电磁装置设计原理

图书标准信息

• 作者 李朗如、陈乔夫、周理兵 著
• 出版社 中国电力出版社
• 出版时间 2017-10
• 版次 1
• ISBN 9787519808525
• 定价 58.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 300页
• 字数 455千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

本书是一本关于电磁装置设计基本原理的教材，属于“电气工程及其自动化”一级学科强电类、工学（工程学）门类中的专业课程范畴。本书主要介绍由电与磁及其相互作用而构成的电磁装置一般性问题的分析方法，在阐述电磁装置设计基本原理的基础上，选择几种典型的产品设计过程与方法为例做介绍，如变压器、电感器、感应电机、永磁电机及开关永磁操作机构等，给读者提供设计方法的基本知识。为了适应读者进行现代设计方法数值计算的需要，本书还介绍了磁场数值计算基本原理和软件使用方法与算例。 

本书可作为高等学校电气工程类核心专业课程教材使用，也可作为本专业的研究生参考书，读者需具备电路理论、电磁场、电机学等学科基础理论知识。本书也可供从事电磁装置设计、运行和研究的技术人员参考使用。

【作者简介】

李朗如，华中科技大学知名教授，博士生导师，从事电气工程本科及研究生教学和科研50余年，有丰富的教学和科研经验。主要作品有《电机学》《变压器的理论计算》《互感器电抗器的理论与设计》《中小型旋转电机设计手册》《中国电气工程大典》等。 陈乔夫，华中科技大学教授，博士生导师。全国变压器标准化技术委员会委员，主持并参与完成多项科研项目（含国家自然科学基金、博士点基金资助项目），获国家ji、省部级科研和教学成果奖5项，出版专著教材4部。 周理兵，华中科技大学教授，博士生导师。中国电机工程学会大电机专委会委员，湖北省电工技术学会常务理事。主要从事电机及其控制理论与应用的教学和科研工作，先后主持和完成多项各类科研课题，曾获得省部级科技进步奖三项，省级教学成果奖一项。主要研究方向为新型电机的运行理论及控制、电机驱动及其控制系统、电机与电器先进设计技术等。

