Table of Contents

1. Cover image
2. Title page
3. Table of Contents
4. Copyright
5. Preface
6. Chapter 1: Electric motors—The basics
   1. Abstract
   2. 1.1 Introduction
   3. 1.2 Producing rotation
   4. 1.3 Magnetic circuits
   5. 1.4 Torque production
   6. 1.5 Torque and motor volume
   7. 1.6 Energy conversion—Motional e.m.f
   8. 1.7 Equivalent circuit
   9. 1.8 Constant voltage operation
   10. 1.9 General properties of electric motors
   11. 1.10 Review questions
7. Chapter 2: Power electronic converters for motor drives
   1. Abstract
   2. 2.1 Introduction
   3. 2.2 Voltage control—D.C. output from d.c. supply
   4. 2.3 D.C. from a.c.—Controlled rectification
   5. 2.4 A.C. from d.c.—Inversion
   6. 2.5 A.C. from a.c.
   7. 2.6 Inverter switching devices
   8. 2.7 Converter waveforms, acoustic noise, and cooling
   9. 2.8 Review questions
8. Chapter 3: D.C. motors
   1. Abstract
   2. 3.1 Introduction
   3. 3.2 Torque production
   4. 3.3 Motional e.m.f.
   5. 3.4 D.C. motor—steady-state characteristics
   6. 3.5 Transient behaviour
   7. 3.6 Four quadrant operation and regenerative braking
   8. 3.7 Shunt and series motors
   9. 3.8 Self-excited d.c. machine
   10. 3.9 Toy motors
   11. 3.10 Review questions
9. Chapter 4: D.C. motor drives
   1. Abstract
   2. 4.1 Introduction
   3. 4.2 Thyristor d.c. drives—general
   4. 4.3 Control arrangements for d.c. drives
   5. 4.4 Chopper-fed d.c. motor drives
   6. 4.5 D.C. servo drives
   7. 4.6 Digitally-controlled drives
   8. 4.7 Review questions
10. Chapter 5: Induction motors—Rotating field, slip and torque
    1. Abstract
    2. 5.1 Introduction
    3. 5.2 The rotating magnetic field
    4. 5.3 Torque production
    5. 5.4 Influence of rotor current on flux
    6. 5.5 Stator current-speed characteristics
    7. 5.6 Review questions
11. Chapter 6: Induction motor—Operation from 50/60 Hz supply
    1. Abstract
    2. 6.1 Introduction
    3. 6.2 Methods of starting cage motors
    4. 6.3 Run-up and stable operating regions
    5. 6.4 Torque-speed curves—Influence of rotor parameters
    6. 6.5 Influence of supply voltage on torque-speed curve
    7. 6.6 Generating
    8. 6.7 Braking
    9. 6.8 Speed control (without varying the stator supply frequency)
    10. 6.9 Power-factor control and energy optimisation
    11. 6.10 Single-phase induction motors
    12. 6.11 Power range
    13. 6.12 Review questions
12. Chapter 7: Variable frequency operation of induction motors
    1. Abstract
    2. 7.1 Introduction
    3. 7.2 Variable frequency operation
    4. 7.3 Practical aspects of inverter-fed drives
    5. 7.4 Effect of inverter on the induction motor
    6. 7.5 Utility supply effects
    7. 7.6 Inverter and motor protection
    8. 7.7 Review questions
13. Chapter 8: Field oriented control of induction motors
