译者序

不知不觉间，距离我们翻译本书第六版已过去了10年。我们欣喜地看到本书英文第七版的出版，也很荣幸再次有机会将其翻译为中文版呈现给读者。
第七版依然延续了以前各版突出原理、淡化细节、例题及习题丰富的编写风格，最显著的变化是删除了第六版中关于电力电子学知识的第10章。如果与第六版仔细对照，读者还会发现，其余章节的编排顺序和主题内容虽然未做改动，但对具体问题的阐述以及对例题和习题做了较多修改，特别是补充了一些分析电机动态过程及闭环控制系统的内容。
正如作者所指出的，本书重点关注的是电机运行的基本原理和特性，由于电机运行所基于的电、磁作用机理不变，对电机运行的描述就不会有太大变化。如何适当地引入新的分析工具，既不加重学生的负担，又能使学生加深对电机原理、特性和应用的理解，是目前电机学教材编写和教学实践需要认真考虑的问题。除了翻译本教材，译者近年还翻译或阅读过美国高校的多本电机学教材，其中大都引入了应用MATLAB软件分析电机及其系统的内容。受制于课时安排，国内目前鲜有在电机学教材和课程教学中对此类工具的应用，建议教师或者学生自己不妨做一些尝试。
本书的译者均为西安交通大学电气工程学院教师。其中第1章、第2章、第10章和附录由刘新正翻译，并负责全书其他各章的校译和统稿；第3章、第4章、第5章、第8章和第9章由苏少平翻译；第6章、第7章由高琳翻译。
外文教材的翻译是一个艰难的再创作过程，我们在翻译过程中一直努力追求的目标是，一方面做到忠实于原文本意及描述特色，另一方面又兼顾国内读者的阅读习惯，做到中文流畅。本版翻译中修改了第六版中的部分论述方式，并改正了一些译文瑕疵，但错误和不妥之处仍在所难免，敬请读者指正。





