电机气隙磁场调制统一理论及应用(精)
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作者程明//韩鹏//杜怿//文宏辉|责编:李小平
出版社机械工业
ISBN9787111667407
出版时间2021-01
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定价148元
货号1202201676
上书时间2024-06-20
商品详情
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目录
序言
前言
第 1 章 绪论 1
1. 1 电机发展历史回顾 1
1. 2 经典电机学理论的局限性 4
1. 2. 1 电机理论呈现碎片化 4
1. 2. 2 原理分析存在局限性 5
1. 2. 3 性能分析缺乏统一性 5
1. 3 磁场调制电机及其理论的发展概况 6
1. 4 本书的总体思路与框架 9
参考文献 10
第 2 章 电机中的气隙磁场调制现象 16
2. 1 磁场调制式磁齿轮 16
2. 1. 1 基本结构与工作原理 17
2. 1. 2 磁场调制效应的定性分析 19
2. 1. 3 其他类型的磁齿轮 22
2. 2 外转子聚磁式同轴磁齿轮结构及静态特性 24
2. 2. 1 外转子聚磁式同轴磁齿轮结构 25
2. 2. 2 静态特性分析 25
2. 3 磁齿轮复合电机 30
2. 3. 1 磁齿轮复合电机拓扑结构 31
2. 3. 2 磁齿轮复合电机比较分析 32
2. 4 外转子聚磁式磁场调制永磁电机 37
2. 4. 1 FCFMPM 电机基本结构 37
2. 4. 2 FCFMPM 电机特性分析 38
2. 4. 3 FCFMPM 电机主要尺寸关系式 53
2. 4. 4 FCFMPM 样机设计与实验验证 55
2. 4. 5 与商业化小型风力发电机的比较 60
2. 5 初级永磁型游标直线电机 61
2. 5. 1 LPPMV 电机的基本结构及运行原理 61
2. 5. 2 LPPMV 电机有限元计算 66
2. 5. 3 LPPMV 电机实验验证 73
2. 6 磁通切换永磁电机 75
2. 6. 1 FSPM 电机磁场调制机理 75
2. 6. 2 FSPM 电机电枢反应磁场调制机理 77
2. 6. 3 FSPM 电机转矩产生机理 81
2. 7 双馈电机 82
2. 7. 1 双馈电机的分类及工作原理 82
2. 7. 2 级联式无刷双馈电机 84
2. 7. 3 调制式无刷双馈电机 85
2. 7. 4 现有无刷双馈电机的共性特点与个性差别 91
2. 8 电机原理的统一性 92
参考文献 94
第 3 章 电机气隙磁场调制统一理论 99
3. 1 概述 99
3. 2 经典绕组函数法及其局限性 100
3. 2. 1 绕组磁动势分析 100
3. 2. 2 经典绕组函数法 102
3. 2. 3 经典绕组函数法的局限性 104
3. 3 电机三要素 107
3. 3. 1 励磁源 108
3. 3. 2 调制器 109
3. 3. 3 滤波器 110
3. 4 三要素的数学表征 110 …………………………………………………………
3. 4. 1 源磁动势 110 ………………………………………………………………
3. 4. 2 调制算子 114 ………………………………………………………………
3. 4. 3 滤波器 122 …………………………………………………………………
3. 4. 4 电机统一模型 124 …………………………………………………………
3. 5 统一转矩分析 126 ………………………………………………………………
3. 5. 1 统一转矩方程 126 …………………………………………………………
Ⅷ
3. 5. 2 绕线转子凸极同步电机 128
3. 5. 3 同步磁阻电机 130
3. 5. 4 笼型感应电机 131
3. 5. 5 无刷双馈磁阻电机 132
3. 5. 6 无刷双馈感应电机 133
3. 5. 7 磁通切换电机 134
3. 5. 8 聚磁式场调制永磁电机 (永磁游标电机) 143
参考文献 146
第 4 章 磁场调制行为分析 149
4. 1 概述 149
4. 2 电机内的磁场调制行为与转矩成分 149
4. 2. 1 同步调制和异步调制行为 150
4. 2. 2 同步转矩和异步转矩分量 151
4. 3 磁场调制行为及转矩成分的关系 152
