定 價：29 元
叢書名：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材
- 作者：唐任遠 著
- 出版時間：2010/8/1
- ISBN：9787111287964
- 出 版 社：機械工業(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
《特種電機原理及應用（第2版）》為普通高等教育“十一五”國家級規(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機和永磁同步電動機（第1章）、伺服控制類電機（第2、3、6章）、開關磁阻類電機（第4、5章）、信號檢測類電機（第7、8章）以及非傳統(tǒng)電磁原理電機（第9章）等。
《特種電機原理及應用（第2版）》著重說明特種電機的基本理論及其典型應用，力求文字簡練，盡量避免繁瑣的論證和公式推導，力求反映當代特種電機發(fā)展的新成果。
《特種電機原理及應用（第2版）》可作為“電氣工程及其自動化”、“自動化”、“機械電子工程”等專業(yè)以及其他相近專業(yè)講授“特種電機及應用”課程的教材或教學參考書，也可作為有關科技人員的自學和參考用書。
本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，是根據教育部的相關要求和精神組織編寫的。
與傳統(tǒng)感應電機、同步電機和直流電機相比，在工作原理、勵磁方式、技術性能或功能以及在結構上有較大特點的電機統(tǒng)稱為特種電機。特種電機的種類繁多，而且發(fā)展很快。經過反復斟酌取舍，本書確定了以“反映當代新技術、應用廣泛、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機和永磁同步電動機（第l章）、伺服控制類電機（第2、3、6章）、開關磁阻類電機（第4、5章）、信號檢測類電機（第7、8章）以及非傳統(tǒng)電磁原理電機（第9章）等。
本書雖作為1998年5月由機械工業(yè)出版社出版的普通高等教育機電類規(guī)劃教材《特種電機》的第2版，但與原書相比已有很大不同。原書是為“電機及其控制”專業(yè)《特種電機》選修課而組織編寫的，在介紹特種電機結構和工作原理的基礎上，著重介紹了特種電機的設計技術。本書的適用專業(yè)則廣泛得多，對于“電氣工程及其自動化”、“自動化”、“機械電子工程”等專業(yè)以及其他相近專業(yè)，均可作為教材或教學參考書選用。本書內容主要包括特種電機的結構、原理、特性、控制及應用，基本上不涉及電機的設計制造。因此，與原書相比，無論是書名、適用專業(yè)，還是其內容和側重點，都已經是一本全新的教材。
本書是在各位編者所在單位科研成果的基礎上編寫的，同時參考了國內外有關的最新科研成果和文獻，反映了這幾種電機國內外的最新科研成果和應用動態(tài)。
本書著重說明特種電機的基本理論及其典型應用，在編寫中力求貫徹理論聯系實際的原則，力求文字簡練，盡量避免繁瑣的論證和公式推導。
本書由沈陽工業(yè)大學唐任遠院士擔任主編并編寫緒論和第1章，哈爾濱工業(yè)大學陸永平教授和楊貴杰教授編寫第2章，沈陽工業(yè)大學王成元教授編寫第3章和第6章，華中科技大學詹瓊華教授編寫第4章和第5章，沈陽工業(yè)大學王益全教授編寫第7-9章。
本書由浙江大學陳永校教授和天津大學楊渝欽教授擔任主審。兩位教授對本書的結構和內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，書中缺點和錯誤在所難免，歡迎讀者批評指正。
前言
緒論
0.1 特種電機發(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 永磁磁路計算基礎
0.3.1 永磁體等效成磁通源或磁動勢源
0.3.2 空載和負載時的等效磁路
0.3 永磁體工作點的確定
0.3.4 永磁體的最佳工作點
0.4 本課程的性質與任務
第1章 永磁直流電動機與永磁同步電動機
1.1 概述
1.1.1 永磁同步發(fā)電機
1.1.2 高效永磁同步電動機
