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(xiàn)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(lèi)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(chēng)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(chēng)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(lèi)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(xiàn)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(xiàn)電機(jī)334
10.1圓筒型永磁同步直線(xiàn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理與分類(lèi)334
10.2圓筒型永磁同步直線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(lèi)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(xiàn)規(guī)格表427
附錄B常用導(dǎo)磁材料的磁化曲線(xiàn)和損耗曲線(xiàn)圖表428