交流電機是電能生產(chǎn)及應(yīng)用的基本裝備。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活中普遍應(yīng)用的電能，幾乎全部是通過交流發(fā)電機生產(chǎn)的，而生產(chǎn)出的電能則多半是通過交流電動機加以利用的。現(xiàn)代交流電機的單機容量已經(jīng)大大增加，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大，與其組成的系統(tǒng)的自動化程度日益提高，運行條件更加復(fù)雜化。在把我國建成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代國防和現(xiàn)代科學技術(shù)的偉大的社會主義強國的過程中，不僅對交流電機的需要量增加，對交流電機的品種的需求日益繁多，而且對其性能和與其組成的系統(tǒng)的要求也不斷提高。

　　因此，了解和掌握交流電機及其系統(tǒng)的運行性能和分析方法，對電工科技工作者是十分重要的。交流電機及其系統(tǒng)是比較成熟而又迅速發(fā)展的科學技術(shù)。交流電機的出現(xiàn)和發(fā)展已有…百多年的歷史，已經(jīng)研究制造了型式多樣、用途各異的多種交流電機。在電機的設(shè)計、制造及運行過程中，經(jīng)過不斷的研究和完善，可以說，人們對于交流電機的結(jié)構(gòu)原理、制造技術(shù)和運行性能的了解已經(jīng)相當深刻了。但由于技術(shù)發(fā)展和研究條件的限制，過去人們的注意力主要集中在電機的正常運行性能、外部故障狀態(tài)以及聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟安全運行等問題上。這是合乎發(fā)展規(guī)律的，因為這些問題確實是在實際工作中經(jīng)常遇到的。

　　三十多年來，電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用、直流輸電技術(shù)的進步、交直流混合輸電系統(tǒng)的聯(lián)合運行、大容量發(fā)電機的制造和應(yīng)用電機的各種新要求，再加上現(xiàn)代控制理論、微電子技術(shù)及計算機、電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，相互促進，相輔相成，使交流電機及其系統(tǒng)的理論和運行性能又有了不少新的發(fā)展和提高。例如電機繞組內(nèi)部不對稱問題的分析，電機與電力電子學、微電子學及計算機技術(shù)組成的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的研究，電磁諧波分量的影響分析和抑制措施等，都是人們關(guān)注的新問題。

　　交流電機在運行過程中，由于制造的缺陷或操作使用不當?shù)仍颍赡苁闺姍C繞組發(fā)生故障而造成不必要的損失。大型水輪發(fā)電機定子繞組往往采用多支路結(jié)構(gòu)，在運行中，如果發(fā)生匝間或相間短路以及繞組斷裂等內(nèi)部故障，數(shù)值很大的短路電流就可能使其產(chǎn)生嚴重的機械損傷或因局部過熱而燒毀繞組或鐵心；故障發(fā)生時的負序磁場還可能損傷轉(zhuǎn)子。汽輪發(fā)電機和異步電機的定子繞組在運行中也可能發(fā)生嚴重的內(nèi)部故障。在交流電機轉(zhuǎn)子方面，還可能發(fā)生導(dǎo)條開焊、斷裂或短路等故障。這就要求研究分析電機發(fā)生內(nèi)部故障時的各狀態(tài)量，以便了解這種故障的危害性，以改進設(shè)計制造，并提出相應(yīng)的繼電保護裝置。

　　在直流輸電系統(tǒng)中，發(fā)電機與整流器件組成一種與交流輸電迥異的特殊系統(tǒng)。從電機方面看，它經(jīng)常處在不對稱運行狀態(tài)，整流元件的非線性作用使這個系統(tǒng)中出現(xiàn)了嚴重的諧波，提出了不少值得研究的特殊問題。得到普遍應(yīng)用的交流勵磁系統(tǒng)以及在發(fā)電機定子內(nèi)圓加裝勵磁線棒并經(jīng)整流器供給主機勵磁的系統(tǒng)等，均有類似的問題。

　　交流電動機的調(diào)速和控制技術(shù)在與計算機、微電子學及電力電子技術(shù)結(jié)合后，突飛猛進地發(fā)展，過去不易量測或控制的電磁過程，現(xiàn)在經(jīng)過在線量測、計算分析和控制，可以實現(xiàn)多種要求、多種原理和技術(shù)方案的調(diào)節(jié)控制。交直交變頻、交交變頻、脈沖寬度調(diào)制、多電平等技術(shù)為交流電動機的調(diào)速和控制提供了許多新的可能。自控式同步電動機及矢量控制的異步電動機的研究和應(yīng)用，已經(jīng)取得了不少新成就，特別是在交流電動機的調(diào)速性能方面取得的進展是十分令人矚目的。

　　隨著電子計算機的發(fā)展和數(shù)值計算方法的應(yīng)用，過去很多難以計算的電機電磁場問題得到了求解的可能，大大提高了電機設(shè)計、運行性能分析的能力和參數(shù)計算的準確度。在異步電機變極調(diào)速、起動原理及方法、電容與電機繞組的組合應(yīng)用方面以及方波電源供電的特殊電機、蓄能電機、特種電機的研制等方面所取得的成就，也是十分明顯的。

　　交流電機及其系統(tǒng)的深入分析要求提出新的理論和方法。我們知道，就交流電機的電磁關(guān)系而言，可以看成是一些相互耦合的線圈的集合，并可按一般的電路法則進行研究。但由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的關(guān)系，這些電路之間存在著相對運動的特點。交流電機的定子繞組一般均采用在時間及空間上互差120°的三相對稱分布繞組，這樣設(shè)計的繞組一般均能使三相對稱電流產(chǎn)生的氣隙磁場達到基本為正弦分布的要求。這樣制造的交流電機的技術(shù)經(jīng)濟指標一般均較高，它的用料、加工等制造費用，損耗、效率、轉(zhuǎn)矩、振動等性能指標以及運行中的經(jīng)濟性及可靠性等均屬優(yōu)良之列。因此，過去在研究分祈這種電機時，一般均假定基波磁動勢產(chǎn)生基波氣隙磁場，少量的氣隙諧波磁場歸入漏磁場加以考慮。在分析其運行性能時，所用參數(shù)也多以反映其氣隙磁場總效應(yīng)的數(shù)值為準，諸如同步電機的電樞反應(yīng)電抗x.d，x.。，異步電機的激磁電抗x。等。相應(yīng)地，其他參數(shù)，如同步電機的xx，xa，x么，x%，x%，z4也都是一些反映其電磁總效應(yīng)的數(shù)值。應(yīng)用這些參數(shù)建立的數(shù)學模型及分析的結(jié)果一般也能滿足實際工作的要求。因此多年來教科書和參考書均以相繞組為基礎(chǔ)，并以多相繞組的總體效應(yīng)分析電機的理論和方法為基本內(nèi)容。