本书侧重交流电机设计的基础理论和实践，内容包括：磁路和磁性材料、绕组磁动势和磁场分布、感应电机磁路与损耗、交流电机设计准则、冷却系统和散热、永磁同步电机、电励磁同步电机以及有限元分析方法等。全书在注重基本原理的同时，更加强调交流电机设计的方法、准则、经验和典型工程案例，旨在实现从基础理论到设计实践的过渡。
本书可作为高等院校电气工程专业电机方向研究生的教材和教辅用书，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。

托马斯·A.利波（Thomas A.Lipo）博士是威斯康星大学荣誉退休教授和佛罗里达州立大学研究教授。Lipo博士对电机和电力电子领域的发展做出了杰出的贡献，他发表超过700篇学术论文，拥有50项专利，出版过5本专著并参编8本专著的部分章节。根据谷歌学术统计，他的著作已被引用超过40000次，H-index为106。Lipo博士是英国皇家科学院院士、美国国家工程院院士和美国国家发明家科学院创始会员，也是IEEE终身会士。2014年，因对电力工程领域的贡献，他获得了IEEE颁授的最高奖——IEEE Medal in Power Engineering。

译者序
前言
作者简介
主要符号列表
第1章 磁路
1.1 毕奥-萨伐尔定律
1.2 磁场B
1.3 示例——磁通密度B计算
1.4 矢量磁位A
1.5 示例——从矢量磁位计算磁场
1.6 磁通
1.7 电场E
1.8 安培定律
1.9 磁场强度H
1.10 B和H的边界条件
1.11 法拉第定律
1.12 运动产生的电场
1.13 磁导、磁阻和磁路
1.14 示例——方形截面圆环
1.15 多路径磁路
1.16 磁阻的一般表达式
1.17 电感
1.18 示例——导线的内部电感
1.19 磁场储能
1.20 单位转换
1.21 纯铁心磁路
1.22 磁性材料
1.23 示例——变压器结构
1.24 含气隙磁路
1.25 示例——饱和磁路结构
1.26 示例——混联铁心磁路计算
1.27 多绕组磁路
1.28 电机磁路
1.29 励磁线圈位置的影响
1.30 总结
参考文献
第2章 交流绕组的磁动势和磁场分布
2.1 两极电机整距绕组的磁动势和磁场分布
2.2 两极电机的短距绕组
2.3 分布绕组
2.4 同心绕组
2.5 槽口的影响
2.6 分数槽绕组
2.7 斜槽绕组
2.8 多对极、多并联支路绕组
2.9 三相绕组的磁动势分布
2.10 等效两相电机概念
2.11 总结
参考文献
第3章 基于磁路的主磁通计算
3.1 感应电机的主磁路
3.2 有效气隙和卡特系数
3.3 有效长度
3.4 齿部磁阻计算
3.5 示例1——齿部磁压降
3.6 轭部磁阻计算
3.7 示例2——主磁路上的磁压降
3.8 等效磁路
3.9 高饱和电机的磁场分布
3.10 磁化电抗计算
3.11 示例3——磁化电感计算
3.12 总结
参考文献
第4章 基于磁路的漏抗计算
4.1 感应电机的漏磁通分量
4.2 比磁导
4.3 槽漏磁导计算
4.4 单层绕组的槽漏感
4.5 双层绕组的槽漏磁导
4.6 双笼型绕组的槽漏感
4.7 双层绕组的槽漏感
4.8 绕组端部漏感
4.8.1 镜像法
4.8.2 散嵌线圈的绕组端部漏感
4.8.3 将定子铁心视为完全导电体的绕组端部漏感
4.8.4 将定子铁心视为空气的绕组端部漏感
4.8.5 每相绕组的端部漏感
4.8.6 成型线圈的绕组端部漏感
4.8.7 笼型绕组的端部漏感
4.9 定子谐波或相带漏磁通
4.10 锯齿形漏感
4.11 示例4——漏感计算
4.12 笼型转子的每相有效电阻和电感
4.13 转子气隙磁动势的基波分量
4.14 转子谐波漏感
4.15 互感计算
4.16 示例5——转子相漏感计算
4.17 斜槽漏感
4.18 示例6——斜槽效应计算
4.19 总结
参考文献
第5章 感应电机损耗计算
5.1 引言
5.2 导体中的涡流效应
5.3 定子电阻计算
5.4 示例7——定子和转子的电阻计算
5.5 不规则导条形状电机的转子参数
5.6 电工钢的类型
5.7 基波磁场引起的铁耗
5.8 杂散负载损耗和杂散空载损耗
5.9 定子开槽所导致的铁心表面损耗计算
5.10 齿部脉动铁耗计算
5.11 摩擦损耗和通风损耗
5.12 示例8——铁耗电阻计算
5.13 总结
参考文献
第6章 设计原理
6.1 设计因素
6.2 电机制造标准
6.3 主要尺寸特征
6.4 D2L输出因数
6.4.1 埃森法则
6.4.2 磁剪应力
6.4.3 长径比
6.4.4 阻抗基准值
6.5 D3L输出因数
6.6 损耗密度
6.7 D2.5L尺寸公式
6.8 磁负荷的选取
6.8.1 铁心中的最大磁通密度
6.8.2 磁化电流
6.9 电负荷的选取
6.9.1 额定电压
6.9.2 电流密度约束
6.9.3 电流密度代表值
6.10 定子结构的实用考量
6.10.1 散嵌绕组和成型绕组
6.10.2 三角形和星形联结
6.10.3 叠片间绝缘
6.10.4 选取定子槽数
6.10.5 有效材料尺寸的选取
6.10.6 选取导线尺寸
6.10.7 确定气隙长度
6.11 转子结构
6.11.1 需避免的槽配合
6.11.2 起动和堵转时的转子发热问题
6.12 设计流程
6.13 尺寸改变对电机性能的影响
6.14 总结
参考文献
第7章 热设计
7.1 热问题
7.2 温度限制和最大温升
7.3 热传导
7.3.1 矩形板的简单热传导
7.3.2 圆柱体的热传导
7.3.3 内部均匀热源的热传导
7.3.4 示例9——定子绕组热
7.3.5 内部均匀热源的一维热传导
7.3.6 内部均匀热源的二维和三维热传导
7.3.7 定子齿上的二维热流计算
7.3.8 内部热源的圆柱固体的径向热流
7.3.9 均匀热源的圆柱壳的热流
7.4 平面上的热对流
7.5 气隙的热传递
7.6 辐射传热
7.7 冷却方法和系统
7.7.1 空气表面冷却
7.7.2 内部冷却
7.7.3 循环冷却系统
7.7.4 液体冷却
7.7.5 直接气体冷却
7.7.6 气体作为冷却介质
7.7.7 液体作为冷却介质
7.8 等效热路
7.9 示例10——250hp感应

