●前言第1章 概論 1 1.1 電磁場理論及其計算方法的歷史回顧和現代發展 1 1.1.1 電磁場理論的發展概況 11.1.2 電磁場問題的類型與經典求解方法 31.1.3 現代求解方法——數值求解法 51.2 電磁場數值計算方法的工程應用 6 1.3 本書的任務與基本內容 7 第2章 電磁場理論基礎綜述 10 2.1 麥克斯韋方程組 10 2.2 不同媒質交界面的邊界條件 16 2.2.1 場矢量的連續性 162.2.2 位函數的連續性 192.3 多極子場——無界場的計算（場的級數解法） 23 2.3.1 標量電位的多極子展開 242.3.2 矢量磁位的多極子展開 262.4 媒質的附加場分析 29 2.4.1 電介質的極化場 292.4.2 磁性媒質的磁化場 302.5 格林函數法——有界場的計算 34 2.6 電磁場的積分方程法 36 2.7 較為磁體磁場分析 38 第3章 電機電磁轉矩數值計算的理論與方法 41 3.1 作用於電機轉子上電磁力體密度的一般表達式 41 3.2 轉子繫統受到的力和轉矩 43 3.3 復數場量時的電磁力和電磁轉矩 46 3.4 由電磁場數值計算電磁力和電磁轉矩 48 3.4.1 計算流程 483.4.2 電磁場數值解的電磁轉矩計算公式 48第4章 電磁場數值計算法 52 4.1 電磁場的基本方程 52 4.2 求解電磁場邊值問題法概述 55 4.3 泛函與變分的基本概念 56 4.3.1 最簡單命題和歷史上有名的命題 574.3.2 關於泛函與變分的基本概念 604.3.3 變分問題的求解——歐拉方程（歐拉定理） 614.3.4 泛函的確定方法 654.4 定解問題求解法 67 4.4.1 求解剖分 674.4.內近似解表達式的選取——的插值函數 684.4.3 變分問題的離散化處理分析 724.4.4 總體合成 764.4.5 強加邊界條件處理 794.5 三維問題 80 第5章 加權餘量法 83 5.1 加權餘量法的基本原理 83 5.2 用加權餘量法建立電磁離散化方程 91 第6章 法 97 6.1 邊界積分方程的建立 97 6.2 離散化處理方法 105 6.3 非線性問題的處理方法 113 6.4 多媒質區域的處理方法 114 6.5法法的混合應用 115 第7章 圖論場模型法 118 7.1 概述 118 7.2 圖論場模型建立的基本原理 118 7.3 場圖的構成 120 7.4 圖方程的建立 123 第8章 渦流場分析 131 8.1概述 131 8.2 渦流場的基本方程 132 8.3 渦流方程的差分解法 141 8.4 渦流方程解法 145 8.5 瞬態渦流方程解法 151 8.6 渦流方程的解析法求解 157 8.6.1 直線感應電動機次級中的渦流問題 1578.6.2 補償式脈衝發電機補償筒內的渦流問題 168附錄 補償電機圓柱坐標下無槽繞組電機的電感計算 185 第9章 “場?路”耦合法 193 9.1 概述 193 9.2 “場?路”耦合分析原理 194 9.3 磁鏈和感應電動勢的離散化處理 198 9.4 動態處理方法 205 第10章 利用現代數值計算軟件求解電磁場問題算例 210 10.1 無刷直流電機二維靜磁場分析 211 10.1.1 二維靜磁場分析理論 21110.1.2 電感和磁鏈的計算 21110.1.3 靜磁力和轉矩的計算 21310.1.4 仿真算例 21410.2 籠型異步電動機二維渦流場分析 226 10.2.1 二維時諧渦流場分析理論 22610.2.2 趨膚效應 22610.2.3 阻抗矩陣 22710.2.4 力和力矩 22910.2.5 仿真算例 22910.3 永磁同步電機三維瞬態場分析 240 10.3.1 三維瞬態場分析理論24010.3.2 仿真算例 242 參考文獻 260

本書是一本關於電磁場數值計算理論分析的專著，屬於電氣學科強電類、工學（工程學）門類中的專業課程範疇。近20年來，隨著科學技術的迅猛發展，國內與電氣學科相關的研究機構、大型生產企業和高等院校的研究生及課題研究人員，對於電磁裝置的設計和運行行為的分析計算，均已采用一種基於“場”的數值計算的現代設計分析方法。本書在於分析和闡明這些數字計算方法的理論基礎，內容包括電磁場理論基礎綜合分析法、加權餘量法、圖論場模型法、法、渦流場計算的差分法、渦流方程的解析求解法、“場?路”耦合法、電機電磁轉矩的理論和數值計算方法等。為適應讀者進行現代設計方法數值計算的需求，本書還介紹了電磁場數值計算商用軟件的使用方法與算例，包括恆定場、渦流場以及電氣裝置與繫統的動態行為仿真。本書可作為高等院校電氣工程專業研究生教材和參考資料，讀者需要具備工程數學、電路理論、電磁場、電機學等學科的基礎理論知識。本書也可等

李朗如 王晉 著 李朗如 王晉 編

電氣科學是一門傳統學科，也是一門基礎學科，與此學科緊密聯繫的從電能生產到裝備制造再到電能利用，在國民經濟及社會生活各個方面的應用極其廣泛。目前，涉及本學科內的電磁裝置設計和運行行為的分析計算，均已采用現代設計分析方法，它是一種基於“場”的數值計算方法。由於計算機和計算技術的迅速發展，以前用等效“路”的計算分析方法無法解決或解決得不是很好的問題，現在用“場”的數值解法可以予以解決。這種基於“場”的數值計算方法，給電磁裝置設計計算與運行分析提供了一種新的手段與方法，具有較高的計算精度，可以從細微的角度考察與分析電磁和其他物理量在所設計電磁裝置內的分布情況，從而大大提高了設計和分析水平。但要掌握這種方法並且運用自如，需要設計者具有較高的專業知識和理論水平。近20年來，隨著科學技術的迅猛發展，國內與電氣學科相關的研究機構和大型生產企業，對於電磁裝置的設計和運行行為的分析計算，凡是涉及高精度設計和精等