本书较为系统地介绍了作者团队近年来在矢量磁路理论及应用方面的最新研究成果，内容涉及新型磁路元件——磁感和磁容的定义、磁通相位的定量表征、磁电功率定律、磁通集肤效应、铁磁材料参数计算、时变磁感的电磁感应，以及矢量磁路理论在电机等电磁设备分析、控制中的应用等。本书定义了磁感和磁容，实现了铁磁材料涡流效应和磁滞效应的定量表征，为电磁设备的分析、设计、控制及拓扑创新提供了全新的视角和方法。

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1978-1982 东南大学（原南京工学院）读本科，获学士学位 1984-1987 东南大学读硕士研究生，获硕士学位 1997-2001 香港大学读博士研究生，获博士学位1987至今 东南大学，历任讲师、副教授、教授 2002-2009 东南大学电气工程学院（原电气工程系），院长（系主任） 2007至今 东南大学风力发电研究中心，主任 2011-2016 东南大学盐城新能源汽车研究院，常务副院长 2015-2020 东南大学第10届学术委员会，委员 2017至今 东南大学首席教授作为第一/通讯作者在国内外期刊发表论文550余篇（其中SCI收录300余篇）IEEE工业应用学会（IAS）执委,《Energy Conversion and Management》编委, 《电气工程学报》主编, 《中国电机工程学报》编委, 《电工技术学报》编委

目录
序一
序二
前言
第1章 绪论 1
1.1 磁路的概念、作用与意义 1
1.2 磁路理论发展回顾 2
1.2.1 Hopkinson磁路模型 3
1.2.2 Laithwaite磁路模型 7
1.2.3 Buntenbach磁路模型 9
1.3 磁路现象的研究现状 11
1.3.1 涡流现象 11
1.3.2 磁滞现象 12
1.3.3 磁路损耗 14
1.4 本书的总体思路与基本框架 17
1.4.1 本书的总体思路 17
1.4.2 本书的基本框架 18
参考文献 19
第2章 矢量磁路元件 26
2.1 概述 26
2.2 磁阻元件 26
2.2.1 磁阻元件的定义 26
2.2.2 磁阻元件的串联和并联 27
2.2.3 磁阻元件的构成方法 29
2.3 磁感元件 30
2.3.1 磁感元件的定义 30
2.3.2 楞次定律的定量化表征 33
2.3.3 实验验证 37
2.3.4 磁感元件的串联和并联 39
2.3.5 磁感元件的构成方法 40
2.4 磁容元件 43
2.4.1 磁容元件的定义 43
2.4.2 磁容元件的串联和并联 45
2.4.3 磁容元件的构成方法 47
2.5 磁源元件 48
2.6 非理想磁路元件 49
2.7 复合磁感元件 50
2.7.1 复合磁感元件的构成与类型 50
2.7.2 基于复合磁感的磁阻抗调节方法 54
参考文献 61
第3章 矢量磁路的定律和定理 64
3.1 概述 64
3.2 磁路欧姆定律 64
3.3 基尔霍夫定律 65
3.3.1 基尔霍夫磁动势定律 66
3.3.2 基尔霍夫磁通定律 71
3.3.3 实验验证 73
3.4 磁电功率定律 77
3.4.1 磁路功率与电路功率 77
3.4.2 实验验证 80
3.5 矢量磁路的定理 80
3.5.1 叠加定理 81
3.5.2 替代定理 82
3.5.3 戴维南定理 83
3.5.4 磁源变换定理 84
3.5.5 诺顿定理 85
参考文献 86
第4章 磁通集肤效应 88
4.1 概述 88
4.2 磁通集肤效应现象 88
4.2.1 磁通集肤效应机理分析 89
4.2.2 磁通集肤效应实验验证 92
4.3 考虑磁通集肤效应的高频磁芯设计 95
4.3.1 圆形截面磁路的贝塞尔方程 96
4.3.2 圆形截面磁路的磁感参数分布 98
4.3.3 可呼吸式磁芯设计 103
4.3.4 可呼吸式磁芯实验验证 105