1.1.3 調速永磁同步電動機和永磁無刷電動機
1.1.4 永磁直流電動機
1.1.5 永磁特種電機
1.2 永磁直流電動機
1.2.1 基本結構
1.2.2 基本方程和運行特性
1.2.3 動態(tài)特性
1.3 永磁同步電動機
1.3.1 轉子磁極結構
1.3.2 穩(wěn)態(tài)運行分析
1.3.3 穩(wěn)態(tài)運行特性
1.3.4 起動過程分析
思考題與習題
第2章 永磁無刷電動機
2.1 永磁無刷電動機的構成和工作原理
2.1.1 永磁無刷電動機的構成
2.1.2 空載氣隙磁場
2.1.3 繞組與電動勢
2.1.4 電磁力和電磁轉矩
2.1 5永磁無刷電動機的工作原理
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 方波電壓驅動永磁無刷電動機
——永磁無刷直流電動機
2.3.1 電壓方程式和轉矩公式
2.3.2 方波驅動和驅動模式
2.3.3 簡化情況下方波驅動永磁無刷電動機的特性
2.3.4 方波驅動永磁無刷電動機的控制
2.4 正弦波電壓驅動永磁無刷電動機
——永磁交流伺服電動機
2.4.1 電壓方程式和轉矩公式
2.4.2 驅動模式
2.4.3 正弦波電壓驅動永磁無刷電動機的驅動控制
2.5 無獨立位置傳感器的永磁無刷電動機
2.5.1 引言
2.5.2 基于反電動勢的位置預估
2.5.3 利用定子電壓、電流估算轉子位置
2.5.4 無獨立位置傳感器的永磁無刷電動機的矢量控制
2.5.5 無獨立位置傳感器的永磁無刷電動機的起動問題
2.6 永磁無刷電動機的定位力矩和波動力矩
2.6.1 定位力矩
2.6.2 波動力矩
思考題與習題
第3章 直直流服電動機與兩相交流伺服電動機
3.1 概述
3.2 直流伺服電動機
3.2.1 工作原理與結構特點
3.2.2 控制方式
3.2.3 穩(wěn)態(tài)特性
3.2.4 動態(tài)特性
3.3 兩相交流伺服電動機
3.3.1 基本結構與工作原理
3.3.2 控制方式
3.3.3 穩(wěn)態(tài)特性
3.3.4 動態(tài)特性
思考題與習題
第4章 步進電動機
4.1 概述
4.2 步進電動機的結構
4.2.1 反應式步進電動機的結構
4.2.2 永磁式步進電動機的結構
4.2.3 混合式步進電動機的結構
4.3 反應式(磁阻式)步進電動機的工作原理
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 反應式步進電動機的運行特性
4.4.1 靜態(tài)運行特性
4.4.2 單步運行狀態(tài)
4.4.3 連續(xù)脈沖運行狀態(tài)
4.5 驅動電源
4.5.1 對驅動電源的基本要求
4.5.2 驅動電源的構成
4.6 步進電動機的應用
思考題與習題
第5章 開關磁阻電機驅動系統(tǒng)
5.1 概述
5.1.1 開關磁阻電機驅動系統(tǒng)的基本構成
5.1.2 開關磁阻電機驅動系統(tǒng)的特點
5.2 開關磁阻電動機的基本工作原理和結構
5.2.1 工作原理
5.2.2 相數與定子、轉子齒極數的關系
5.2.3 繞組的聯結方式與極性分布
5.3 基本電磁關系
5.3.1 基本電路方程
5.3.2 相繞組電流
5.3.3 轉矩、功率與能量傳遞
5.3.4 機械特性
5.4 功率變換器
5.4.1 主電路拓撲結構
5.4.2 功率變換器的容量
5.4.3 開關器件的選擇
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 反饋信號檢測
5.6.1 位置檢測
5.6.2 相電流檢測
5.6.3 轉速檢測
5.7 制動運行與發(fā)電運行
5.7.1 制動運行原理
5.7.2 發(fā)電運行
5.8 開關磁阻電機驅動系統(tǒng)的應用
思考題與習題
第6章 直線電動機
6.1 概述
6.2 直線感應電動機
6.2.1 基本結構
6.2.2 工作原理
6.2.3 運行特性
6.2.4 邊端效應
6.3 永磁直線電動機
6.3.1 基本結構
6.3.2 工作原理與運行特性
6.3.3 齒槽推力