    1. Abstract
    2. 8.1 Introduction
    3. 8.2 Essential preliminaries
    4. 8.3 Circuit modelling of the induction motor
    5. 8.4 Steady-state torque under current-fed conditions
    6. 8.5 Dynamic torque control
    7. 8.6 Implementation of field-oriented control
    8. 8.7 Direct torque control
    9. 8.8 Review questions
14. Chapter 9: Synchronous, permanent magnet and reluctance motors and drives
    1. Abstract
    2. 9.1 Introduction
    3. 9.2 Synchronous motor types
    4. 9.3 Torque production
    5. 9.4 Utility-fed synchronous motors
    6. 9.5 Variable frequency operation of synchronous motors
    7. 9.6 Synchronous motor drives
    8. 9.7 Performance of permanent magnet motors
    9. 9.8 Emerging developments in permanent magnet motors
    10. 9.9 Review questions
15. Chapter 10: Stepping and switched reluctance motors
    1. Abstract
    2. 10.1 Introduction
    3. 10.2 Stepping motors
    4. 10.3 Principle of motor operation
    5. 10.4 Motor characteristics
    6. 10.5 Steady-state characteristics—Ideal (constant-current) drive
    7. 10.6 Drive circuits and pull-out torque–speed curves
    8. 10.7 Transient performance
    9. 10.8 Switched reluctance motor drives
    10. 10.9 Review questions
16. Chapter 11: Motor/drive selection
    1. Abstract
    2. 11.1 Introduction
    3. 11.2 Power ratings and capabilities
    4. 11.3 Drive characteristics
    5. 11.4 Load requirements—torque-speed characteristics
    6. 11.5 General application considerations
    7. 11.6 Review questions
17. Appendix: Solutions to review questions
    1. Chapter 1
    2. Chapter 2
    3. Chapter 3
    4. Chapter 4
    5. Chapter 5
    6. Chapter 6
    7. Chapter 7
    8. Chapter 8
    9. Chapter 9
    10. Chapter 10
    11. Chapter 11
18. Further reading
    1. A General motors and drives books – Delving a little deeper
    2. B Control and modelling
    3. C Practical aspects of design and application of motors and drives
    4. D Reliability
    5. E Synchronous reluctance and permanent magnet motors
    6. F Energy efficient electric motors
    7. G Power semiconductor devices
19. Index

List of tables

1. Table in Chapter 5
   1. Table 5.1

List of figures

1. Figures in Chapter 1
   1. Fig. 1.1
   2. Fig. 1.2
   3. Fig. 1.3
   4. Fig. 1.4
   5. Fig. 1.5
   6. Fig. 1.6
   7. Fig. 1.7
   8. Fig. 1.8
   9. Fig. 1.9
   10. Fig. 1.10
   11. Fig. 1.11
   12. Fig. 1.12
   13. Fig. 1.13
   14. Fig. 1.14
   15. Fig. 1.15
   16. Fig. 1.16
   17. Fig. 1.17
   18. Fig. 1.18
   19. Fig. 1.19
   20. Fig. 1.20
2. Figures in Chapter 2
   1. Fig. 2.1
   2. Fig. 2.2
   3. Fig. 2.3
   4. Fig. 2.4
   5. Fig. 2.5
   6. Fig. 2.6
   7. Fig. 2.7
   8. Fig. 2.8
   9. Fig. 2.9
   10. Fig. 2.10
   11. Fig. 2.11
   12. Fig. 2.12
   13. Fig. 2.13
   14. Fig. 2.14
