永磁同步電機實用設計及套用技術

《永磁同步電機實用設計及套用技術》是2020年1月上海科學技術出版社出版的圖書，作者是邱國平。

基本介紹

• 中文名：永磁同步電機實用設計及套用技術
• 作者：邱國平
• 出版時間：2020年1月
• 出版社：上海科學技術出版社
• 頁數：424 頁
• ISBN：9787547846360
• 定價：128 元
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝

內容簡介

《永磁同步電機實用設計及套用技術》是一本實用的電機設計工程書，從工程技術設計角度出發，研究和討論了永磁同步電機設計時必須涉及的實際問題及其解決問題的實用設計方法和技巧。

本書著重介紹了永磁同步電機的設計要素和設計準則、電機設計軟體的操作方法、對電機設計時的各種參數進行深入的分析和講解，還特別介紹了電機設計軟體的快速設計方法和各種設計技巧。套用這些設計方法，就可以在很短時間內，快速、準確地把永磁同步電機的方案設計出來。本書用多個的永磁同步電機快速設計實例，講述如何對各種不同的永磁同步電機用不同的方法、從不同的設計角度進行分析、判斷，從而用*簡捷、實用的方法對永磁同步電機進行設計，加深並鞏固讀者對永磁同步電機的快速設計方法和技巧的認識。

