定 價(jià)：29 元
叢書名：普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材
- 作者：唐任遠(yuǎn) 著
- 出版時(shí)間：2010/8/1
- ISBN：9787111287964
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TM3
- 頁碼：226
- 紙張：膠版紙
- 版次：2
- 開本：16開
《特種電機(jī)原理及應(yīng)用（第2版）》為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。全書共分9章，包括具有一般用途的永磁直流電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)（第1章）、伺服控制類電機(jī)（第2、3、6章）、開關(guān)磁阻類電機(jī)（第4、5章）、信號(hào)檢測(cè)類電機(jī)（第7、8章）以及非傳統(tǒng)電磁原理電機(jī)（第9章）等。
《特種電機(jī)原理及應(yīng)用（第2版）》著重說明特種電機(jī)的基本理論及其典型應(yīng)用，力求文字簡(jiǎn)練，盡量避免繁瑣的論證和公式推導(dǎo)，力求反映當(dāng)代特種電機(jī)發(fā)展的新成果。
《特種電機(jī)原理及應(yīng)用（第2版）》可作為“電氣工程及其自動(dòng)化”、“自動(dòng)化”、“機(jī)械電子工程”等專業(yè)以及其他相近專業(yè)講授“特種電機(jī)及應(yīng)用”課程的教材或教學(xué)參考書，也可作為有關(guān)科技人員的自學(xué)和參考用書。
本書為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，是根據(jù)教育部的相關(guān)要求和精神組織編寫的。
與傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)和直流電機(jī)相比，在工作原理、勵(lì)磁方式、技術(shù)性能或功能以及在結(jié)構(gòu)上有較大特點(diǎn)的電機(jī)統(tǒng)稱為特種電機(jī)。特種電機(jī)的種類繁多，而且發(fā)展很快。經(jīng)過反復(fù)斟酌取舍，本書確定了以“反映當(dāng)代新技術(shù)、應(yīng)用廣泛、兼顧傳統(tǒng)”作為選材原則。全書共分9章，包括具有一般用途的永磁直流電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)（第l章）、伺服控制類電機(jī)（第2、3、6章）、開關(guān)磁阻類電機(jī)（第4、5章）、信號(hào)檢測(cè)類電機(jī)（第7、8章）以及非傳統(tǒng)電磁原理電機(jī)（第9章）等。
本書雖作為1998年5月由機(jī)械工業(yè)出版社出版的普通高等教育機(jī)電類規(guī)劃教材《特種電機(jī)》的第2版，但與原書相比已有很大不同。原書是為“電機(jī)及其控制”專業(yè)《特種電機(jī)》選修課而組織編寫的，在介紹特種電機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，著重介紹了特種電機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)。本書的適用專業(yè)則廣泛得多，對(duì)于“電氣工程及其自動(dòng)化”、“自動(dòng)化”、“機(jī)械電子工程”等專業(yè)以及其他相近專業(yè)，均可作為教材或教學(xué)參考書選用。本書內(nèi)容主要包括特種電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、特性、控制及應(yīng)用，基本上不涉及電機(jī)的設(shè)計(jì)制造。因此，與原書相比，無論是書名、適用專業(yè)，還是其內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)，都已經(jīng)是一本全新的教材。
本書是在各位編者所在單位科研成果的基礎(chǔ)上編寫的，同時(shí)參考了國(guó)內(nèi)外有關(guān)的最新科研成果和文獻(xiàn)，反映了這幾種電機(jī)國(guó)內(nèi)外的最新科研成果和應(yīng)用動(dòng)態(tài)。
本書著重說明特種電機(jī)的基本理論及其典型應(yīng)用，在編寫中力求貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的原則，力求文字簡(jiǎn)練，盡量避免繁瑣的論證和公式推導(dǎo)。
本書由沈陽工業(yè)大學(xué)唐任遠(yuǎn)院士擔(dān)任主編并編寫緒論和第1章，哈爾濱工業(yè)大學(xué)陸永平教授和楊貴杰教授編寫第2章，沈陽工業(yè)大學(xué)王成元教授編寫第3章和第6章，華中科技大學(xué)詹瓊?cè)A教授編寫第4章和第5章，沈陽工業(yè)大學(xué)王益全教授編寫第7-9章。
本書由浙江大學(xué)陳永校教授和天津大學(xué)楊渝欽教授擔(dān)任主審。兩位教授對(duì)本書的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容提出了很多寶貴意見，在此表示衷心感謝。
由于編著者水平有限，書中缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，歡迎讀者批評(píng)指正。
前言
緒論
0.1 特種電機(jī)發(fā)展概況
0.2 永磁材料及其特性
0.2.1 永磁材料特性
0.2.2 幾種常用的永磁材料
0.3 永磁磁路計(jì)算基礎(chǔ)