   15. Fig. 2.15
   16. Fig. 2.16
   17. Fig. 2.17
   18. Fig. 2.18
   19. Fig. 2.19
   20. Fig. 2.20
   21. Fig. 2.21
   22. Fig. 2.22
   23. Fig. 2.23
   24. Fig. 2.24
   25. Fig. 2.25
   26. Fig. 2.26
   27. Fig. 2.27
   28. Fig. 2.28
   29. Fig. 2.29
   30. Fig. 2.30
   31. Fig. 2.31
   32. Fig. Q1
   33. Fig. Q8
3. Figures in Chapter 3
   1. Fig. 3.1
   2. Fig. 3.2
   3. Fig. 3.3
   4. Fig. 3.4
   5. Fig. 3.5
   6. Fig. 3.6
   7. Fig. 3.7
   8. Fig. 3.8
   9. Fig. 3.9
   10. Fig. 3.10
   11. Fig. 3.11
   12. Fig. 3.12
   13. Fig. 3.13
   14. Fig. 3.14
   15. Fig. 3.15
   16. Fig. 3.16
   17. Fig. 3.17
   18. Fig. Q6
   19. Fig. Q10
4. Figures in Chapter 4
   1. Fig. 4.1
   2. Fig. 4.2
   3. Fig. 4.3
   4. Fig. 4.4
   5. Fig. 4.5
   6. Fig. 4.6
   7. Fig. 4.7
   8. Fig. 4.8
   9. Fig. 4.9
   10. Fig. 4.10
   11. Fig. 4.11
   12. Fig. 4.12
   13. Fig. 4.13
   14. Fig. 4.14
   15. Fig. 4.15
   16. Fig. 4.16
   17. Fig. 4.17
   18. Fig. Q8
   19. Fig. Q9
5. Figures in Chapter 5
   1. Fig. 5.1
   2. Fig. 5.2
   3. Fig. 5.3
   4. Fig. 5.4
   5. Fig. 5.5
   6. Fig. 5.6
   7. Fig. 5.7
   8. Fig. 5.8
   9. Fig. 5.9
   10. Fig. 5.10
   11. Fig. 5.11
   12. Fig. 5.12
   13. Fig. 5.13
   14. Fig. 5.14
   15. Fig. 5.15
   16. Fig. 5.16
   17. Fig. 5.17
   18. Fig. 5.18
   19. Fig. 5.19
   20. Fig. 5.20
   21. Fig. 5.21
   22. Fig. 5.22
   23. Fig. 5.23
   24. Fig. 5.24
   25. Fig. 5.25
6. Figures in Chapter 6
   1. Fig. 6.1
   2. Fig. 6.2
   3. Fig. 6.3
   4. Fig. 6.4
   5. Fig. 6.5
   6. Fig. 6.6
   7. Fig. 6.7
   8. Fig. 6.8
   9. Fig. 6.9
   10. Fig. 6.10
   11. Fig. 6.11
   12. Fig. 6.12
   13. Fig. 6.13
   14. Fig. 6.14
   15. Fig. 6.15
   16. Fig. 6.16
   17. Fig. 6.17
   18. Fig. 6.18
   19. Fig. 6.19
   20. Fig. 6.20
   21. Fig. 6.21
   22. Fig. 6.22
   23. Fig. 6.23
   24. Fig. 6.24
   25. Fig. 6.25
   26. Fig. 6.26
7. Figures in Chapter 7
   1. Fig. 7.1
   2. Fig. 7.2
   3. Fig. 7.3
   4. Fig. 7.4
   5. Fig. 7.5
   6. Fig. 7.6
   7. Fig. 7.7
   8. Fig. 7.8
   9. Fig. 7.9
   10. Fig. 7.10
   11. Fig. 7.11
   12. Fig. 7.12
   13. Fig. 7.13
   14. Fig. 7.14
   15. Fig. 7.15
   16. Fig. 7.16
   17. Fig. 7.17
   18. Fig. 7.18
8. Figures in Chapter 8
   1. Fig. 8.1
   2. Fig. 8.2
   3. Fig. 8.3
   4. Fig. 8.4
   5. Fig. 8.5
   6. Fig. 8.6
   7. Fig. 8.7
   8. Fig. 8.8
   9. Fig. 8.9
   10. Fig. 8.10
   11. Fig. 8.11
   12. Fig. 8.12
   13. Fig. 8.13
   14. Fig. 8.14
   15. Fig. 8.15
   16. Fig. 8.16
   17. Fig. 8.17
   18. Fig. 8.18
   19. Fig. 8.19
   20. Fig. 8.20
   21. Fig. 8.21
   22. Fig. 8.22
   23. Fig. 8.23
   24. Fig. 8.24
   25. Fig. 8.25
   26. Fig. 8.26
   27. Fig. Q5
9. Figures in Chapter 9
   1. Fig. 9.1
   2. Fig. 9.2
   3. Fig. 9.3
   4. Fig. 9.4
   5. Fig. 9.5
   6. Fig. 9.6
   7. Fig. 9.7
   8. Fig. 9.8
   9. Fig. 9.9
   10. Fig. 9.10
