永磁电机(第2版)

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王秀和等 著
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出版社: 中国电力出版社
ISBN:9787512309005
商品编码:1026400820
出版时间:2011-01-01

具体描述

作  者:王秀和 等 著作 定  价:39.8 出 版 社:中国电力出版社 出版日期:2011年01月01日 页  数:327 装  帧:平装 ISBN:9787512309005 前言
 绪论
 永磁材料的发展及应用概况
一、永磁材料的分类
二、永磁材料的发展历史
三、永磁材料产业的发展概况
四、永磁材料的应用领域
第二节 永磁电机及其发展概况
一、永磁电机的发展历史
二、永磁电机的分类与特点
三、永磁电机的应用
参考文献

第二章 永磁材料
 材料的磁性与分类
一、磁性的来源
二、铁磁材料的分类
三、常用的磁学单位制
第二节 永磁材料的主要性能参数
一、铁磁材料的磁滞回线
部分目录

内容简介

随着永磁材料性能的不断提高和电机技术的发展,永磁电机在国民经济的各个领域都得到了极其广泛的应用。《永磁电机(第2版)》从永磁电机的基本理论入手,首先详细介绍了各类永磁材料的特点及选用原则、永磁电机磁路计算、永磁电机的磁场分析方法、永磁电机的齿槽转矩等共性问题;然后分析了各类常见永磁电机的结构特点、工作原理、性能计算和设计方法;很后对特殊结构的新型永磁电机进行了简要介绍。在充分反应永磁电机全貌的基础上,力求反映永磁电机的近期新发展和应用成果。
《永磁电机(第2版)》既可供从事永磁电机研究、设计、生产和使用的科研人员、工程技术人员、科技管理人员使用,也可作为高等学校的研究生教材以及继续教育培训教材。 
    春秋时期的《管子》、汉初的《淮南子·览冥篇》、东汉的《论衡》中都有关于磁石吸铁片的记述。到了宋代,人们发明了人工磁化的方法,并制造出具有更好指南性能的指向仪器——指南针。指南针所用的磁针是以钢针摩擦天然磁石而制成的。《梦溪笔谈》很早记载了指南针的制造方法,《萍洲可谈》(约公元1119年)则已提到广州海船在天气阴晦时用指南针航海,这是世界航海目前使用指南针的很早记载。南宋文天祥在《扬子江》一诗中写道:“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,后来把他的诗集命名为《指南录》,可见当时磁针指南在我国已是常识了。在之后的漫长岁月里,人们发现了更多的磁现象。
    在国外,公元前600年前后,希腊哲学家泰勒斯看到人们用磁铁矿石吸引铁片的现象,将其解释为“万物皆有灵,磁吸铁,故磁有灵”,这是国外关于磁的很早记载等
《永磁电机(第2版)》内容简介 核心主题与内容概述: 本书系统深入地探讨了永磁电机(Permanent Magnet Motor, PMM)的理论、设计、制造、控制和应用。作为第二版,本书在原有坚实的基础上,融合了近年来永磁电机技术在理论研究和工程实践中的最新进展,力求为读者提供一个全面、权威且贴近实际的知识体系。全书紧密围绕永磁电机的关键技术环节展开,从基础原理到前沿应用,层层递进,逻辑清晰。 章节要点细述: 第一部分:永磁电机基础理论 永磁材料特性与应用: 详细介绍当前主流永磁材料(如钕铁硼、钐钴等)的磁学特性、物理性能、加工工艺及在电机中的选择原则。重点分析不同材料的优缺点、工作环境适应性以及成本效益考量,并展望新型永磁材料的发展趋势。 永磁电机基本原理: 深入阐述不同类型永磁电机(如永磁同步电机、永磁直流电机、开关磁阻电机等)的工作机理,包括磁场分布、转矩产生机制、电磁力和电势推导。特别会分析永磁体在电机中的独特作用,以及如何通过优化永磁体结构和配置来提升电机性能。 电机结构与分类: 系统梳理永磁电机的各种典型结构,如内转子式、外转子式、轴向磁通式、径向磁通式等。