永磁電機電磁振動理論及應用

李健，2005年獲大連理工大學學士學位，2011年獲韓國東亞大學博士學位。現任華中科技大學電氣與電子工程學院研究員，博士生導師，教育部新型電機與特種電磁設備工程研究中心副主任。 主要從事高轉矩密度電機、磁浮軸承及高速電機、大功率變流控制等方面研究工作。主持承擔國家重點研發計劃、國家自然科學基金、湖北省重點研發計劃等項目，發表SCI/EI收錄學術論文200餘篇，授權發明專利40餘項。曾獲湖北省科技進步獎一等獎、中國電力科學進步獎一等獎、國際電機系統會議傑出論文等獎項。

第1章 電機電磁力波與電磁振動概述
1.1 電磁力波
1.1.1 電磁力波基本特性
1.1.2 高頻電磁力波
1.1.3 切向與0階電磁力波
1.2 電磁振動計算
1.2.1 電磁場及電磁力計算
1.2.2 模態參數計算
1.2.3 電磁響應計算
1.3 電磁振動抑制
1.3.1 電機本體設計優化
1.3.2 調制技術優化
第2章 電機電磁力波理論
2.1 氣隙磁場
2.1.1 磁動勢
2.1.2 氣隙磁通密度
2.2 氣隙電磁力
2.2.1 氣隙電磁力密度
2.2.2 電磁力密度諧波特性
2.2.3 偏心下電磁力諧波
2.3 齒槽結構對氣隙電磁力的影響
2.3.1 定子齒電磁力計算
2.3.2 定子齒電磁力諧波特性
2.3.3 氣隙與定子齒間的電磁力傳遞
2.4 0階電磁力
2.4.1 0階電磁力的產生機理
2.4.2 0階電磁力的頻率特徵
2.4.3 0階切向電磁力與電磁轉矩的關系
第3章 電磁振動計算
3.1 電磁力半解析計算
3.1.1 磁導函數
3.1.2 電樞磁動勢
3.1.3 氣隙磁通密度
3.1.4 定子齒電磁力
3.1.5 高頻電磁力
3.2 電機機械結構特性與振動傳遞機理
3.2.1 鐵心及繞組的正交異性
3.2.2 電機模態分析
3.3 基於線性疊加原理的電磁振動快速計算
3.3.1 電磁振動計算的線性疊加原理
3.3.2 單轉速工況下電磁振動計算
3.3.3 多轉速工況下電磁振動計算
3.4 不同電磁力波的作用
3.4.1 0階電磁力
3.4.2 切向電磁力
3.5 電機電磁振動計算與優化平臺
3.5.1 基於多目標尋優的電磁力優化
3.5.2 電磁振動計算與優化平臺
第4章 車用永磁電機電磁振動
4.1 內置式永磁電機的電磁力波
4.1.1 轉子虛槽
4.1.2 多層磁障轉子磁動勢諧波
4.1.3 電磁力波
4.1.4 轉子磁障對電磁力及振動的影響
4.1.5 轉子斜極下的電磁力波
4.2 分段轉子接觸剛度分析與計算
4.2.1 分段轉子結構
4.2.2 扭振激勵因子
4.2.3 轉子鐵心的各向異性
4.2.4 分形維數
4.2.5 轉子鐵心段間接觸分析
4.2.6 轉子鐵心段間等效接觸層模型
4.2.7 轉子鐵心段間接觸剛度驗證
4.2.8 轉軸與鐵心過盈接觸剛度計算與驗證
4.3 基於接觸分析的分段轉子彎扭動力學模型
4.3.1 分段轉子多自由度動力學模型
4.3.2 轉子彎曲與扭轉模態計算
4.3.3 模態試驗與模型校準
4.4 基於靈敏度分析的分段轉子結構動力學特性優化
4.4.1 分段轉子彎曲模態參數靈敏度分析
4.4.2 分段轉子扭轉模態參數靈敏度分析
4.4.3 實驗驗證
4.5 分段斜極轉子永磁電機電磁振動計算
4.5.1 轉子徑向振動
4.5.2 轉子切向振動
4.5.3 融合定轉子振動的電機振動噪聲計算方法
4.6 基於諧波註入的車用電機電磁振動抑制
4.6.1 電流諧波影響下的電磁力分析
4.6.2 諧波註入的實施
4.6.3 實驗驗證
第5章 多相電機電磁振動
5.1 多相電機數學模型
5.1.1 相坐標系下的多相電機數學模型
5.1.2 多相電機相電感矩陣
5.1.3 多相電機矢量空間解耦模型
5.2 多相電機諧波平面電感
5.2.1 耦合效應對諧波平面電感的影響
5.2.2 考慮耦合效應的諧波平面電感計算
5.3 考慮耦合效應的多相電磁振動
5.3.1 不同耦合下的電流諧波
5.3.2 不同耦合下的電磁力波及振動
5.4 不同繞組相數下的電磁振動
5.4.1 正弦電流激勵
5.4.2 高頻電流激勵
5.5 雙定子軸向磁通電機電磁振動
5.5.1 雙定子軸向磁通電機結構
5.5.2 低耦合分離型六相繞組結構和電磁力
5.5.3 分離型六相軸向磁通電機電磁振動
參考文獻