   11. Fig. 9.11
   12. Fig. 9.12
   13. Fig. 9.13
   14. Fig. 9.14
   15. Fig. 9.15
   16. Fig. 9.16
   17. Fig. 9.17
   18. Fig. 9.18
   19. Fig. 9.19
   20. Fig. 9.20
   21. Fig. 9.21
   22. Fig. 9.22
   23. Fig. 9.23
   24. Fig. 9.24
   25. Fig. 9.25
   26. Fig. 9.26
   27. Fig. 9.27
   28. Fig. 9.28
   29. Fig. 9.29
   30. Fig. 9.30
   31. Fig. 9.31
   32. Fig. 9.32
   33. Fig. 9.33
   34. Fig. 9.34
   35. Fig. 9.35
   36. Fig. 9.36
   37. Fig. 9.37
   38. Fig. 9.38
   39. Fig. 9.39
   40. Fig. 9.40
10. Figures in Chapter 10
    1. Fig. 10.1
    2. Fig. 10.2
    3. Fig. 10.3
    4. Fig. 10.4
    5. Fig. 10.5
    6. Fig. 10.6
    7. Fig. 10.7
    8. Fig. 10.8
    9. Fig. 10.9
    10. Fig. 10.10
    11. Fig. 10.11
    12. Fig. 10.12
    13. Fig. 10.13
    14. Fig. 10.14
    15. Fig. 10.15
    16. Fig. 10.16
    17. Fig. 10.17
    18. Fig. 10.18
    19. Fig. 10.19
    20. Fig. 10.20
    21. Fig. 10.21
    22. Fig. 10.22
    23. Fig. 10.23
    24. Fig. 10.24
11. Figures in Chapter 11
    1. Fig. 11.1
    2. Fig. 11.2
    3. Fig. 11.3
    4. Fig. 11.4
    5. Fig. 11.5
    6. Fig. 11.6
    7. Fig. 11.7
    8. Fig. 11.8
    9. Fig. 11.9
    10. Fig. 11.10
12. Figures in Appendix: Solutions to review questions
    1. Fig. Q1
    2. Fig. Q4
    3. Fig. Q5
    4. Fig. Q6
    5. Fig. Q3
    6. Fig. Q7
    7. Fig. Q8
    8. Fig. Q9
    9. Fig. Q10
    10. Fig. Q7
    11. Fig. Q4
    12. Fig. Q8
    13. Fig. Q10
    14. Fig. Q5
    15. Fig. Q3
    16. Fig. Q8

Landmarks

1. Cover
2. Title page
3. Table of contents

1. cover
2. iv
3. xiii
4. xiv
5. xv
6. 1
7. 2
8. 3
9. 4
10. 5
11. 6
12. 7
13. 8
14. 9
15. 10
16. 11
17. 12
18. 13
19. 14
20. 15
21. 16
22. 17
23. 18
24. 19
25. 20
26. 21
27. 22
28. 23
29. 24
30. 25
31. 26
32. 27
33. 28
34. 29
35. 30
36. 31
37. 32
38. 33
39. 34
40. 35
41. 36
42. 37
43. 38
44. 39
45. 41
46. 42
47. 43
48. 44
49. 45
50. 46
51. 47
52. 48
53. 49
54. 50
55. 51
56. 52
57. 53
58. 54
59. 55
60. 56
61. 57
62. 58
63. 59
64. 60
65. 61
66. 62
67. 63
68. 64
69. 65
70. 66
71. 67
72. 68
73. 69
74. 70
75. 71
76. 72
77. 73
78. 74
79. 75
80. 76
81. 77
82. 78
83. 79
84. 80
85. 81
86. 82
87. 83
88. 84
89. 85
90. 86
91. 87
92. 89
93. 90
94. 91
95. 92
96. 93
97. 94
98. 95
99. 96
100. 97
101. 98
102. 99
103. 100
104. 101
105. 102
106. 103
107. 104
108. 105
109. 106
110. 107
111. 108
112. 109
113. 110
114. 111
115. 112
116. 113
117. 114
118. 115
119. 116
120. 117
121. 118
122. 119
123. 120
124. 121
125. 122
126. 123
127. 124
128. 125
129. 126
130. 127
131. 128
132. 129
133. 131
134. 132
135. 133
136. 134
137. 135
138. 136
139. 137
140. 138
141. 139
142. 140
143. 141
144. 142
145. 143
146. 144
147. 145
148. 146
149. 147
150. 148
151. 149
152. 150
153. 151
154. 152
155. 154
156. 155
157. 156
158. 157
159. 158
160. 159
161. 160
162. 161
163. 162
164. 163
165. 164
