永磁同步電機綜合設計原理與方法
黃允凱//徐煒//蔡海維//陽輝//彭飛
- 出版商: 中國電力
- 出版日期: 2026-01-01
- 售價: $408
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 332
- ISBN: 7523902820
- ISBN-13: 9787523902820
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相關分類:
電機學 Electric-machinery
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商品描述
本書為電力行業“十四五”規劃教材。 相較於永磁有刷直流電機和永磁無刷直流電機，永磁同步電機具有轉矩脈動小、噪聲低、高效區寬等優異性能。近年來，隨著電力電子技術和自動控制技術的發展，永磁同步電機已成為應用的主流。 本書首先從機電能量轉換的原理入手，介紹了電機中的磁場、電磁力和轉矩，並概述了電機設計的流程；接著詳細介紹了電機各類材料的特點及選用原則、永磁同步電機的理論基礎和繞組設計方法；隨後分別從磁路法和有限元法角度詳細闡述了主要設計要素的選取、主要參數和性能的計算方法及相關註意事項；然後詳細介紹了電機溫升和轉子機械應力的計算方法；最後對控制仿真以及電機測試進行了簡要介紹。本書在構建永磁同步電機設計完整知識體系的基礎上，更註重設計方法、設計準則、實踐經驗以及典型案例的分享，幫助讀者建立起從理論設計到實際操作的橋梁。 本書可用作高校電機專業研究生教材和教輔用書，也可作為企業電氣工程師、機械工程師以及相關領域技術人員的培訓教材和參考書。
目錄大綱
前言
第1章 電機設計概述
1.1 影響電機設計的主要因素
1.2 電機設計的主要理論要素
1.3 電機設計流程
1.4 主要尺寸的計算
1.5 機電能量轉換
參考文獻
第2章 電機材料與損耗
2.1 磁性材料
2.2 軟磁材料
2.3 永磁材料
2.4 導電材料
2.5 絕緣材料
2.6 損耗計算
參考文獻
第3章 永磁同步電機理論基礎
3.1 永磁同步電機拓撲結構
3.2 d、q軸的定義
3.3 正方向規定
3.4 空載運行
3.5 電樞反應
3.6 SPMSM等效電路
3.7 IPMSM等效電路
3.8 電磁轉矩
3.9 坐標變換
3.10 dq坐標系下的電機模型
第4章 繞組與電感
4.1 交流繞組基礎
4.2 單層整數槽繞組
4.3 雙層整數槽繞組
4.4 繞組的磁動勢
4.5 繞組的感應電動勢
4.6 分數槽集中繞組
4.7 繞組的自感與互感
4.8 直軸和交軸同步電感
參考文獻
第5章 基於磁路的電機設計
5.1 磁路法基本原理
5.2 永磁電機的等效磁路
5.3 參數計算
5.4 性能計算
5.5 主要設計要素的選取
參考文獻
第6章 基於有限元法的電機設計
6.1 有限元法的特點和基本原理
6.2 基於伽遼金法的有限元法基礎介紹
6.3 設計流程
6.4 軸向電機多截面建模
參考文獻
第7章 電機溫升計算
7.1 電機傳熱概念
7.2 基於LPTN的電機溫升計算
7.3 基於TFEA的電機溫升計算
7.4 基於CFD的電機溫升計算
參考文獻
第8章 轉子機械應力
8.1 圓盤機械應力分布
8.2 圓環機械應力分布
8.3 熱應力和密度變化下的應力分析
8.4 應力集中分析
8.5 設計考量
參考文獻
第9章 電機控制建模與仿真
9.1 PMSM驅動器及其控制方式簡介
9.2 基於MATLAB/Simulink的自動控制仿真基礎
9.3 PMSM自動控制仿真基礎
第10章 電機測試
10.1 測試設備介紹
10.2 電機轉子轉動慣量的測定
10.3 電阻與電感的測量
10.4 靜態轉矩
10.5 拖動實驗
10.6 電動實驗
10.7 高速SPMSM測試方法
10.8 齒槽轉矩的測量
10.9 常用數據處理方法
附錄 LPTN的MATLAB/Simulink模型（文後插頁）