【目录】

目 录 

前言 

第1 章 绪论 1 

11 课程设置的意义与电磁装置的定义 1 

111 课程设置的意义 1 

112 电磁装置的定义 1 

12 装置与系统 2 

13 电磁装置的设计计算方法 3 

第2 章 电磁装置设计的一般问题 5 

21 概述 5 

22 机电系统的能量关系 5 

23 耦合磁场中的储能和余能 9 

24 耦合系统中的广义电磁力 12 

25 电磁功率与有效部分几何尺寸之间的关系 16 

26 能量转换中的损耗与效率 20 

261 基本铁损耗 20 

262 基本铜损耗 22 

27 发热计算基础 22 

271 概述 22 

272 均质物体的发热过程 23 

273 等效热路法 24 

第3 章 磁场、磁路及计算方法 27 

31 磁场的基本概念和基本定律 27 

32 电磁装置的磁场与磁路 30 

33 磁路基本定律 31 

34 气隙磁导计算 35 

341 单独磁体的磁导 35 

342 带气隙铁心柱间的气隙磁导 37 

第4 章 变压器设计计算 42 

41 变压器设计的一般问题 42 

411 变压器的定额 43 

412 铁心结构型式 44 

413 绕组型式 45 

42 变压器主要尺寸的基本关系式 47 

43 主要尺寸的确定 49 

44 铁心设计 49 

45 绕组设计 50 

451 导线和电流密度选择 50 

452 绕组并联根数的选择 52 

453 绕组轴向、辐向尺寸计算 58 

46 变压器的主绝缘和纵绝缘 62 

47 变压器绝缘半径计算 63 

48 变压器漏电抗计算 64 

481 同心式绕组的漏电抗计算 64 

482 对称交错式绕组漏电抗计算 67 

483 多层绕组的漏抗 69 

484 磁场解析法推导罗果夫斯基系数 71 

49 变压器的性能计算 74 

491 铁心重量及空载损耗 74 

492 铁耗计算 74 

493 空载电流计算 75 

494 负载损耗 76 

410 温升计算 77 

4101 圆筒式绕组温升计算 78 

4102 饼式绕组温升计算 79 

411 配电变压器设计实例 81 

412 作业 84 

第5 章 电感器设计计算 86 

51 概述 86 

52 铁心电感器的电感计算 87 

521 磁路法计算主电抗 87 

522 轴对称磁场解析法计算主电抗 90 

523 磁路法分析计算漏磁场漏电抗 95 

524 饱和时铁心电感器的电感计算 101 

53 铁心电感器的电磁力 104 

531 铁心电感器线圈上的作用力的方向 104 

532 铁心电感器线圈上作用力的计算 105 

533 铁心电抗器的设计计算程序及算例 107 

54 空心电感器的设计与计算 116 

541 空心电感器的自感计算 116 

542 空心电感器的自感计算 119 

543 空心电感器的自感与互感计算 119 

544 空心电感器线圈上作用力的方向 123 

545 空心电感器线圈上电磁力的计算 123 

546 空心电感器线圈的机械应力 125 

55 积分法计算空心线圈磁场 125 

第6 章 感应电动机的电磁设计 130 

61 概述 130 

611 设计过程及内容 130 

612 我国感应电动机分类和主要系列 130 

613 感应电动机的主要性能指标和额定数据 132 

62 主要尺寸和电磁负荷的选择 133 

621 主要尺寸及其基本关系 133 

622 电磁负荷的选择 133 

623 主要尺寸比的选择 134 

624 主要尺寸的确定 135 

625 气隙长度的确定 136 

63 定、转子槽数选配与绕组设计 136 

631 定子槽数及定、转子槽配合 136 

632 定子绕组设计 138 

64 定、转子铁心槽形及槽尺寸的确定 141 

641 定子槽形及槽尺寸 141 

642 转子槽形及槽尺寸 142 

65 感应电动机磁路计算 144 

651 每极磁通 145 

652 磁通密度和磁位降计算 145 

653 励磁电流计算 149 

66 参数计算 149 

661 电阻计算 149 

662 电抗计算 151 

67 运行性能计算 161 

671 定、转子额定电流 161 

672 额定功率因数 162 

673 额定效率 163 

674 额定转差率 163 

675 zui大转矩 164 

68 起动性能计算 164 

681 漏磁路饱和效应对漏抗的影响 164 

682 挤流效应及其对转子参数的影响 167 

69 中小型三相感应电动机电磁设计程序及算例 168 

691 基本数据 168 

692 磁路计算 171 

693 参数计算 172 

694 运行性能计算 175 

695 起动计算 177 

610 作业 179 

第7 章 永磁同步电动机电磁设计 180 

71 概述 180 

72 永磁电机用永磁材料性能的基本要求 181 

73 永磁同步电动机的基本结构型式 185 

74 永磁电机的主要尺寸确定 186 

75 永磁电机的磁路计算 190 

751 永磁体激励的主磁路计算原理 190 

752 混合励磁磁路的计算方法 194 

753 漏磁导计算基本方法 198 

76 永磁同步电动机的电磁设计计算程序及其说明与算例 199 

761 基本数据 200 

762 空载磁路计算 203 

763 负载运行行为计算 210 

764 损耗与效率 215 

765 电负荷及过载能力计算 218 

766 有效材料计算 219 

767 起动特性计算 219 

77 作业 225 

第8 章 永磁操作机构及其特性计算 226 

81 永磁机构的结构及工作原理 226 

82 永磁机构的等效磁路及其计算 227 

83 永磁机构的电磁力特性 229 

84 永磁机构操作过程的动态特性 230 

85 作业 232 

第9 章 电磁装置磁场数值计算的基本原理和方法 233 

91 概述 233 

92 电磁场的基本方程 234 

93 求解电磁场边值问题的有限元法 236 

931 定解问题与相关泛函的极值问题 238 

932 求解域的单元剖分 238 

933 单元内近似解的选取——构造单元的插值函数 239 

934 变分问题的离散化处理——单元分析 241 

935 总体合成 244 

94 求解电磁场边值问题的其他数值方法简介 246 

95 有限元数值计算软件应用简介及实例 249 

951 建立模型 249 

952 赋予材料属性 250 

953 施加边界条件和励磁 250 

954 设定参数与求解 251 

955 后处理 252 

956 永磁同步电机二维瞬态磁场 

仿真实例 252 

附录 268 

参考文献 291