1.4 本書的總體思路與框架

本書的目的是將電機(jī)氣隙磁場(chǎng)調(diào)制統(tǒng)一理論系統(tǒng)地介紹給讀者，并力圖嘗試采用這一理論來解釋電機(jī)工作原理、分析電機(jī)工作特性，指導(dǎo)電機(jī)拓?fù)鋭?chuàng)新等，希望起到拋磚引玉之效，吸引更多學(xué)者的關(guān)注和參與，共同促進(jìn)電機(jī)氣隙磁場(chǎng)調(diào)制統(tǒng)一理論的完善及推廣應(yīng)用，與經(jīng)典電機(jī)理論形成互補(bǔ)，豐富和發(fā)展電機(jī)學(xué)理論，推動(dòng)電機(jī)學(xué)科的發(fā)展。

本書擬在揭示常見電機(jī)中磁場(chǎng)調(diào)制現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立電機(jī)氣隙磁場(chǎng)調(diào)制統(tǒng)一理論，然后利用該理論來定性分析常見電機(jī)（包括傳統(tǒng)直流電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)等）的工作原理，定量計(jì)算其關(guān)鍵參數(shù)，指導(dǎo)電機(jī)拓?fù)鋭?chuàng)新等。總體框架如下：

第1章緒論，通過回顧電機(jī)及其理論發(fā)展歷史，分析經(jīng)典電機(jī)理論的局限性，說明建立電機(jī)氣隙磁場(chǎng)調(diào)制理論的出發(fā)點(diǎn)和必要性。

第2章對(duì)常見電機(jī)中的氣隙磁場(chǎng)調(diào)制現(xiàn)象進(jìn)行分析，以揭示磁場(chǎng)調(diào)制現(xiàn)象在電機(jī)中的普遍存在性。

第3章是本書的核心和重點(diǎn)，將具有一個(gè)定子、一個(gè)轉(zhuǎn)子和一層氣隙的單元電機(jī)抽象為勵(lì)磁源、調(diào)制器和濾波器三個(gè)要素的級(jí)聯(lián)，通過繞組函數(shù)建立了勵(lì)磁源和濾波器的數(shù)學(xué)描述，并進(jìn)一步構(gòu)建了調(diào)制算子函數(shù)，從而為電機(jī)三要素建立了統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型，形成了電機(jī)氣隙磁場(chǎng)調(diào)制統(tǒng)一理論；為便于理解，將其與電力電子開關(guān)變換器做對(duì)偶比較；最后以幾種常見電機(jī)為例分析了氣隙磁場(chǎng)調(diào)制統(tǒng)一理論的適用性。

第4章則分析了不同調(diào)制行為及其轉(zhuǎn)矩成分之間的關(guān)系，對(duì)比分析了凸極磁阻、多層磁障和短路線圈三種調(diào)制器的特點(diǎn)以及彼此之間的等效性和互換性。

第5章則應(yīng)用磁場(chǎng)調(diào)制理論對(duì)多種常見電機(jī)進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算，并與有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，以說明磁場(chǎng)調(diào)制理論的正確性、可行性以及統(tǒng)一性。

第6章介紹了在磁場(chǎng)調(diào)制統(tǒng)一理論指導(dǎo)下的電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在闡明電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)創(chuàng)新的一般原則和方法的基礎(chǔ)上，舉例介紹了近年來出現(xiàn)的基于磁場(chǎng)調(diào)制原理的新型電機(jī)。

第7章則介紹了氣隙磁場(chǎng)調(diào)制統(tǒng)一理論在電機(jī)徑向力分析、變極繞組設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用。

需要指出的是，如無特別說明，本書中的“電機(jī)”均指以磁場(chǎng)為媒介進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的電磁電機(jī)，使用靜電場(chǎng)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換媒介的電容電機(jī)不在本書討論范圍之內(nèi)。對(duì)電容電機(jī)的分析可以按照磁場(chǎng)調(diào)制理論的基本思路，通過磁場(chǎng)與電場(chǎng)的對(duì)偶性展開。