《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》全面介绍了电机及其驱动系统的相关内容，主要包括各类电机(直流电机、感应电机、同步电机、开关磁阻电机和步进电机)及其驱动系统的基本工作原理、运行特性的分析与计算，由各类电机所组成的驱动系统的调速、起动和制动方法，各类电机驱动器的典型拓扑结构与控制策略，电机及其驱动器的选用方法等。《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》内容通俗易懂、深入浅出，强调物理概念，文字简练流畅，且各章均包含有简介和习题，以方便读者阅读和加深理解。
《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》可作为电气工程专业本科生和研究生的专业基础教材，也可作为相关专业在电机及其驱动领域的入门性教材，还可作为相关专业技术人员的参考用书。
前言
《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》和之前的版本一样，主要用于帮助非专业人士或学生学习电机及其驱动系统。不过，我们也很高兴地得知本书得到了很多学者和工业界专家的认可，认为本书在帮助读者清晰地理解相关基本原理方面具有一定的价值。
通常，专业教材对于普通读者而言过于学术和理论化，而乏味的工程手册虽然能提供更多详细的信息，但却没有机会提出作者任何真正的见解，《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》的目标就是弥合专业教材和工程手册之间的鸿沟。我们打算继续延续这种成功的方法，尽量使读者了解每种电机及驱动器的工作方式，因为我们一直认为读者只有知道了可能发生什么（及其原因），才能做出明智的判断和合理的比较。
鉴于《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》是面向各个不同学科的读者，本书的各个章节都有专门的介绍性内容。其中，第1章和第2章分别对电磁能量转换和电力电子进行了入门性的介绍。这两章中的许多基本思想将贯穿于整本书中，实际上也是故意多次重复以强调其重要性。除非读者已经熟练掌握了这些基础知识，否则，明智的做法是先认真学习前两章，然后再学习本书后面的内容。在本书后续不同章节中，还包含了更多教学性的内容，例如在第8章中，将揭示磁场定向控制的奥秘。
《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》涵盖了所有重要的电机和驱动器类型，包括传统直流电机和无刷直流电机、感应电机、各种类型的同步电机（包括同步磁阻电机和凸极永磁电机）、开关磁阻电机和步进电机等。其中，将重点关注感应电机、同步电机及其驱动器，这也反映了这两种电机在数量上已经占据了市场主导地位。尽管传统直流电机及其驱动器的重要性已大大降低，本书还是有意从直流电机入手，一部分原因是直流电机相对容易理解，更主要的原因是直流电机所涉及的基本原理将同样适用于其他类型的电机。经验表明，掌握了直流电机驱动系统原理的读者将发现，这些知识在帮助他们学习其他更有难度的电机时具有非常重要的价值。
《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》的内容经过重新修订、更新和增补。现在的版本对第2章进行了适度的修改，能够将所有重要的功率变换器拓扑结构都涵盖在内，逆变器部分则补充了更多关于脉宽调制波形的详细内容。关于直流电机、感应电机及其驱动器的基本原理部分仅增加了少量内容，而对第8章和第9章的内容则进行了重大修改和补充。
第5版第8章专门讨论磁场定向控制，这反映了它在感应电机和同步电机驱动控制中的重要性日益提高。本书对电机控制原理以一种基于物理的独特方式进行了解释，该方法建立在对本书前面章节所介绍的关于电机运行特性的理解的基础上,我们认为大量非数学方法的运用将有助于拨开一些复杂问题的神秘面纱。
在第5版第9章中，对同步电机、永磁电机、磁阻电机及其驱动器的内容进行了较大程度的增补。自本书第4版发行以来，该领域出现了重大创新，尤其是在汽车、飞机和工业领域，一些新的电机拓扑结构不断涌现，包括结合了永磁和磁阻效应的混合式电机。本书介绍了相关的物理基础知识，以便读者理解和计算这些新型电机的转矩，并利用一些简单的图表阐明优化转矩所需的控制条件。
应读者要求，我们在每章最后部分都提供了一些习题以及完整答案，旨在引导读者通过合理的方法来解决问题，从而加深对知识的理解。
年轻的读者可能不了解过去60年来发生的根本变化，这里占用几个段落对当前进展情况进行简要剖析。过去的一个多世纪，许多不同类型的电机被开发出来，每种电机都与特定的应用紧密相关。例如，串励直流电机被视为牵引电机的不二选择，而并励直流电机虽然在外观上和串励直流电机并没有区别，但被认为非常不适合用作牵引电机。笼型感应电机一直是数量最多的一种电机，但该电机被认为仅适用于恒速运行的场合。电机类型过多的原因是，没有简单的可以改变电源电压和（或）频率的方法，从而对电机进行速度控制。因此，设计师只能被迫寻找通过电机自身内部结构变化来实现速度控制的方法。各种新颖的绕组排布和连接方式被发明出来，但即使是最好的电机，其调速范围也很有限，而且都需要笨重的电机控制装置。
从20世纪60年代初开始，随着电力电子器件的影响力逐步增大，一切都发生了改变。晶闸管是第一个重大突破，它为直流电机提供了一种相对便宜、紧凑且易于控制的变速驱动器。20世纪70年代，电力电子变频器的发展是第二个重大突破，它为笼型感应电机提供了三相变频电源，从而可以控制其转速。这些重大的发展导致许多特殊电机不复存在，只留下少数几种类型的电机得到广泛应用。从模拟控制到数字控制的转变代表了巨大的进步，但是价格便宜的数字处理器的出现才引发了最近的飞跃。现在，实时建模和仿真已作为标准配置集成到感应电机和同步电机的驱动器中，从而使这些电机能够获得高水平的动态性能，而在此之前的很长一段时间里这被认为是不可能实现的。
《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》的这种非正式的写作风格反映了我们的理念，即不应掩盖在掌握新思想的过程中所面临的困难。本书第5版的内容根据读者对先前版本的反馈意见进行了修改，这些反馈也支持了我们的观点。我们认为以描述为主并配合物理解释的方法是最有效的，同时尽量减少繁琐的数学推导以帮助读者理解。一些重要的概念（例如电机中固有的感应电动势，变频器开关策略，以及储能的重要性），被反复重申以加强理解，但对于那些已经“了解”了这些概念的读者来说，不会显得过于乏味。我们故意没有给出任何计算得到的磁场分布图，也没有给出任何可用电机仿真程序获得的结果。这是因为经验表明，简化的图表实际上更适合作为学习工具。
在撰写《电机及其驱动：基本原理、类型与应用（原书第5版）》时，由汽车、飞机电气化和第四次工业革命“工业4.0”推动的价值1500亿美元的电驱动行业市场正在发生惊人的创新和增长，所有这些都将由电机及其驱动器实现。在如此激动人心的时刻，重要的是理解相关专业的基本技术原理，这就是本书的任务。
最后，欢迎您通过出版商或以下电子邮箱地址提出反馈意见。
Bill Drury
Austin Hughes