0.3.1 永磁體等效成磁通源或磁動(dòng)勢(shì)源
0.3.2 空載和負(fù)載時(shí)的等效磁路
0.3 永磁體工作點(diǎn)的確定
0.3.4 永磁體的最佳工作點(diǎn)
0.4 本課程的性質(zhì)與任務(wù)
第1章 永磁直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電動(dòng)機(jī)
1.1 概述
1.1.1 永磁同步發(fā)電機(jī)
1.1.2 高效永磁同步電動(dòng)機(jī)
1.1.3 調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)和永磁無刷電動(dòng)機(jī)
1.1.4 永磁直流電動(dòng)機(jī)
1.1.5 永磁特種電機(jī)
1.2 永磁直流電動(dòng)機(jī)
1.2.1 基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 基本方程和運(yùn)行特性
1.2.3 動(dòng)態(tài)特性
1.3 永磁同步電動(dòng)機(jī)
1.3.1 轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)
1.3.2 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析
1.3.3 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性
1.3.4 起動(dòng)過程分析
思考題與習(xí)題
第2章 永磁無刷電動(dòng)機(jī)
2.1 永磁無刷電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成和工作原理
2.1.1 永磁無刷電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成
2.1.2 空載氣隙磁場(chǎng)
2.1.3 繞組與電動(dòng)勢(shì)
2.1.4 電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩
2.1 5永磁無刷電動(dòng)機(jī)的工作原理
2.2 位置傳感器
2.2.1 霍爾位置傳感器
2.2.2 旋轉(zhuǎn)變壓器
2.2.3 光電編碼器
2.2.4 磁性編碼器
2.3 方波電壓驅(qū)動(dòng)永磁無刷電動(dòng)機(jī)
——永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)
2.3.1 電壓方程式和轉(zhuǎn)矩公式
2.3.2 方波驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)模式
2.3.3 簡(jiǎn)化情況下方波驅(qū)動(dòng)永磁無刷電動(dòng)機(jī)的特性
2.3.4 方波驅(qū)動(dòng)永磁無刷電動(dòng)機(jī)的控制
2.4 正弦波電壓驅(qū)動(dòng)永磁無刷電動(dòng)機(jī)
——永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)
2.4.1 電壓方程式和轉(zhuǎn)矩公式
2.4.2 驅(qū)動(dòng)模式
2.4.3 正弦波電壓驅(qū)動(dòng)永磁無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制
2.5 無獨(dú)立位置傳感器的永磁無刷電動(dòng)機(jī)
2.5.1 引言
2.5.2 基于反電動(dòng)勢(shì)的位置預(yù)估
2.5.3 利用定子電壓、電流估算轉(zhuǎn)子位置
2.5.4 無獨(dú)立位置傳感器的永磁無刷電動(dòng)機(jī)的矢量控制
2.5.5 無獨(dú)立位置傳感器的永磁無刷電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)問題
2.6 永磁無刷電動(dòng)機(jī)的定位力矩和波動(dòng)力矩
2.6.1 定位力矩
2.6.2 波動(dòng)力矩
思考題與習(xí)題
第3章 直直流服電動(dòng)機(jī)與兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)
3.1 概述
3.2 直流伺服電動(dòng)機(jī)
3.2.1 工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.2.2 控制方式
3.2.3 穩(wěn)態(tài)特性
3.2.4 動(dòng)態(tài)特性
3.3 兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)
3.3.1 基本結(jié)構(gòu)與工作原理
3.3.2 控制方式
3.3.3 穩(wěn)態(tài)特性
3.3.4 動(dòng)態(tài)特性
思考題與習(xí)題
第4章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
4.1 概述
4.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
4.2.1 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
4.2.2 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
4.2.3 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
