永磁同步电机实用设计及应用技术

图书标准信息

• 作者 邱国平 编
• 出版社 上海科学技术出版社
• 出版时间 2020-01
• 版次 1
• ISBN 9787547846360
• 定价 128.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 424页
• 字数 700千字

【内容简介】

《永磁同步电机实用设计及应用技术》是一本实用的电机设计工程书，从工程技术设计角度出发，研究和讨论了永磁同步电机设计时必须涉及的实际问题及其解决问题的实用设计方法和技巧。
    本书着重介绍了永磁同步电机的设计要素和设计准则、电机设计软件的操作方法、对电机设计时的各种参数进行深入的分析和讲解，还特别介绍了电机设计软件的快速设计方法和各种设计技巧。应用这些设计方法，就可以在很短时间内，快速、准确地把永磁同步电机的方案设计出来。本书用多个的永磁同步电机快速设计实例，讲述如何对各种不同的永磁同步电机用不同的方法、从不同的设计角度进行分析、判断，从而用*简捷、实用的方法对永磁同步电机进行设计，加深并巩固读者对永磁同步电机的快速设计方法和技巧的认识。

【作者简介】

邱国平，是全国科学重大科研项目主要负责人，曾获“江苏省科技先进工作者”称号、全国科学大会奖。

 

长期从事光机电仪器及电动机设计、制造和理论研究工作，设计过各类直流电动机、交流电动机、齿轮电动机、步进电动机、无刷电动机、永磁同步电机等各种类型电动机。对电动机设计理论有独特见解，并提出了电动机的目标设计方法。作者在国际和国内发表过多篇电动机学术论文，著有《永磁直流电机实用设计及应用技术》《永磁直流无刷电机实用设计及应用技术》本专著。

 

【目录】

第1章  永磁同步电机概述

 

 

    

 

1.1  永磁同步电机简介

 

1.2  永磁同步电机的结构

 

1.3  永磁同步电机的性能比较

 

1.4  永磁同步电机的基本工作模式

 

1.5  永磁同步电机的运行特性

 

1.6  永磁同步电机的能量转换

 

1.7  永磁同步电机的转矩

 

1.8  永磁同步电机的感应电动势

 

1.9  永磁同步电机的磁链和磁链常数

 

1.10  永磁同步电机的电磁功率

 

1.11  永磁同步电机技术要求

 

1.12  永磁同步电机负载

 

1.12.1  拖拉负载的电机输出功率计算

 

1.12.2  旋转负载的电机输出功率计算

 

1.12.3  电机其他负载的转矩计算方法和间接确定

 

1.12.4  电机的功率增长率

 

1.13  永磁同步电机的磁路

 

1.14  永磁同步电机与无刷电机

 

第2章  永磁同步电机的设计和要素

 

 

    

 

2.1  永磁同步电机实用快速设计

 

2.2  Maxwell软件简介

 

2.2.1  永磁同步电机工程模型的引入

 

2.2.2  永磁同步电机的参数设定

 

2.2.3  永磁同步电机的参数输入

 

2.2.4  永磁同步电机的参数计算

 

2.2.5  永磁同步电机计算结果的查看

 

2.2.6  RMxprt导入Maxwell 2D有限元模块

 

2.3  MotorSolve软件简介

 

2.4  永磁同步电机设计要素

 

2.4.1  永磁同步电机内外特征的关系

 

2.4.2  永磁同步电机电源输入形式

 

2.4.3  永磁同步电机的输入电源

 

2.4.4  交流电源的整流

 

2.4.5  整流电源的滤波

 

2.4.6  逆变器和逆变电压的输入和输出

 

2.4.7  不同控制模式的电机输入电压之间关系

 

第3章  永磁同步电机的基本特性

 

 

    

 

3.1  永磁同步电机的机械特性

 

3.1.1  电机的机械特性

 

3.1.2  电机的工作点和选用

 

