電機學是電氣工程及其自動化專業(yè)的基礎課，主要分析基于電磁感應原理的變壓器和交、直流電機的基本結構、工作原理和運行特性。電機是電力系統(tǒng)中發(fā)電、變電和用電的主要裝置，也是自動化裝置不可缺少的驅動元件，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、機械、車輛、航空航天、交通運輸和微機械加工系統(tǒng)等領域得到廣泛應用。
本書吸收和借鑒了國內外優(yōu)秀電機學教材的特點，形成了具有自身特色的內容體系：本書與相關課程內容承上啟下，突出電機基礎理論和共性問題，電機結構由簡單到復雜，主磁路由簡單靜態(tài)到復雜動態(tài)，利用磁路模型等價變換將電磁耦合模型轉換成等效電路模型，凸現(xiàn)電機內部電磁過程的電路參數(shù)表示，并通過外部端口測試獲得等效電路參數(shù)和行為特性，文字描述詳細，并附有大量插圖，各章均有思考題和習題。本書各章內容編寫相對獨立，適合不同順序電機類型的教學計劃安排。本書主要內容包括：
緒論闡述電機的概念、電機在國民經(jīng)濟中的地位和作用，以及電機的種類和分析方法。
第1章電機基礎，主要闡述電機中常用的導電、絕緣和導磁材料，磁性材料的磁化特性及其交流磁滯與渦流損耗，總結電磁基本定律和電路基本定律，給出了磁場、電流和電磁力正交情況下的各類電機結構形式，利用能量法確定兩個磁場相互作用產(chǎn)生穩(wěn)定電磁轉矩的條件。重點介紹磁路基本定律以及典型磁路結構的電磁耦合關系，導出了等效磁路的磁動勢�泊磐�模型、磁通�泊艅觿菽Ｐ汀⒋沛湭搽娏髂Ｐ秃碗妱觿莳搽娏髂Ｐ�，并指出了三相對稱耦合磁路能解耦的條件。將電磁耦合系統(tǒng)通過引入電氣參數(shù)等效漏電感和主電感轉換成集中參數(shù)電路模型，從而對典型電機主磁路的磁化特性進行等價表示，說明這些等價磁化特性描述的參數(shù)及其物理意義。最后介紹電機端口模型、機電能量轉換中的各種損耗、能量守恒與功率平衡一般關系以及效率的概念。本章內容承上啟下，為分析電機原理打下基礎。
第2章介紹電力系統(tǒng)中靜止的電氣設備——變壓器，主要闡述變壓器的基本結構、用途和分類，在交流電壓作用下的電磁耦合關系，詳細分析了鐵心磁滯與渦流的作用機理及其等價表示，通過引入漏電抗、磁化電抗和鐵耗電阻等參數(shù)，以及繞組匝數(shù)折算，獲得正弦穩(wěn)態(tài)電路方程、“T”形等效電路和相量圖。利用空載和短路試驗測量等效電路參數(shù)，引入標幺值系統(tǒng)簡化不同電壓等級繞組之間的折算。利用端口模型分析變壓器的外特性和效率特性，給出電壓調整率的計算公式。分析變壓器的并聯(lián)運行、空載合閘暫態(tài)過程和不對稱運行。最后介紹自耦變壓器、儀用變壓器、三繞組變壓器和智能型電力電子變壓器。
第3章交流電機的共性問題，主要闡述交流繞組的排列，通過引入線圈波形函數(shù)及其周期分解，逐一分析單個線圈、極相組線圈、一相繞組和多相繞組產(chǎn)生的磁動勢，從而揭示磁動勢的變化規(guī)律，通過引入短距系數(shù)、分布系數(shù)和繞組系數(shù)的概念，揭示如何將短距與分布繞組等效為集中整距繞組的規(guī)律；解釋不同繞組和勵磁電流形成的磁動勢所產(chǎn)生的氣隙磁場，揭示產(chǎn)生氣隙磁場諧波的原因，分析削弱諧波的方法；介紹在正弦交變磁場下交流繞組的感應電動勢計算方法，解釋短距和分布對電動勢的影響；詳細分析了各種物理量的瞬時值、時空矢量及其正弦穩(wěn)態(tài)時間相量的關系；最后給出了交流繞組基波主電感的不同計算方法。
第4章同步電機，根據(jù)定、轉子磁場相互獨立且空間保持相對靜止的原理，確定直流勵磁同步電機的轉子轉速必須是同步速，利用雙反應理論分析凸極同步發(fā)電機電磁耦合關系，揭示電樞磁場對主極磁場產(chǎn)生作用的電樞反應機理，解釋電樞反應的性質取決于勵磁電動勢和電樞電流相位差的原因，引入直軸和交軸電樞反應電抗的概念，建立直軸和交軸電磁耦合數(shù)學模型、等效電路和時空統(tǒng)一矢量圖，并獲得有功功率和無功功率的功角特性，分析了凸極同步發(fā)電機的靜態(tài)穩(wěn)定特性和功率調節(jié)特性，給出了比整步功率和過載能力的概念。隱極同步發(fā)電機作為凸極同步發(fā)電機的特例可以由直軸和交軸電樞反應電抗相同得到。利用端口模型分析同步發(fā)電機的空載、短路、零功率因數(shù)負載運行特性，外特性和調節(jié)特性，并給出短路比和電壓調整率的概念、等效電路電抗參數(shù)的測定方法，最后簡要分析不對稱相序阻抗和各種穩(wěn)態(tài)短路矩陣分析方法。
第5章異步電機，根據(jù)定、轉子磁場相互獨立且空間保持相對靜止的原理，確定雙邊交流勵磁異步電機的轉子轉速不等于同步速，但轉子轉速與定、轉子電流頻率和電機極對數(shù)仍保持嚴格一致關系，并給出轉差率的概念。以繞線轉子異步電機為例，利用電磁感應原理分析異步電機電磁耦合關系，詳細闡述了轉子短路或接無源負載情況下，異步電機的運行狀態(tài)取決于轉差率。通過轉子頻率折算和繞組折算，并引入鐵耗電阻和磁化電抗的概念，建立電磁耦合數(shù)學模型、并聯(lián)勵磁支路的“T”形等效電路和時空統(tǒng)一矢量圖。通過空載和堵轉試驗測定異步電機的等效電路參數(shù)，簡要分析異步電動機定子電流、功率因數(shù)、轉差率、效率和負載轉矩隨轉子輸出機械功率變化的工作特性，重點分析異步電動機的電磁轉矩的表達式和機械特性，給出了過載能力的概念，并利用自然和人為機械特性分析異步電動機的起動、制動和調速過程。最后闡