详细介绍它们的结构特点、制造工艺、散热方式以及在不同应用场景下的优势。 第二部分:永磁电机设计与仿真 电磁设计: 详细讲解永磁电机电磁设计的核心环节,包括磁路设计、气隙磁场计算、漏磁分析、损耗计算等。提供多种设计方法的对比分析,并介绍如何利用有限元分析(FEA)等先进工具进行电机性能仿真与优化,以达到高效率、高功率密度和低转矩脉动等目标。 热设计: 探讨永磁电机在运行过程中产生的热量及其影响。详细介绍电机温升的机理、散热设计方法(如风冷、水冷、油冷等),以及如何通过结构优化和材料选择来提高电机的散热性能,确保其长期稳定可靠运行。 机械设计: 关注电机转子、定子、轴承、外壳等机械部件的设计。重点讨论轴的刚度、轴承的寿命、转子的动平衡、结构件的强度以及振动噪声控制等问题,确保电机的结构强度和机械可靠性。 仿真技术应用: 详细介绍如何运用多物理场仿真技术,将电磁、热、力学等方面的仿真模型相结合,进行电机整体性能的综合评估和优化,从而缩短设计周期,降低试制成本。 第三部分:永磁电机制造工艺 永磁体制造与装配: 介绍永磁体的成型、烧结、充磁等关键工艺,以及如何确保永磁体的磁性能和尺寸精度。详细阐述永磁体在电机转子上的装配技术,包括嵌装式、贴片式、径向排列式等,并讨论装配过程中的注意事项。 绕组制造与绝缘: 深入讲解定子绕组的制造工艺,如线圈的成型、绝缘处理、嵌线等。重点介绍绝缘材料的选择、绝缘等级要求以及绝缘电阻和耐压测试方法,确保电机的绝缘性能和安全可靠性。 机壳与装配: 介绍电机外壳的铸造、加工及表面处理工艺,以及定子、转子、轴承、端盖等部件的精密装配技术。强调装配过程中的精度控制和质量检验。 第四部分:永磁电机控制技术 矢量控制(FOC): 详细讲解永磁同步电机(PMSM)常用的矢量控制策略,包括坐标变换、电流环和磁链环控制、转矩和励磁解耦等。分析不同算法(如PI控制、模型预测控制)在FOC中的应用。 直接转矩控制(DTC): 介绍直接转矩控制的原理、特点和实现方法。分析DTC在动态响应和简单性方面的优势。 模糊控制与神经网络控制: 探讨先进的智能控制方法在永磁电机控制中的应用,如模糊逻辑控制器(FLC)和人工神经网络(ANN)在转速、位置控制和故障诊断中的作用。 驱动与变频技术: 介绍永磁电机驱动器(变频器)的组成、工作原理以及关键技术,如PWM调制方式、IGBT等电力电子器件的应用,以及驱动器在提高电机效率和性能方面的作用。 第五部分:永磁电机应用领域 电动汽车与混合动力汽车: 深入分析永磁电机在新能源汽车中的应用,包括其高效率、高功率密度、宽调速范围等优势,以及在驱动电机、发电机等方面的具体应用。 工业自动化与机器人: 探讨永磁电机在伺服系统、机器人关节、工业机器人、自动化生产线等领域的高精度定位、快速响应和稳定运行方面的应用。 航空航天与国防: 介绍永磁电机在航空发动机、无人机、卫星姿态控制、舰船推进系统等对可靠性、轻量化和高性能要求极高的领域的应用。 家用电器与新能源发电: 涵盖永磁电机在高效节能家电(如洗衣机、空调)、风力发电机、水力发电机等领域的应用,并分析其在提高能源利用效率方面的贡献。 第六部分:永磁电机发展趋势与挑战 智能化与集成化: 探讨永磁电机朝着智能化、集成化方向发展,如集成传感器、控制器和电源的“电机智能体”概念。 新材料与新结构: 展望新型永磁材料、复合材料以及创新电机结构的研发,以进一步提升电机性能、降低成本。 可靠性与寿命: 分析永磁电机在极端环境下的可靠性挑战,并介绍提高电机寿命的策略。 绿色制造与可持续发展: 关注永磁电机制造过程中的环保要求,以及材料回收和可持续发展的议题。 本书内容翔实,图文并茂,理论分析严谨,工程实例丰富,旨在为电机设计者、制造工程师、控制工程师、科研人员以及相关专业学生提供一份系统、实用且前沿的参考资料。通过阅读本书,读者能够深刻理解永磁电机的科学原理,掌握先进的设计和控制技术,并能洞察其未来的发展方向。