4.3 反應(yīng)式(磁阻式)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理
4.3.1 三相單三拍通電方式
4.3.2 三相雙三拍通電方式
4.3.3 三相單、雙六拍通電方式
4.4 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性
4.4.1 靜態(tài)運(yùn)行特性
4.4.2 單步運(yùn)行狀態(tài)
4.4.3 連續(xù)脈沖運(yùn)行狀態(tài)
4.5 驅(qū)動(dòng)電源
4.5.1 對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的基本要求
4.5.2 驅(qū)動(dòng)電源的構(gòu)成
4.6 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第5章 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
5.1 概述
5.1.1 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本構(gòu)成
5.1.2 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)
5.2 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)
5.2.1 工作原理
5.2.2 相數(shù)與定子、轉(zhuǎn)子齒極數(shù)的關(guān)系
5.2.3 繞組的聯(lián)結(jié)方式與極性分布
5.3 基本電磁關(guān)系
5.3.1 基本電路方程
5.3.2 相繞組電流
5.3.3 轉(zhuǎn)矩、功率與能量傳遞
5.3.4 機(jī)械特性
5.4 功率變換器
5.4.1 主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.4.2 功率變換器的容量
5.4.3 開關(guān)器件的選擇
5.4.4 輔助電路
5.5 控制系統(tǒng)
5.5.1 電流斬波控制
5.5.2 角度位置控制
5.6 反饋信號(hào)檢測(cè)
5.6.1 位置檢測(cè)
5.6.2 相電流檢測(cè)
5.6.3 轉(zhuǎn)速檢測(cè)
5.7 制動(dòng)運(yùn)行與發(fā)電運(yùn)行
5.7.1 制動(dòng)運(yùn)行原理
5.7.2 發(fā)電運(yùn)行
5.8 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第6章 直線電動(dòng)機(jī)
6.1 概述
6.2 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)
6.2.1 基本結(jié)構(gòu)
6.2.2 工作原理
6.2.3 運(yùn)行特性
6.2.4 邊端效應(yīng)
6.3 永磁直線電動(dòng)機(jī)
6.3.1 基本結(jié)構(gòu)
6.3.2 工作原理與運(yùn)行特性
6.3.3 齒槽推力
6.3.4 邊端效應(yīng)
6.4 直線電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第7章 角位傳感電機(jī)
7.1 概述
7.2 自整角機(jī)
7.2.1 基本結(jié)構(gòu)
7.2.2 工作原理
7.2.3 無接觸式自整角機(jī)和雙通道自整角機(jī)
7.3 旋轉(zhuǎn)變壓器
7.3.1 基本結(jié)構(gòu)
7.3.2 工作原理
7.3.3 無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器和雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器
7.4 固態(tài)角位傳感電機(jī)
7.4.1 固態(tài)自整角變壓器
7.4.2 固態(tài)自整角差動(dòng)發(fā)送機(jī)
7.4.3 固態(tài)自整角發(fā)送機(jī)和數(shù)字自整角機(jī)(旋轉(zhuǎn)變壓器)轉(zhuǎn)換器
7.5 角位傳感電機(jī)的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第8章 測(cè)速發(fā)電機(jī)
8.1 概述
8.2 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)
8.2.1 基本結(jié)構(gòu)與工作原理
8.2.2 輸出特性分析
8.3 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)
8.3.1 特點(diǎn)與分類
8.3.2 杯形轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)
8.4 其他類型測(cè)速發(fā)電機(jī)
8.4.1 永磁直流直線測(cè)速發(fā)電機(jī)
8.4.2 無刷直流測(cè)速發(fā)電機(jī)
8.4.3 脈沖測(cè)速發(fā)電機(jī)
8.5 測(cè)速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第9章 超聲波電機(jī)
9.1 概述
9.2 壓電陶瓷的超聲頻振動(dòng)機(jī)理
9.2.1 壓電效應(yīng)
9.2.2 機(jī)電耦合效應(yīng)
9.2.3 振動(dòng)模態(tài)
9.2.4 壓電陶瓷的系統(tǒng)方程及等效電路