参考文献 109
第5章 矢量磁路参数的计算方法 111
5.1 概述 111
5.2 硅钢片磁路参数的计算 111
5.2.1 磁通均匀分布时的磁路参数 112
5.2.2 磁通不均匀分布时的磁路参数 115
5.2.3 理论校验 121
5.2.4 实验验证 124
5.3 圆形截面磁路参数的计算 129
5.3.1 磁通均匀分布时的磁路参数 130
5.3.2 磁通不均匀分布时的磁路参数 131
5.3.3 实验验证 135
5.4 矩形截面磁路参数的计算 137
5.4.1 磁通均匀分布时的磁路参数 137
5.4.2 磁通不均匀分布时的磁路参数 140
5.4.3 复杂截面磁路的磁路参数 144
参考文献 145
第6章 时变磁感及超导体特性分析 147
6.1 概述 147
6.2 恒定磁通下的电磁感应现象 147
6.2.1 理论分析 148
6.2.2 闭合超导线圈的实验验证 150
6.3 超导体迈斯纳效应机理分析 153
6.3.1 超导体的完全抗磁性 155
6.3.2 超导体屏蔽电流的分布 157
6.3.3 超导体与理想导体 158
6.3.4 实验验证 160
参考文献 161
第7章 矢量磁路理论在电机分析设计中的应用 164
7.1 概述 164
7.2 变压器和感应电机的等效矢量磁路分析 164
7.2.1 变压器等效矢量磁路分析 166
7.2.2 感应电机等效矢量磁路分析 168
7.2.3 实验验证 171
7.2.4 与传统等效电路分析方法对比 176
7.3 磁通切换永磁电机的矢量磁网络模型 176
7.3.1 矢量磁网络模型的建立过程 177
7.3.2 矢量磁网络模型的方程组和求解 181
7.3.3 FSPM电机电磁特性的求解和验证 183
7.4 转子永磁型电机矢量磁网络模型 187
7.4.1 气隙磁场分析 188
7.4.2 矢量磁网络模型建立 193
7.4.3 实验验证 200
参考文献 208
第8章 基于矢量磁路的电机气隙磁场调制统一理论 211
8.1 概述 211
8.2 鼠笼式感应电机的磁场调制原理分析 211
8.2.1 调制算子 211
8.2.2 鼠笼绕组等效磁感 212
8.2.3 磁感调制行为分析 216
8.2.4 感应电机的性能计算 221
8.3 非对称磁阻/磁感复合调制器设计 224
8.3.1 对称复合调制器的相位偏移 224
8.3.2 非对称复合调制器设计 227
8.3.3 电机性能验证 229
8.4 基于磁容调制器的磁滞电动机分析 232
8.4.1 磁滞电动机的调制原理 233
8.4.2 性能计算 239
8.4.3 实验验证 243
8.5 电机矢量调制及模态表征 245
8.5.1 电机的频率调制模态 247
8.5.2 电机的幅值调制模态 249
8.5.3 电机的相位调制模态 250
8.5.4 调制模态、调制行为和调制结果间的关系 252
8.5.5 电机应用实例 254
参考文献 256
第9章 矢量磁路理论在电机控制中的应用 259
9.1 概述 259
9.2 基于矢量磁路理论的永磁同步电机模型预测控制 259
9.2.1 基于矢量磁路理论的永磁同步电机基频控制模型 259
9.2.2 基于矢量磁路理论的永磁同步电机电流预测控制 263
9.2.3 实验验证 265
9.3 基于矢量磁路理论的永磁同步电机无位置传感器控制 271
9.3.1 基于矢量磁路理论的永磁同步电机高频控制模型 271
9.3.2 基于矢量磁路理论的PMSM无位置传感器控制 273
9.3.3 实验验证 280
9.4 基于磁感凸极性的磁通切换永磁电机无位置传感器控制 282
9.4.1 磁通切换永磁电机凸极性分析 283
9.4.2 磁通切换永磁电机无位置传感器控制方法 290
9.4.3 实验验证 292
参考文献 294
附录 矢量磁路理论的量与单位 297