目錄
前言
第1章永磁材料1
1.1永磁材料的發(fā)展概述1
1.2材料磁性的產(chǎn)生機(jī)理3
1.3永磁材料的特性曲線6
1.4永磁材料的性能參數(shù)8
1.5常用永磁材料及其性能11
1.6永磁材料的磁性能穩(wěn)定性17
1.7永磁材料的制備19
1.8永磁材料的失效與防護(hù)22
1.8.1稀土永磁材料的失效類型22
1.8.2稀土永磁材料的腐蝕形式22
1.8.3釹鐵硼永磁的失效與防護(hù)23
1.8.4釤鈷永磁的防護(hù)25
參考文獻(xiàn)26
第2章永磁同步電機(jī)的磁路計(jì)算27
2.1永磁同步電機(jī)的磁路結(jié)構(gòu)27
2.2永磁同步電機(jī)的等效磁路30
2.3永磁同步電機(jī)的外磁路計(jì)算32
2.3.1主磁路的計(jì)算32
2.3.2漏磁路的計(jì)算35
2.4永磁體工作點(diǎn)的確定方法37
2.4.1永磁體工作圖法37
2.4.2解析法38
參考文獻(xiàn)41
第3章永磁同步電機(jī)的軸電壓42
3.1軸電壓概述42
3.2永磁電機(jī)的軸電壓及產(chǎn)生機(jī)理43
3.3永磁磁場(chǎng)固有軸電壓的解析分析方法46
3.4極槽配合對(duì)永磁磁場(chǎng)固有軸電壓的影響49
3.5抑制分?jǐn)?shù)槽繞組永磁電機(jī)永磁磁場(chǎng)固有軸電壓的極弧系數(shù)選擇方法52
3.6抑制分?jǐn)?shù)槽繞組永磁電機(jī)永磁磁場(chǎng)固有軸電壓的轉(zhuǎn)子分段斜極方法54
3.7轉(zhuǎn)子偏心對(duì)永磁磁場(chǎng)固有軸電壓的影響58
3.8三相對(duì)稱電樞反應(yīng)磁場(chǎng)固有軸電壓的分析67
3.9三相不對(duì)稱電樞反應(yīng)磁場(chǎng)固有軸電壓的分析73
3.10共模軸電壓的計(jì)算78
3.11軸承的保護(hù)措施與保護(hù)方案86
參考文獻(xiàn)88
第4章永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩89
4.1永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的統(tǒng)一解析分析方法89
4.1.1齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機(jī)理89
4.1.2齒槽轉(zhuǎn)矩的解析分析方法90
4.1.3齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱方法94
4.1.4極槽配合、槽口寬度、斜極和斜槽對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響94
4.2基于分段斜極的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法95
4.3基于極弧系數(shù)選擇的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法99
4.4基于不等槽口寬配合的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法104
4.5基于磁極偏移的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法108
4.6基于不等厚永磁磁極的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法112
4.7基于不同極弧系數(shù)組合的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法115
4.8基于開(kāi)輔助槽的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法118
4.9基于不等極弧系數(shù)的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法121
4.10改變轉(zhuǎn)子齒槽參數(shù)的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法124
4.10.1轉(zhuǎn)子槽數(shù)對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響125
4.10.2改變轉(zhuǎn)子齒槽參數(shù)削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的方法127
4.11基于不均勻氣隙的內(nèi)置式調(diào)速永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法131
4.12轉(zhuǎn)子靜態(tài)偏心對(duì)表面式永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響133
參考文獻(xiàn)140
第5章永磁同步電機(jī)的電磁振動(dòng)142
5.1概述142
5.2電磁力波的快速準(zhǔn)確計(jì)算方法143
5.2.1電磁力波143
5.2.2空載電磁力波計(jì)算144
5.2.3負(fù)載電磁力波的計(jì)算154
5.3定子固有振動(dòng)頻率的計(jì)算160
5.3.1基于單環(huán)型機(jī)電類比法的定子固有振動(dòng)頻率計(jì)算160
5.3.2基于能量法的定子固有振動(dòng)頻率計(jì)算方法161
5.3.3計(jì)算實(shí)例167
5.3.4定子鐵心結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)固有振動(dòng)頻率的影響170
5.4電磁振動(dòng)的計(jì)算方法173
5.5電磁振動(dòng)削弱方法176
5.6轉(zhuǎn)子偏心時(shí)電磁力波的分析與電磁振動(dòng)削弱191
參考文獻(xiàn)197
第6章永磁同步電機(jī)的不可逆退磁198
6.1永磁體不可逆退磁的產(chǎn)生機(jī)理198
6.2不可逆退磁的影響因素199
6.3計(jì)及溫度影響的永磁體內(nèi)稟退磁曲線200
6.4不可逆退磁對(duì)電機(jī)性能的影響202
6.5異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的大退磁207
參考文獻(xiàn)214
第7章永磁同步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行理論與電磁關(guān)系215
7.1永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作原理215
7.2空載磁場(chǎng)與空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)216
7.3電樞反應(yīng)磁場(chǎng)與電樞反應(yīng)電抗217
7.4內(nèi)置式永磁同步電機(jī)電樞反應(yīng)磁密波形系數(shù)的解析計(jì)算224
7.5永磁同步電動(dòng)機(jī)的電壓方程和相量圖228
7.6永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率方程和功角特性230
7.7dq坐標(biāo)系下調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型232
7.8調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制234