圖書目錄

第1章 永磁同步電機概述

1.1 永磁同步電機簡介

1.2 永磁同步電機的結構

1.3 永磁同步電機的性能比較

1.4 永磁同步電機的基本工作模式

1.5 永磁同步電機的運行特性

1.6 永磁同步電機的能量轉換

1.7 永磁同步電機的轉矩

1.8 永磁同步電機的感應電動勢

1.9 永磁同步電機的磁鏈和磁鏈常數

1.10 永磁同步電機的電磁功率

1.11 永磁同步電機技術要求

1.12 永磁同步電機負載

1.12.1 拖拉負載的電機輸出功率計算

1.12.2 旋轉負載的電機輸出功率計算

1.12.3 電機其他負載的轉矩計算方法和間接確定

1.12.4 電機的功率增長率

1.13 永磁同步電機的磁路

1.14 永磁同步電機與無刷電機

第2章 永磁同步電機的設計和要素

2.1 永磁同步電機實用快速設計

2.2 Maxwell軟體簡介

2.2.1 永磁同步電機工程模型的引入

2.2.2 永磁同步電機的參數設定

2.2.3 永磁同步電機的參數輸入

2.2.4 永磁同步電機的參數計算

2.2.5 永磁同步電機計算結果的查看

2.2.6 RMxprt導入Maxwell 2D有限元模組

2.3 MotorSolve軟體簡介

2.4 永磁同步電機設計要素

2.4.1 永磁同步電機內外特徵的關係

2.4.2 永磁同步電機電源輸入形式

2.4.3 永磁同步電機的輸入電源

2.4.4 交流電源的整流

2.4.5 整流電源的濾波

2.4.6 逆變器和逆變電壓的輸入和輸出

2.4.7 不同控制模式的電機輸入電壓之間關係

第3章 永磁同步電機的基本特性

3.1 永磁同步電機的機械特性

3.1.1 電機的機械特性

3.1.2 電機的工作點和選用

3.1.3 電機的額定工作點

3.1.4 電機的最大輸出功率

3.1.5 電機的峰值轉矩

3.1.6 電機的不弱磁最高轉速

3.1.7 電機的不弱磁提速

3.1.8 電機的弱磁提速

3.1.9 電機的弱磁最高轉速

3.1.10 電機的效率與效率平台

3.1.11 電機的風摩耗和設定原則

3.1.12 永磁同步電機的運行分析

3.2 電機的電氣特性

3.2.1 電機的感應電動勢

3.2.2 電機的轉矩和轉矩常數

第4章 永磁同步電機內部特徵的控制

4.1 電機單位體積與電機溫升

4.1.1 電機單位體積的轉矩

4.1.2 電機單位面積的轉矩

4.1.3 電機的轉切應力密度

4.1.4 電機的功率密度

4.1.5 電機單位體積的熱損耗功率

4.1.6 電機1h絕對溫升和電機熱平衡溫升的轉換

4.1.7 電機的熱穩定

4.1.8 電機的熱傳導

4.1.9 電機的比熱係數KB

4.1.10 電機溫升折算係數KZ

4.1.11 電機的運行時間和運行模式

4.2 電機的電流密度

4.2.1 電機電流密度的控制

4.2.2 電機電流密度的計算

4.2.3 MotorSolve電流密度的計算

4.2.4 電流密度與絕緣等級的關係

4.3 電機的槽滿率和槽利用率

4.3.1 定子的槽滿率

4.3.2 槽滿率對電機設計主要因素的影響

4.3.3 RMxprt的槽滿率

4.3.4 MotorSolve的槽滿率和線圈填充係數

4.3.5 槽滿率的比較

4.3.6 影響槽滿率的因素

4.3.7 槽率滿的選取方法

4.3.8 各種工藝的最高槽滿率

4.3.9 RMxprt中特殊槽形的簡捷計算

4.3.10 電機最大槽滿率的設定方法

4.3.11 關於RMxprt自動生成槽楔的問題

4.4 電機的轉動慣量

4.4.1 電機的轉動慣量簡介

4.4.2 電機轉動慣量對電機的影響

4.4.3 電機外接負載的轉動慣量與匹配

4.4.4 永磁同步電機轉動慣量的求取

4.4.5 不同形狀負載的轉動慣量

4.5 電機的電阻與電感

4.5.1 電機的電阻

4.5.2 Maxwell求電機的電感

4.5.3 MotorSolve中求電機的電阻和電感

4.5.4 永磁同步電機直、交軸電感的計算

4.5.5 電阻和電感對永磁同步電機性能的影響

第5章 永磁同步電機結構和性能控制

5.1 永磁同步電機結構的設計

5.1.1 永磁同步電機的結構形式

5.1.2 電機定子外徑的選取

5.1.3 電機的裂比

5.1.4 電機的機座號

5.1.5 電機極、槽的選取

5.1.6 分數槽集中繞組的極、槽配合求法

5.1.7 永磁同步電機的轉速與極數關係

5.1.8 沖片槽形和圓底槽的設定

5.1.9 2D導出電機結構dxf平面圖方法

5.1.10 電機的磁通和磁通密度

5.1.11 T形拼塊式定子沖片

5.1.12 電機磁鋼的選取和形狀設計

5.1.13 轉子磁鋼退磁

5.1.14 MotorSolve中電機磁鋼退磁分析方法

5.1.15 電機軸徑的計算

5.2 電機繞組和繞組設計

5.2.1 電機的繞組

5.2.2 電機繞組排列

5.2.3 電勢星形法繞組排列設計

5.2.4 RMxprt繞組排列編輯器

5.2.5 RMxprt繞組排列設計示例

5.2.6 繞組形式對電機性能的影響

5.2.7 繞組人工編輯（Editor）的方法

5.2.8 RMxprt顯示一相繞組的方法

5.2.9 電機繞組的分區

5.2.10 用分區法繞組排線、接線圖的做法

5.3 電機的齒槽轉矩

5.3.1 齒槽轉矩的大小和平穩性

5.3.2 齒槽轉矩的削弱方法

5.3.3 定子和轉子的斜槽

5.3.4 磁鋼的極弧圓偏心對齒槽轉矩的影響

5.3.5 電機轉子分段直極錯位

5.3.6 定子槽口形狀對齒槽轉矩的影響

5.3.7 T形拼塊式定子沖片對齒槽轉矩的削弱

5.3.8 槽數和極數的配合對齒槽轉矩的影響

5.3.9 集中繞組和分布繞組的齒槽轉矩

5.3.10 定子齒開槽對齒槽轉矩的影響

5.3.11 氣隙、氣隙磁通密度和齒磁通密度對齒槽轉矩的影響