用户评价

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这本书的封面设计就有一种沉甸甸的学术气息,深蓝色配以银色的字体,让人一眼就能感受到其专业性。我当初选择这本书,很大程度上是因为它標榜的“第2版”,这意味着它应该是在第一版的基础上进行了更新和完善,尤其是在永磁电机这个快速发展的领域,技术的迭代是相当迅速的。翻开目录,一系列我熟悉的术语映入眼帘:同步电机、异步电机、无刷直流电机,以及各种拓扑结构和控制策略。虽然我并不是一个初学者,但对于某些复杂的电机模型和控制算法,我总是感觉自己理解得不够透彻,希望通过阅读这本书,能够梳理清楚其中的脉络,加深对原理的理解。尤其是关于电机设计中的一些优化方法,比如如何在高效率和高功率密度之间取得平衡,如何减少损耗,如何选择合适的材料,这些都是在实际工作中经常会遇到的难题,很期待书中能提供一些深入的见解和实用的指导。另外,关于永磁体材料的最新进展,比如稀土永磁体的发展趋势,以及一些新型永磁体的应用前景,也是我非常关注的部分。在新能源汽车、工业自动化等领域,永磁电机扮演着越来越重要的角色,了解其核心技术和发展方向,对于我们这些身处其中的工程师来说,至关重要。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌,更能结合实际应用,提供一些工程上的案例分析,这样在学习理论的同时,也能提升解决实际问题的能力。

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从这本书的章节安排来看,它并非仅仅停留在理论层面,而是相当注重永磁电机设计中的工程实践。例如,关于“定子槽数和转子极数选择”的章节,就非常详细地分析了不同组合可能带来的谐波问题、齿槽转矩和感应电势畸变等。书中给出了一个表格,列举了不同槽极组合的优缺点,并结合实际应用场景,给出了选择建议。这对我来说非常有价值,因为在实际项目的设计初期,很多时候我们往往是根据经验来选择,而这本书提供了一种更具系统性和科学性的方法。此外,关于“永磁体尺寸、形状和排列方式”的讨论,也让我大开眼界。书中不仅分析了不同形状的永磁体(如矩形、扇形)对磁场分布的影响,还讨论了如何通过优化排列方式(如径向、轴向、径向-轴向混合)来提高磁通利用率,降低退磁风险。书中的一些图示,清晰地展示了不同排列方式下磁场线的走向,以及对转矩波动的影响。这些细节的探讨,对于提升电机的整体性能,减少不必要的损耗,都起到了关键作用。

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这本书在探讨永磁同步电机(PMSM)的损耗分析方面,做得非常细致,让我对电机的效率提升有了更深的理解。书中不仅分析了传统意义上的铜损和铁损,还详细讨论了磁致伸缩损耗、风阻损耗、轴承摩擦损耗等。对于铁损,它深入剖析了磁滞损耗和涡流损耗的产生机理,并给出了降低这些损耗的有效方法,比如选择高牌号的硅钢片,优化铁心叠片工艺,以及采用先进的交变磁场控制技术。我特别欣赏书中关于“谐波损耗”的章节,它清楚地阐述了定子和转子谐波电流在铁心中产生的附加损耗,以及这些谐波如何影响电机的整体效率。书中还提供了计算这些谐波损耗的公式,并给出了通过优化定子槽形、转子极数、以及采用埋藏式永磁体结构来降低谐波损耗的建议。此外,书中还涉及到了永磁体材料本身的损耗,比如磁畴壁运动产生的损耗,以及永磁体在交变磁场中产生的涡流损耗。这些内容让我意识到,提高永磁电机的效率,是一个系统性的工程,需要从材料、结构、控制等多个方面进行综合优化。