3.1.3  电机的额定工作点

 

3.1.4  电机的最大输出功率

 

3.1.5  电机的峰值转矩

 

3.1.6  电机的不弱磁最高转速

 

3.1.7  电机的不弱磁提速

 

3.1.8  电机的弱磁提速

 

3.1.9  电机的弱磁最高转速

 

3.1.10  电机的效率与效率平台

 

3.1.11  电机的风摩耗和设置原则

 

3.1.12  永磁同步电机的运行分析

 

3.2  电机的电气特性

 

3.2.1  电机的感应电动势

 

3.2.2  电机的转矩和转矩常数

 

第4章  永磁同步电机内部特征的控制

 

 

    

 

4.1  电机单位体积与电机温升

 

4.1.1  电机单位体积的转矩

 

4.1.2  电机单位面积的转矩

 

4.1.3  电机的转切应力密度

 

4.1.4  电机的功率密度

 

4.1.5  电机单位体积的热损耗功率

 

4.1.6  电机1h绝对温升和电机热平衡温升的转换

 

4.1.7  电机的热稳定

 

4.1.8  电机的热传导

 

4.1.9  电机的比热系数KB

 

4.1.10  电机温升折算系数KZ

 

4.1.11  电机的运行时间和运行模式

 

4.2  电机的电流密度

 

4.2.1  电机电流密度的控制

 

4.2.2  电机电流密度的计算

 

4.2.3  MotorSolve电流密度的计算

 

4.2.4  电流密度与绝缘等级的关系

 

4.3  电机的槽满率和槽利用率

 

4.3.1  定子的槽满率

 

4.3.2  槽满率对电机设计主要因素的影响

 

4.3.3  RMxprt的槽满率

 

4.3.4  MotorSolve的槽满率和线圈填充系数

 

4.3.5  槽满率的比较

 

4.3.6  影响槽满率的因素

 

4.3.7  槽率满的选取方法

 

4.3.8  各种工艺的最高槽满率

 

4.3.9  RMxprt中特殊槽形的简捷计算

 

4.3.10  电机最大槽满率的设置方法

 

4.3.11  关于RMxprt自动生成槽楔的问题

 

4.4  电机的转动惯量

 

4.4.1  电机的转动惯量简介

 

4.4.2  电机转动惯量对电机的影响

 

4.4.3  电机外接负载的转动惯量与匹配

 

4.4.4  永磁同步电机转动惯量的求取

 

4.4.5  不同形状负载的转动惯量

 

4.5  电机的电阻与电感

 

4.5.1  电机的电阻

 

4.5.2  Maxwell求电机的电感

 

4.5.3  MotorSolve中求电机的电阻和电感

 

4.5.4  永磁同步电机直、交轴电感的计算

 

4.5.5  电阻和电感对永磁同步电机性能的影响

 

第5章  永磁同步电机结构和性能控制

 

 

    

 

5.1  永磁同步电机结构的设计

 

5.1.1  永磁同步电机的结构形式

 

5.1.2  电机定子外径的选取

 

5.1.3  电机的裂比

 

5.1.4  电机的机座号

 

5.1.5  电机极、槽的选取

 

5.1.6  分数槽集中绕组的极、槽配合求法

 

5.1.7  永磁同步电机的转速与极数关系

 

5.1.8  冲片槽形和圆底槽的设置

 

5.1.9  2D导出电机结构dxf平面图方法

 

5.1.10  电机的磁通和磁通密度

 

5.1.11  T形拼块式定子冲片

 

5.1.12  电机磁钢的选取和形状设计

 

5.1.13  转子磁钢退磁

 

5.1.14  MotorSolve中电机磁钢退磁分析方法

 

5.1.15  电机轴径的计算

 

5.2  电机绕组和绕组设计

 

5.2.1  电机的绕组

 

5.2.2  电机绕组排列

 

5.2.3  电势星形法绕组排列设计

 