4. 3. 1 常见电机拓扑的磁场调制描述 152
4. 3. 2 常见电机结构转矩成分解析 159
4. 3. 3 实例分析———无刷双馈电机 161
4. 4 不同调制器的磁场调制行为分析对比 168
4. 4. 1 凸极磁阻调制器磁场调制行为 168
4. 4. 2 多层磁障调制器磁场调制行为 177
4. 4. 3 短路线圈调制器磁场调制行为 181
4. 5 不同调制器的等效性及互换性 192
4. 5. 1 不同调制器等效性和互换性分析 192
4. 5. 2 不同调制器互换及组合实例分析 195
4. 5. 3 不同调制器互换的性能对比 196
参考文献 203
第 5 章 基于磁场调制理论的电机性能分析与计算 204
5. 1 概述 204
5. 2 无刷双馈电机 204
5. 2. 1 无刷双馈电机的定子绕组 205
5. 2. 2 无刷双馈电机的气隙磁场分布及电感特性 207
5. 2. 3 4/ 2 对极无刷双馈磁阻电机的定量分析 217
5. 3 6/ 8 极磁通反向永磁电机 231
5. 3. 1 结构参数对磁场调制效果的影响 233
Ⅸ
5. 3. 2 磁场调制行为 235
5. 3. 3 实验验证 238
5. 4 笼型感应电机及电励磁凸极同步电机的统一分析 241
5. 4. 1 磁场调制行为 242
5. 4. 2 电磁特性分析 246
5. 4. 3 实验验证 250
参考文献 252
第 6 章 电机拓扑结构创新 255
6. 1 创新方法 255
6. 1. 1 改变励磁源 256
6. 1. 2 改变调制器 257
6. 1. 3 改变滤波器 257
6. 1. 4 改变三要素的相对位置 257
6. 1. 5 改变三要素的相对运动状态 258
6. 2 Π 型铁心双凸极永磁电机 259
6. 2. 1 电机结构与运行原理 259
6. 2. 2 性能分析与比较 266
6. 2. 3 样机与实验结果 268
6. 3 定子永磁型旋转变压器 270
6. 3. 1 基本结构与工作原理 270
6. 3. 2 奇数极的问题与磁场调制解决方法 274
6. 4 磁通反向永磁电机 278
6. 4. 1 基于磁场调制理论的空载感应电动势分析278
6. 4. 2 空载感应电动势及其谐波分布 285
6. 5 整距绕组磁通切换永磁电机 287
6. 5. 1 电机结构与运行原理 287
6. 5. 2 关键尺寸参数设计 289
6. 5. 3 比较分析 292
6. 6 转子永磁型磁通切换电机 292
6. 6. 1 电机结构及基本电磁特性 293
6. 6. 2 转子永磁型磁通切换电机转矩产生机理 305
6. 7 双转子磁齿轮功率分配电机 313
6. 7. 1 MGPSM 电机的基本结构与工作原理 313
6. 7. 2 MGPSM 电机的工作模式 315
6. 7. 3 MGPSM 电机磁路不对称现象及影响 317
6. 7. 4 互补式 MGPSM 电机的原理与实验验证 321
6. 8 定子超导励磁磁场调制电机 331
6. 8. 1 定子超导励磁磁通切换电机 332
6. 8. 2 双定子磁场调制超导励磁电机 334
6. 8. 3 磁场调制超导电机的技术难点与展望 337
参考文献 338
第 7 章 磁场调制理论的其他应用 343
7. 1 概述 343
7. 2 无刷双馈电机的径向力分析 344
7. 2. 1 电机内的电磁振动和噪声 344
7. 2. 2 电机内的径向力分析 344
7. 2. 3 电机内的径向力计算 345
7. 2. 4 无不平衡磁拉力的极对数组合 357
7. 3 无轴承单极和交替极永磁交流电机的悬浮绕组设计 357
7. 3. 1 绕组变极设计原理 358
7. 3. 2 方案 1: 跨距 y= 4 359
7. 3. 3 方案 2: 跨距 y= 5 362
参考文献 365
内容摘要
本书系统地介绍了电机气隙磁场调制统一理论及应用方法,是作者团队十多年研究成果的提炼和总结。 在揭示气隙磁场调制现象普遍性的基础上,完整地阐述了电机气隙磁场调制统一理论,结合实例介绍了如何利用磁场调制理论来分析计算电机性能,给出了指导电机拓扑创新的一般性原则和方法,并通过多个新型电机实例予以佐证。
本书首次将电机气隙磁场调制现象抽象化和理论化,创立了电机气隙磁场调制理论,为电机的分析和计算提供了全新的视角和方法,丰富了电机学理论,是一本难得的佳作。
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