随着先进设计和控制技
术的发展，交流电机驱动系
统在各领域获得了极为广泛
的应用。《交流电机设计》
英文版是Thomas A.Lipo博
士数十年教学、科研和工业
界工作的积累，对交流电机
的基础理论和设计进行了系
统阐述。《交流电机设计》
内容丰富，通过学习可使读
者加深对交流电机原理、特
性和应用的理解，打通从基
础理论到实际设计研究的能
力瓶颈，解决目前设计人员
过度依赖数值分析方法而导
致的知识碎片化问题。Lipo
博士于2020年5月8日去世
，为了纪念他，我们很荣幸
地有机会将他的著作
Introduction to AC Machine
Design翻译为中文版呈现给
读者。
《交流电机设计》的译
者来自国内外多所高校。其
中，东南大学电气工程学院
黄允凯教授翻译了第1～5章
，并负责全书的校译和统稿
；代尔夫特理工大学董剑宁
博士翻译了第6章、第9章和
第10章；南京工业大学电气
工程与控制科学学院祝子冲
博士翻译了第8章；南京师
范大学电气与自动化工程学
院郭保成博士翻译了第7章
。
外文书籍的翻译是一个
艰难的再创作过程，翻译过
程中各位译者一方面要忠实
于原书作者的本意和撰写思
路；另一方面要兼顾国内学
者和工程技术人员的阅读习
惯和既有知识体系，努力做
到流畅阅读和领会。《交流
电机设计》在翻译过程中修
改了部分论述方式和表达习
惯，并修正了原书中的一些
瑕疵。受限于译者的能力，
书中不妥之处仍在所难免，
敬请读者指正。
译者