前言

自Fitzgerald和Kingsley教授于1952年首次出版第一版以来，本书的一贯宗旨是，始终将重点放在对电机特性内部物理本质，以及应用解析方法来描述电机性能的分析这两个方面。自第一版出版发行以来，情况有了很多变化，例如低损耗电工钢、稀土永磁材料的开发，制造技术的改进，以及电力电子控制和驱动系统的出现等。
然而，主宰电机特性的基本原理保持不变。本书长久以来的声誉，在很大程度上就源于其侧重于这些基础原理。每次新版编写所面临的挑战都是，既要适当地使一些处理方法“现代化”，又要保持这一基本中心思想不变。在以前版本的现代化中，已经放入了对稀土永磁材料的介绍，引入了永磁交流电机、变磁阻（开关磁阻）电机和步进电动机，以及对磁场定向控制策略的讨论等。
第六版的重要改进是，引入MATLAB在例题和练习题以及章末习题中的应用。MATLAB 在很多大学得到了广泛使用，并有学生版本。虽然本书的读者不需要具备高深的数学知识，但书中的数学运算可能会使读者稍感棘手和枯燥，在交流电机的分析中尤其如此，因为分析中有大量涉及复数的代数运算。像MATLAB等这一类分析工具，可以将学生从冗长乏味的计算中解放出来，而这种计算本身对加深理解所学内容几无帮助。
考虑这样一个问题：在第一版出版发行的那些年代，学生可以使用的主要计算工具是计算尺。由于涉及求解带有复变量的方程，当仅利用计算尺计算感应电机在单个负载点的性能时，就是一项艰巨的任务，可能相当耗时，且存在很大计算出错的概率。
时间很快就到了2013年。求解相同问题的MATLAB程序，可以很容易地在几分钟内完成编写和调试，然后基本上即刻得到答案。只需要稍加修改，同样的程序就可用于计算、描绘和观察电机在其整个运行范围的性能，以及研究参数变化的影响等。这一任务如果用计算尺（或者甚至用计算器）来做，就需要对很多运行点的重复计算，而每一个运行点的计算都会像第一次计算那样耗时。
应该强调，虽然在本书中选择使用MATLAB，但还有许多同等功能的数值分析计算程序可供选择，用起来同样有效。关键的一点是，这类程序的使用，能极大地减轻学生的计算负担，进而显著增强其关注于原理来思考问题的能力。
注意，即使没有明确建议，书中的大多数章末习题也都可以用MATLAB或同类软件来处理。因而，对那些能轻松自如地使用此类工具的学生，应鼓励他们去使用，以使他们从烦琐的手算折磨中解脱出来。在求解课后习题时，当然仍应该要求学生以书面形式来说明他们是如何解答的，因为正是解答的过程才是理解所学内容的关键。然而，问题完全公式化后，从摆弄数字本身一般就不再能学到什么东西。首要的是，要从求解的过程和对结果的审查中体现出做例题和章末习题的价值。
此外，在进行第六版修订的时候，与能量转换相关的主题又被重新引入许多工科课程计划中。根据涉及这些教学计划的教师的反馈意见，纳入了涵盖电力电子学基本原理的一章，重点是其在电机领域的应用。当然并未打算用电力电子学一章来替代有关电力电子学的成熟课程，现在很多工科教学计划中都有这样的课程。先期阅览了本次第七版的教师提出，不再需要放入电力电子学一章，因此已将其从第七版中剔出并移到了第七版的网站中。
本次修订侧重于支撑电机特性的基本物理原理，这是本书自第一版以来所一直强调的，因此无须改变。再者，纵览第六版及其前面的版本发现，除了删除关于电力电子学的一章，也没有必要修改其他主题所涵盖的范围。另一方面，删除电力电子学一章也为其他主题留出了扩充的空间。因此，本次修订的重要特征是：
 本书呈现的所有内容都已经做了仔细的审查、修订和/或必要的扩充，使其更加透彻。其中一例是第5章中对永磁交流电机分析处理的扩充。类似地，第7章关于直流电机内容的呈现也已做了重新组织，使其更加明晰。
 本版中增加了15个新例题，使得书中的例题总数达到了111个。此外，修改了前一版中的一些例题。
 本版总共371个章末习题中，有96个是新习题。其余的几乎所有习题，虽然保留了前一版的形式，但在内容上或数值上也都做了更改，因而以前的解答不再能用。
 在第七版的例题、练习题和章末习题中，相当多地扩展了MATLAB的使用。
 这一版的新变化之一是，在每章章末放入了该章出现的变量符号和其定义的列表。
 第七版介绍了一些关于电机动态过程的简单例子，也包含了几个MATLAB/Simulink例题和习题。
 更新了前一版中的绝大多数图片。
就像过去版本中的情况一样，对于一门单纯介绍性的课程来说，第七版中很可能包含了太多的内容。但书中的内容已经做了精心组织，使得教师可以挑选适合于他们所希望包括的主题内容。最初的两章介绍磁路的基本概念、磁性材料及变压器，第3章介绍机电能量转换的基本概念，然后第4章给出对各种类型（旋转）电机的总览和介绍。有些教师会在介绍性的课程中，选择省略掉第3章的所有内容或大部分内容，这样做是可行的，而且不会对本书其余内容的呈现产生太大影响。
接下来的五章对各种类型的（旋转）电机做了更深入的讨论：同步电机在第5章讨论，感应电机在第6章讨论，直流电机在第7章讨论，变磁阻电机在第8章讨论，单相/两相电机在第9章讨论。由于各章几乎是独立的（第9章的内容除外，它基于第6章中对多相感应电机的讨论），所以这些章的次序可以改变，而且/或者教师可以选择侧重于一种或两种类型的电机，而不必覆盖所有这五章的内容。
最后，教师可能希望从第10章有关控制的内容中挑选专题，而不是包括所有内容。关于转速控制的内容，是对较早前有关各种类型电机的章节中所出现内容的相对直接扩展。有关磁场定向控制的内容理解起来稍显复杂，它建立在附录C中dq0变换的基础之上，因此，在介绍性的课程中省略掉这部分内容，将其推迟到以后更高级的课程中，以便有充足的时间去学习，当然是合情合理的。
我要特别感谢南卡罗来纳大学（University of South Carolina）的Charles Brice教授和塞达维尔大学（Cedarville University）的Gerald Brown教授，他们细心审查了书稿的各个章节，捕捉到了许多打字和数字错误。我也想要感谢很多其他审阅者，他们在本次修订的策划过程中提供了很多反馈意见。
Mukhtar Ahmad——Aligarh Muslim University
Said Ahmed-Zaid——Boise State University
Steven Barrett——University of Wyoming
Tapas Kumar Bhattacharya——Indian Institute of Technology Kharagpur
Kalpana Chaudhary——Indian Institute of Technology, Banaras Hindu University, Varanasi
Nagamani Chilakapati——National Institute of Technology Tiruchirapalli
S.Arul Daniel——National Institute of Technology Tiruchirapalli
Jora M.Gonda——National Institute of Technology Surathkal
N.Ammasai Gounden——National Institute of Technology Tiruchirapalli
Alan Harris——University of North Florida
R.K.Jarial——National Institute of Technology Hamirpur
Urmila Kar——National Institute of TechnicalTeachersTraining and Research, Kolkata
M.Rizwan Khan——Aligarh Muslim University
Jonathan Kimball——Missouri University of Science and Technology
Dave Krispinsky——Rochester Institute of Technology
Prabhat Kumar——Aligarh Muslim University
Praveen Kumar——Indian Institute of Technology Guwahati
N.Kumaresan——National Institute of Technology Tiruchirapalli
Eng Gee Lim——Xian Jiaotong-Liverpool University
Timothy Little——Dalhousie University
S.N.Mahendra——Indian Institute of Technology, Banaras Hindu University, Varanasi
Yongkui Man——Northeastern University, China
David McDonald——Lake Superior State University
Shafique S.Mirza——New Jersey Institute of Technology
Medhat M.Morcos——Kansas State University
G.Narayanan——Indian Institute of Science, Bangalore
Adel Nasiri——University of Wisconsin-Milwaukee
Sudarshan R.Nelatury——Penn State
Sanjoy K.Parida——Indian Institute of Technology Patna
Amit N.Patel——Nirma University
Peter W.Sauer——University of Illinois at Urbana-Champaign
Hesham Shaalan——US Merchant Marine Academy
Karma Sonam Sherpa-Sikkim——Manipal Institute of Technology
Ajay Srivastava——G.B.Pant University of Agriculture ＆ Technology
Murry Stocking——Ferris State University
A.Subramanian——V.R.S College of Engineering and Technology
Wayne Weaver——Michigan Technological University
Jin Zhong——University of Hong Kong
有兴趣的读者可以访问本书的网站www.mhhe.com/umans7e。第六版中的电力电子学一章已粘贴在了此网站上。在教师版上，为教师粘贴了可下载版本的解答手册、书中插图的PowerPoint幻灯片以及PowerPoint形式的讲授大纲。为学生和教师提供了书中用到的各个例题的MATLAB和Simulink文件的副本。
在这一版本的修订期间，我的母亲Nettie Umans去世了，我一直盼望着和她分享这一版本，她应该很激动地看到了第七版的出版。我深深怀念她！

Stephen D.Umans
Belmont, MA
2013