5.2.4  RMxprt绕组排列编辑器

 

5.2.5  RMxprt绕组排列设计示例

 

5.2.6  绕组形式对电机性能的影响

 

5.2.7  绕组人工编辑（Editor）的方法

 

5.2.8  RMxprt显示一相绕组的方法

 

5.2.9  电机绕组的分区

 

5.2.10  用分区法绕组排线、接线图的做法

 

5.3  电机的齿槽转矩

 

5.3.1  齿槽转矩的大小和平稳性

 

5.3.2  齿槽转矩的削弱方法

 

5.3.3  定子和转子的斜槽

 

5.3.4  磁钢的极弧圆偏心对齿槽转矩的影响

 

5.3.5  电机转子分段直极错位

 

5.3.6  定子槽口形状对齿槽转矩的影响

 

5.3.7  T形拼块式定子冲片对齿槽转矩的削弱

 

5.3.8  槽数和极数的配合对齿槽转矩的影响

 

5.3.9  集中绕组和分布绕组的齿槽转矩

 

5.3.10  定子齿开槽对齿槽转矩的影响

 

5.3.11  气隙、气隙磁通密度和齿磁通密度对齿槽转矩的影响

 

5.3.12  机械不平衡和磁不平衡对齿槽转矩的影响

 

5.3.13  齿槽转矩的综合削弱法

 

5.3.14  Maxwell和MotorSolve对齿槽转矩的计算

 

5.4  电机自定义的设置

 

5.4.1  模型的周期数

 

5.4.2  槽形弧底

 

5.4.3  导线电阻率和导线密度

 

5.4.4  铜导线的电阻率

 

5.5  电机的转矩波动

 

5.5.1  电机齿槽转矩和气隙磁通对转矩波动的影响

 

5.5.2  永磁同步电机的谐波对转矩波动的影响

 

5.6  电机的参数化分析和优化

 

5.6.1  电机的参数化分析

 

5.6.2  RMxprt参数化操作

 

5.6.3  参数化分析输出曲线

 

5.6.4  电机的参数化综合分析和优化

 

第6章  永磁同步电机快速设计方法和技巧

 

 

    

 

6.1  永磁同步电机快速设计思路

 

6.2  电机的设计符合率和容错性

 

6.2.1  电机的设计精度和设计符合率

 

6.2.2  永磁同步电机的容错性

 

6.3  永磁同步电机的目标设计法

 

6.4  永磁同步电机的目标推算法

 

6.4.1  电机之间的主要关系

 

6.4.2  同步系列电机三步推算法

 

6.5  永磁同步电机的实验测试设计法

 

6.5.1  电机实验测试设计法介绍

 

6.5.2  电机实验测试设计法的实施

 

6.6  永磁直流同步电机软件快速设计和技巧

 

第7章  永磁同步电机设计实例

 

 

    

 

7.1  永磁同步电机冲片系列设计

 

7.1.1  系列永磁同步电机

 

7.1.2  电机冲片设计

 

7.1.3  用80冲片设计永磁同步电机

 

7.1.4  相同冲片的系列电机设计

 

7.2  拼块式冲片永磁同步电机设计

 

7.2.1  交流永磁同步电机简介

 

7.2.2  电机仿制的具体操作

 

7.2.3  电机主要技术指标的确定和分析

 

7.2.4  电机转子结构的选取

 

7.2.5  最大转矩和最大电流的设置和计算分析

 

7.2.6  电机设计几个问题的讨论

 

7.2.7  T形拼块式电机的快速设计

 

7.2.8  T形拼块式表贴式电机的设计

 

7.2.9  T形拼块式内嵌式电机的设计

 

7.3  永磁同步电机全新设计与系列电机的推算

 

7.3.1  永磁同步电机的分析

 

7.3.2  永磁同步电机全新设计

 

7.3.3  永磁同步电机槽自定义设计

 

7.3.4  同机座号系列电机的设计方法

 