7.8.1矢量控制原理234
7.8.2永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制運(yùn)行時(shí)的基本電磁關(guān)系234
7.8.3常用的矢量控制方法237
7.8.4調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)245
參考文獻(xiàn)245
第8章異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)246
8.1異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理246
8.1.1結(jié)構(gòu)246
8.1.2工作原理249
8.1.3優(yōu)勢(shì)與存在的問(wèn)題250
8.2異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)250
8.3異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁路計(jì)算254
8.3.1計(jì)算極弧系數(shù)的確定254
8.3.2空載漏磁系數(shù)的確定254
8.3.3大退磁時(shí)永磁體平均工作點(diǎn)的計(jì)算257
8.4異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)矩分析257
8.4.1起動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)矩258
8.4.2改善轉(zhuǎn)矩特性的方法259
8.5異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型與仿真計(jì)算261
8.6異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性264
8.7提高穩(wěn)態(tài)性能的方法267
8.8籠型轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)270
8.8.1異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)和主要性能指標(biāo)270
8.8.2定子沖片尺寸和氣隙長(zhǎng)度的確定270
8.8.3定子繞組的設(shè)計(jì)271
8.8.4轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)272
8.9復(fù)合實(shí)心轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)273
8.9.1復(fù)合實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理273
8.9.2復(fù)合實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程分析274
8.9.3復(fù)合實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗削弱282
8.10變極起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)289
參考文獻(xiàn)294
第9章變頻調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)295
9.1變頻調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)295
9.1.1結(jié)構(gòu)295
9.1.2性能特點(diǎn)298
9.2兩種特殊電樞繞組299
9.2.1雙層同心式不等匝繞組299
9.2.2分?jǐn)?shù)槽繞組303
9.3表貼式結(jié)構(gòu)與內(nèi)置式結(jié)構(gòu)的對(duì)比312
9.4氣隙磁密波形優(yōu)化315
9.5基于有限元法的交直軸電樞反應(yīng)電感計(jì)算319
9.6計(jì)及變頻器控制策略的電機(jī)性能計(jì)算方法322
9.7低速直驅(qū)永磁同步電機(jī)327
9.8電磁設(shè)計(jì)331
參考文獻(xiàn)333
第10章圓筒型永磁同步直線電機(jī)334
10.1圓筒型永磁同步直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理與分類334
10.2圓筒型永磁同步直線電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)和推力計(jì)算339
10.3圓筒型永磁同步直線電機(jī)的極槽配合和繞組排布347
10.4圓筒型永磁同步直線電機(jī)推力波動(dòng)與削弱方法353
10.4.1空載電動(dòng)勢(shì)諧波與推力波動(dòng)削弱353
10.4.2齒槽力及其削弱365
10.4.3端部力及其削弱369
10.4.4總推力波動(dòng)的削弱371
10.5圓筒型永磁同步直線電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)373
參考文獻(xiàn)375
第11章高速永磁同步電機(jī)376
11.1高速電機(jī)概述376
11.2高速電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)類型377
11.3高速電機(jī)的特殊問(wèn)題381
11.4高速永磁電機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)383
11.4.1高速電機(jī)的軸承383
11.4.2高速永磁電機(jī)的損耗計(jì)算384
11.4.3高損耗密度高速永磁電機(jī)的熱分析389
11.4.4高速永磁同步電機(jī)的控制與功率變換技術(shù)390
11.5高速永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)原則與方法391
11.5.1高速電機(jī)主要尺寸的確定方法391
11.5.2定子設(shè)計(jì)392
11.5.3轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)395
11.5.4高速電機(jī)機(jī)械性能分析方法397
11.5.5高速電機(jī)的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)402
11.6高速永磁電機(jī)的多物理場(chǎng)協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真404
11.7基于代理模型的高速永磁電機(jī)多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法408
參考文獻(xiàn)413
第12章表貼式調(diào)速永磁同步電機(jī)的電磁計(jì)算程序和計(jì)算實(shí)例415
12.1額定數(shù)據(jù)和技術(shù)要求415
12.2主要尺寸416
12.3永磁體計(jì)算416
12.4定轉(zhuǎn)子沖片417
12.5繞組計(jì)算418
12.6磁路計(jì)算419
12.7參數(shù)計(jì)算422
12.8工作特性計(jì)算425
附錄427
附錄A導(dǎo)線規(guī)格表427
附錄B常用導(dǎo)磁材料的磁化曲線和損耗曲線圖表428