6.3.4 邊端效應
6.4 直線電動機的應用
思考題與習題
第7章 角位傳感電機
7.1 概述
7.2 自整角機
7.2.1 基本結構
7.2.2 工作原理
7.2.3 無接觸式自整角機和雙通道自整角機
7.3 旋轉變壓器
7.3.1 基本結構
7.3.2 工作原理
7.3.3 無接觸式旋轉變壓器和雙通道旋轉變壓器
7.4 固態(tài)角位傳感電機
7.4.1 固態(tài)自整角變壓器
7.4.2 固態(tài)自整角差動發(fā)送機
7.4.3 固態(tài)自整角發(fā)送機和數字自整角機(旋轉變壓器)轉換器
7.5 角位傳感電機的應用
思考題與習題
第8章 測速發(fā)電機
8.1 概述
8.2 直流測速發(fā)電機
8.2.1 基本結構與工作原理
8.2.2 輸出特性分析
8.3 交流測速發(fā)電機
8.3.1 特點與分類
8.3.2 杯形轉子異步測速發(fā)電機
8.4 其他類型測速發(fā)電機
8.4.1 永磁直流直線測速發(fā)電機
8.4.2 無刷直流測速發(fā)電機
8.4.3 脈沖測速發(fā)電機
8.5 測速發(fā)電機的應用
思考題與習題
第9章 超聲波電機
9.1 概述
9.2 壓電陶瓷的超聲頻振動機理
9.2.1 壓電效應
9.2.2 機電耦合效應
9.2.3 振動模態(tài)
9.2.4 壓電陶瓷的系統(tǒng)方程及等效電路
9.3 超聲波電機的基本結構和工作原理
9.3.1 基本結構
9.3.2 工作原理
9.4 驅動控制技術
9.4.1 控制方式
9.4.2 控制技術
思考題與習題
參考文獻
屬于磁阻類電機的還有低速同步電動機等多種特種電機。本書僅選擇了步進電動機和開關磁阻電動機予以分析。
工農業(yè)生產和交通運輸中有一部分機械是直線運動的。過去使用旋轉電動機，再通過機械傳動裝置將旋轉運動變?yōu)橹本�運動，使得整個裝置體積龐大、成本較高而效率較低。如果采用直線電動機，就可能會很好地解決這些問題。對直線電動機的探索性研究最早可追溯到1840年，至今已有。160多年的歷史，但由于技術和應用等方面的原因，始終沒有突破性進展。近幾十年來，人們對能夠直接產生直線運動的直線電動機進行了深入研究，解決了其理論分析和計算中的許多難題，特別是高性能永磁材料的出現和應用，加快了直線電動機的發(fā)展。高性能永磁材料在許多領域獲得了應用并取得了良好的效果。例如，在計算機裝置中，永磁直線直流電動機（又稱音圈電動機）在外圍設備方面獲得了極廣泛的應用，并且促進了計算機外圍設備的小型化。在交通運輸領域，利用直線電動機制成了時速高達500kn/h的磁懸浮列車；在工業(yè)領域，直線電動機被用于生產輸送線，以及需要進行各種橫向或垂直運動的一些機械設備中（如數控機床的橫向進給和電火花機床的垂直進給裝置）；在軍事領域，利用直線電動機制成各種電磁炮。除此之外.直線電機還被用于各種各樣的民用裝置，如電動門窗等。
直線電機不僅在結構上相當于從旋轉電機演變而來，而且在工作原理上也與旋轉電機相似，幾乎每種旋轉電機都有與之相對應的直線電機。因此，直線電機作為特種電機，其分類也與旋轉的特種電機大致相同，可以說是多種多樣的。本書重點介紹了基本的常用的直線感應電動機和永磁直線電動機。
信號檢測與傳感電機的主要功能是將轉軸的速度或位置等機械信息轉換成電信號，或者將輸入的電信號轉換成轉子角位移，其特點是輸入和輸出具有嚴格的函數關系，或者輸出能準確地反映輸入。這類電機主要有測速發(fā)電機、自整角機、旋轉變壓器、轉角編碼器、旋轉變壓器／數字轉換器、自整角機／數字轉換器和電機擴大機等。它們廣泛應用于人造衛(wèi)星、宇宙飛船、飛機和艦船等航天、航空和航海領域。以及導彈、火箭、自動火炮和雷達戰(zhàn)車等軍事領域，用作各類自動化裝置的定位與位置傳感、坐標變換與解算、速度解算與反饋等；在工業(yè)自動化方面，這類電機用于自動控制、遙控、遙測和自動監(jiān)控系統(tǒng)中的檢測與解算。信號檢測與傳感電機種類繁多，本書著重介紹了自整角機、旋轉變壓器和測速發(fā)電機這3種特種電機。
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