7.3.5  不同机座号电机的推算方法

 

7.3.6  冲片相同电机的快速推算法

 

7.4  电动汽车永磁同步电机设计

 

7.4.1  3kW电动车电机的设计、分析

 

7.4.2  MotorSolve电机的设计、分析

 

7.4.3  38kW混合动力汽车电机的设计、分析

 

7.4.4  120kW汽车电机的设计、分析

 

7.5  DDR永磁同步电机设计

 

7.5.1  DDR260永磁同步电机的设计

 

7.5.2  D102A电机的设计

 

7.5.3  30极27槽和36槽电机的分析

 

7.6  谐波减速永磁同步电机设计

 

7.6.1  谐波减速器工作原理

 

7.6.2  谐波减速永磁同步电机的设计

 

7.6.3  谐波减速永磁同步电机驱动器的控制

 

7.6.4  编码器的调整

 

7.7  永磁同步电机不同控制模式的计算

 

7.7.1  永磁同步电机的控制模式

 

7.7.2  永磁同步电机快速设计控制模式的选取

 

7.7.3  永磁同步电机不同控制模式计算实例

 

7.7.4  永磁同步电机不同控制模式设计电压的分析

 

7.8  永磁同步电机和无刷电机对等性设计

 

7.8.1  永磁同步电机相当无刷电机

 

7.8.2  永磁同步电机和无刷电机的对等性设计

 

7.9  弱磁提速永磁同步电机的设计

 

7.9.1  永磁同步电机的弱磁提速

 

7.9.2  弱磁提速永磁同步电机设计分析

 

7.9.3  弱磁提速永磁同步电机设计实例

 

7.9.4  电机弱磁最高转速的计算

 

7.9.5  输出功率大于或小于基点的弱磁方法

 

7.9.6  电机弱磁最高转速的磁钢去磁分析

 

7.9.7  电机定、转子模型DXF导入和导出

 

7.9.8  电机的谐波分析

 

7.9.9  电机的发热分析

 

第8章  永磁同步电机机械特性测量与调整

 

 

    

 

8.1  永磁同步电机性能参数的分析

 

8.2  永磁同步电机的稳态机械特性的测量

 

8.2.1  对测试报告恒转矩、恒功率测试的解读

 

8.2.2  电机峰值转矩和峰值功率测试的解读

 

8.2.3  大功率永磁同步电机的测试

 

8.2.4  负载转矩的间接测量

 

8.3  永磁同步电机电阻、电感、感应电动势的测试

 

8.3.1  电阻测试方法

 

8.3.2  线电感测试方法

 

8.3.3  交、直轴电感测试方法

 

8.3.4  道尔顿法求电机电感

 

8.3.5  感应电动势测试

 

8.4  永磁同步电机性能调整

 

8.4.1  感应电动势与感应电动势常数调整

 

8.4.2  电机电流密度的调整

 

8.4.3  电机最大输出功率的调整

 

8.5  永磁同步电机绕组的温升测量

 

8.5.1  绕组温升的电阻法测量

 

8.5.2  温升计算程序编制介绍

 

8.6  永磁同步电机齿槽转矩的测量

 

8.6.1  水平杠杆测量法测量永磁同步电机的齿槽转矩

 

8.6.2  垂直杠杆测量法测量永磁同步电机的齿槽转矩

 

8.6.3  力矩盘测量齿槽转矩

 

8.6.4  定位转矩测试表测量齿槽转矩

 

8.6.5  齿槽转矩测试仪测试电机齿槽转矩

 

8.6.6  齿槽转矩测试仪测试功能

 

8.6.7  电机定位转矩、静转矩和齿槽转矩的关系

 

8.7  永磁同步电机齿轮箱效率的测量

 

8.7.1  齿轮箱减速的传动比

 

8.7.2  齿轮箱效率的功率测试法

 

8.7.3  齿轮箱效率的转矩常数测试法

 

参考文献