166. 165
167. 166
168. 167
169. 168
170. 169
171. 170
172. 171
173. 172
174. 173
175. 174
176. 175
177. 176
178. 177
179. 178
180. 179
181. 180
182. 181
183. 182
184. 183
185. 184
186. 185
187. 186
188. 187
189. 188
190. 189
191. 190
192. 191
193. 192
194. 193
195. 194
196. 195
197. 196
198. 197
199. 198
200. 199
201. 200
202. 201
203. 202
204. 203
205. 204
206. 205
207. 206
208. 207
209. 208
210. 209
211. 210
212. 211
213. 212
214. 213
215. 214
216. 215
217. 216
218. 217
219. 218
220. 219
221. 220
222. 221
223. 222
224. 223
225. 224
226. 225
227. 226
228. 227
229. 228
230. 229
231. 230
232. 231
233. 232
234. 233
235. 234
236. 235
237. 236
238. 237
239. 238
240. 239
241. 240
242. 241
243. 242
244. 243
245. 244
246. 245
247. 246
248. 247
249. 248
250. 249
251. 250
252. 251
253. 252
254. 253
255. 254
256. 255
257. 256
258. 257
259. 258
260. 259
261. 261
262. 262
263. 263
264. 264
265. 265
266. 266
267. 267
268. 268
269. 269
270. 270
271. 271
272. 272
273. 273
274. 274
275. 275
276. 276
277. 277
278. 278
279. 279
280. 280
281. 281
282. 282
283. 283
284. 284
285. 285
286. 286
287. 287
288. 288
289. 289
290. 290
291. 291
292. 292
293. 293
294. 294
295. 295
296. 296
297. 297
298. 298
299. 299
300. 300
301. 301
302. 302
303. 303
304. 304
305. 305
306. 307
307. 308
308. 309
309. 310
310. 311
311. 312
312. 313
313. 314
314. 315
315. 316
316. 317
317. 318
318. 319
319. 320
320. 321
321. 322
322. 323
323. 324
324. 325
325. 326
326. 327
327. 328
328. 329
329. 330
330. 331
331. 332
332. 333
333. 334
334. 335
335. 336
336. 337
337. 338
338. 339
339. 340
340. 341
341. 343
342. 344
343. 345
344. 346
345. 347
346. 348
347. 349
348. 350
349. 351
350. 352
351. 353
352. 354
353. 355
354. 356
355. 357
356. 358
357. 359
358. 360
359. 361
360. 362
361. 363
362. 364
363. 365
364. 366
365. 367
366. 368
367. 369
368. 370
369. 371
370. 372
371. 373
372. 375
373. 376
374. 377
375. 378
376. 379
377. 380
378. 381
379. 382
380. 383
381. 384
382. 385
383. 386
384. 387
385. 388
386. 389
387. 390
388. 391
389. 392
390. 393
391. 394
392. 395
393. 396
394. 397
395. 398
396. 399
397. 400
398. 401
399. 402
400. 403
401. 404
402. 405
403. 406
404. 407
405. 408
406. 409
407. 411
408. 412
409. 413
410. 414
411. 415
412. 416
413. 417
414. 418
415. 419
416. 420
417. 421
418. 422
419. 423
420. 424
421. 425
422. 426
423. 427
424. 429
425. 430
426. 431
427. 432
428. 433
429. 434
430. 435
431. 436
432. 437
433. 438
434. 439
435. 440
436. 442
437. 443
438. 444
439. 445
440. 446
441. 447
442. 448
443. 449
444. 450
445. 451
446. 452
447. 453
448. 454
449. 455
450. 456
451. 457
452. 458
453. 459
454. 460
455. 461
456. 462
457. 463
458. 464
459. 465
460. 466
461. 467
462. 468
463. 469
464. 470
465. 471
466. 472
467. 473
468. 474
469. 476
470. 477
471. 478
472. 479
473. 480
474. 481
475. 482
476. 483
477. 486