5.3.12 機械不平衡和磁不平衡對齒槽轉矩的影響

5.3.13 齒槽轉矩的綜合削弱法

5.3.14 Maxwell和MotorSolve對齒槽轉矩的計算

5.4 電機自定義的設定

5.4.1 模型的周期數

5.4.2 槽形弧底

5.4.3 導線電阻率和導線密度

5.4.4 銅導線的電阻率

5.5 電機的轉矩波動

5.5.1 電機齒槽轉矩和氣隙磁通對轉矩波動的影響

5.5.2 永磁同步電機的諧波對轉矩波動的影響

5.6 電機的參數化分析和最佳化

5.6.1 電機的參數化分析

5.6.2 RMxprt參數化操作

5.6.3 參數化分析輸出曲線

5.6.4 電機的參數化綜合分析和最佳化

第6章 永磁同步電機快速設計方法和技巧

6.1 永磁同步電機快速設計思路

6.2 電機的設計符合率和容錯性

6.2.1 電機的設計精度和設計符合率

6.2.2 永磁同步電機的容錯性

6.3 永磁同步電機的目標設計法

6.4 永磁同步電機的目標推算法

6.4.1 電機之間的主要關係

6.4.2 同步系列電機三步推算法

6.5 永磁同步電機的實驗測試設計法

6.5.1 電機實驗測試設計法介紹

6.5.2 電機實驗測試設計法的實施

6.6 永磁直流同步電機軟體快速設計和技巧

第7章 永磁同步電機設計實例

7.1 永磁同步電機沖片系列設計

7.1.1 系列永磁同步電機

7.1.2 電機沖片設計

7.1.3 用80沖片設計永磁同步電機

7.1.4 相同沖片的系列電機設計

7.2 拼塊式沖片永磁同步電機設計

7.2.1 交流永磁同步電機簡介

7.2.2 電機仿製的具體操作

7.2.3 電機主要技術指標的確定和分析

7.2.4 電機轉子結構的選取

7.2.5 最大轉矩和最大電流的設定和計算分析

7.2.6 電機設計幾個問題的討論

7.2.7 T形拼塊式電機的快速設計

7.2.8 T形拼塊式表貼式電機的設計

7.2.9 T形拼塊式內嵌式電機的設計

7.3 永磁同步電機全新設計與系列電機的推算

7.3.1 永磁同步電機的分析

7.3.2 永磁同步電機全新設計

7.3.3 永磁同步電機槽自定義設計

7.3.4 同機座號系列電機的設計方法

7.3.5 不同機座號電機的推算方法

7.3.6 沖片相同電機的快速推算法

7.4 電動汽車永磁同步電機設計

7.4.1 3kW電動車電機的設計、分析

7.4.2 MotorSolve電機的設計、分析

7.4.3 38kW混合動力汽車電機的設計、分析

7.4.4 120kW汽車電機的設計、分析

7.5 DDR永磁同步電機設計

7.5.1 DDR260永磁同步電機的設計

7.5.2 D102A電機的設計

7.5.3 30極27槽和36槽電機的分析

7.6 諧波減速永磁同步電機設計

7.6.1 諧波減速器工作原理

7.6.2 諧波減速永磁同步電機的設計

7.6.3 諧波減速永磁同步電機驅動器的控制

7.6.4 編碼器的調整

7.7 永磁同步電機不同控制模式的計算

7.7.1 永磁同步電機的控制模式

7.7.2 永磁同步電機快速設計控制模式的選取

7.7.3 永磁同步電機不同控制模式計算實例

7.7.4 永磁同步電機不同控制模式設計電壓的分析

7.8 永磁同步電機和無刷電機對等性設計

7.8.1 永磁同步電機相當無刷電機

7.8.2 永磁同步電機和無刷電機的對等性設計

7.9 弱磁提速永磁同步電機的設計

7.9.1 永磁同步電機的弱磁提速

7.9.2 弱磁提速永磁同步電機設計分析

7.9.3 弱磁提速永磁同步電機設計實例

7.9.4 電機弱磁最高轉速的計算

7.9.5 輸出功率大於或小於基點的弱磁方法

7.9.6 電機弱磁最高轉速的磁鋼去磁分析

7.9.7 電機定、轉子模型DXF導入和導出

7.9.8 電機的諧波分析

7.9.9 電機的發熱分析

第8章 永磁同步電機機械特性測量與調整

8.1 永磁同步電機性能參數的分析

8.2 永磁同步電機的穩態機械特性的測量

8.2.1 對測試報告恆轉矩、恆功率測試的解讀

8.2.2 電機峰值轉矩和峰值功率測試的解讀

8.2.3 大功率永磁同步電機的測試

8.2.4 負載轉矩的間接測量

8.3 永磁同步電機電阻、電感、感應電動勢的測試

8.3.1 電阻測試方法

8.3.2 線電感測試方法

8.3.3 交、直軸電感測試方法

8.3.4 道爾頓法求電機電感

8.3.5 感應電動勢測試

8.4 永磁同步電機性能調整

8.4.1 感應電動勢與感應電動勢常數調整

8.4.2 電機電流密度的調整

8.4.3 電機最大輸出功率的調整

8.5 永磁同步電機繞組的溫升測量

8.5.1 繞組溫升的電阻法測量

8.5.2 溫升計算程式編制介紹

8.6 永磁同步電機齒槽轉矩的測量

8.6.1 水平槓桿測量法測量永磁同步電機的齒槽轉矩

8.6.2 垂直槓桿測量法測量永磁同步電機的齒槽轉矩

8.6.3 力矩盤測量齒槽轉矩

8.6.4 定位轉矩測試表測量齒槽轉矩

8.6.5 齒槽轉矩測試儀測試電機齒槽轉矩

8.6.6 齒槽轉矩測試儀測試功能

8.6.7 電機定位轉矩、靜轉矩和齒槽轉矩的關係

8.7 永磁同步電機齒輪箱效率的測量

8.7.1 齒輪箱減速的傳動比

8.7.2 齒輪箱效率的功率測試法

8.7.3 齒輪箱效率的轉矩常數測試法

參考文獻

作者簡介

邱國平，是全國科學重大科研項目主要負責人，曾獲“江蘇省科技先進工作者”稱號、全國科學大會獎。

長期從事光機電儀器及電動機設計、製造和理論研究工作，設計過各類直流電動機、交流電動機、齒輪電動機、步進電動機、無刷電動機、永磁同步電機等各種類型電動機。對電動機設計理論有獨特見解，並提出了電動機的目標設計方法。作者在國際和國內發表過多篇電動機學術論文，著有《永磁直流電機實用設計及套用技術》《永磁直流無刷電機實用設計及套用技術》本專著。