9.3 超聲波電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
9.3.1 基本結(jié)構(gòu)
9.3.2 工作原理
9.4 驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)
9.4.1 控制方式
9.4.2 控制技術(shù)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
屬于磁阻類電機(jī)的還有低速同步電動(dòng)機(jī)等多種特種電機(jī)。本書僅選擇了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)予以分析。
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸中有一部分機(jī)械是直線運(yùn)動(dòng)的。過去使用旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，再通過機(jī)械傳動(dòng)裝置將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本�運(yùn)動(dòng)，使得整個(gè)裝置體積龐大、成本較高而效率較低。如果采用直線電動(dòng)機(jī)，就可能會(huì)很好地解決這些問題。對(duì)直線電動(dòng)機(jī)的探索性研究最早可追溯到1840年，至今已有。160多年的歷史，但由于技術(shù)和應(yīng)用等方面的原因，始終沒有突破性進(jìn)展。近幾十年來，人們對(duì)能夠直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了深入研究，解決了其理論分析和計(jì)算中的許多難題，特別是高性能永磁材料的出現(xiàn)和應(yīng)用，加快了直線電動(dòng)機(jī)的發(fā)展。高性能永磁材料在許多領(lǐng)域獲得了應(yīng)用并取得了良好的效果。例如，在計(jì)算機(jī)裝置中，永磁直線直流電動(dòng)機(jī)（又稱音圈電動(dòng)機(jī)）在外圍設(shè)備方面獲得了極廣泛的應(yīng)用，并且促進(jìn)了計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的小型化。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，利用直線電動(dòng)機(jī)制成了時(shí)速高達(dá)500kn/h的磁懸浮列車；在工業(yè)領(lǐng)域，直線電動(dòng)機(jī)被用于生產(chǎn)輸送線，以及需要進(jìn)行各種橫向或垂直運(yùn)動(dòng)的一些機(jī)械設(shè)備中（如數(shù)控機(jī)床的橫向進(jìn)給和電火花機(jī)床的垂直進(jìn)給裝置）；在軍事領(lǐng)域，利用直線電動(dòng)機(jī)制成各種電磁炮。除此之外.直線電機(jī)還被用于各種各樣的民用裝置，如電動(dòng)門窗等。
直線電機(jī)不僅在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于從旋轉(zhuǎn)電機(jī)演變而來，而且在工作原理上也與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相似，幾乎每種旋轉(zhuǎn)電機(jī)都有與之相對(duì)應(yīng)的直線電機(jī)。因此，直線電機(jī)作為特種電機(jī)，其分類也與旋轉(zhuǎn)的特種電機(jī)大致相同，可以說是多種多樣的。本書重點(diǎn)介紹了基本的常用的直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和永磁直線電動(dòng)機(jī)。
信號(hào)檢測(cè)與傳感電機(jī)的主要功能是將轉(zhuǎn)軸的速度或位置等機(jī)械信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，或者將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子角位移，其特點(diǎn)是輸入和輸出具有嚴(yán)格的函數(shù)關(guān)系，或者輸出能準(zhǔn)確地反映輸入。這類電機(jī)主要有測(cè)速發(fā)電機(jī)、自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、轉(zhuǎn)角編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換器、自整角機(jī)／數(shù)字轉(zhuǎn)換器和電機(jī)擴(kuò)大機(jī)等。它們廣泛應(yīng)用于人造衛(wèi)星、宇宙飛船、飛機(jī)和艦船等航天、航空和航海領(lǐng)域。以及導(dǎo)彈、火箭、自動(dòng)火炮和雷達(dá)戰(zhàn)車等軍事領(lǐng)域，用作各類自動(dòng)化裝置的定位與位置傳感、坐標(biāo)變換與解算、速度解算與反饋等；在工業(yè)自動(dòng)化方面，這類電機(jī)用于自動(dòng)控制、遙控、遙測(cè)和自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中的檢測(cè)與解算。信號(hào)檢測(cè)與傳感電機(jī)種類繁多，本書著重介紹了自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器和測(cè)速發(fā)電機(jī)這3種特種電機(jī)。
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