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这本书在讲解永磁电机设计时,非常注重对材料选择的深入分析,这让我受益匪浅。我一直认为,电机性能的提升,除了结构和控制上的优化,材料的选择也至关重要。书中对永磁体材料的种类,如钕铁硼(NdFeB)、钐钴(SmCo)以及铁氧体(Ferrite)等,进行了详细的介绍,并比较了它们在矫顽力、剩余磁感应强度、居里温度等关键参数上的差异。这让我清楚地了解到,不同应用场景下,应该选择何种类型的永磁体。例如,在高温环境下,SmCo就比NdFeB更具优势。此外,书中还详细阐述了硅钢片(如35A270、27Z270等)在定子铁心中的应用,以及不同牌号的硅钢片在磁导率、磁滞损耗、涡流损耗等方面的差异。它甚至还探讨了非晶合金等新型软磁材料在永磁电机中的应用前景,这让我对未来的电机技术发展有了更广阔的视野。书中关于“导线材料的选择”也进行了讨论,比如铜线和铝线的导电率、电阻率、成本等差异,以及如何根据实际需求进行权衡。这些看似基础但却至关重要的材料学知识,在这本书中得到了系统性的阐述,让我能够从更根本的层面去理解和优化永磁电机的设计。

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这本书在最后的“永磁电机的发展趋势和未来展望”部分,为我打开了新的视野。它不仅仅局限于当下已有的技术,而是对未来可能出现的技术和应用进行了预测。例如,书中提到了“超导永磁电机”和“无稀土永磁电机”的研发方向。对于超导永磁电机,它介绍了其在提高功率密度和效率方面的巨大潜力,以及目前面临的技术瓶颈。而对于无稀土永磁电机,它则探讨了如何在减少对稀土资源依赖的同时,依然能够实现高性能的永磁电机,比如通过采用新型的磁性材料或者优化的电机结构。此外,书中还预测了人工智能(AI)在永磁电机设计和控制领域的应用。例如,利用AI技术进行电机参数的优化,或者开发更智能的电机故障诊断和预测系统。这些前瞻性的内容,让我感受到了永磁电机技术的无限可能性,也激励我在自己的工作中,积极探索和学习新的技术,为行业的发展贡献一份力量。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一部指引我们前进的灯塔。

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这本书在关于“永磁电机过载能力和热管理”的章节,为我解决实际工程中的难题提供了重要的参考。永磁电机在额定工况下运行时,其发热量是可以预测的,但如果遇到瞬时过载或者长时间运行在较高负载下,其温升就可能成为限制性能和寿命的关键因素。书中详细分析了引起电机过载的主要原因,以及过载对永磁体、绝缘材料、轴承等部件可能造成的损害。更重要的是,它提供了一系列有效的热管理策略。例如,关于“风冷、水冷和油冷”等散热方式的比较,以及不同散热方式的适用场景和设计要点。书中还介绍了如何通过优化电机结构,如增加散热槽、采用导热性能更好的材料,以及改进绕组的绝缘结构,来提高电机的散热效率。我尤其关注了书中关于“永磁体温度对矫顽力的影响”的讨论,它清晰地展示了在高温环境下,永磁体的矫顽力会显著下降,增加了退磁的风险。基于此,书中给出了一些在设计中需要考虑的“安全裕度”,以确保电机在极端温度条件下也能可靠运行。

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这本书的章节编排非常人性化,从基础理论到工程应用,再到前沿技术,循序渐进。我特别喜欢书中关于“永磁同步电机(PMSM)的特殊运行模式”的探讨,它涵盖了许多在实际工程中经常会遇到的复杂情况。例如,书中详细介绍了电机在低速、零速和反向运行时的控制策略,以及如何处理这些特殊工况下的动态响应和稳定性问题。我还注意到书中对“混合励磁同步电机”的介绍,这是一种将永磁体和电磁线圈相结合的电机,它能够实现比传统永磁电机更宽的恒功率调速范围。书中分析了混合励磁电机的基本原理,以及其在设计和控制上的挑战。此外,书中还探讨了“集成化永磁电机”,即电机与驱动器、减速器等部件集成为一体的趋势。这种集成化的设计,不仅可以减小整体尺寸和重量,还能提高系统的效率和可靠性。书中对这种集成化设计所带来的挑战和优势都进行了深入的分析,让我对未来的电机发展趋势有了更清晰的认识。

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让我感到惊喜的是,这本书在永磁同步电机(PMSM)的控制策略方面,进行了非常详尽的探讨。PMSM因其高效率、高功率密度和良好的动态性能,在电动汽车、伺服系统等领域得到了广泛应用。而其控制策略的优劣,直接影响到电机的性能表现。这本书从最基本的FOC(矢量控制)讲起,逐步深入到高级的滑模变结构控制、自适应模糊控制等。对于FOC,书中不仅介绍了其基本原理,还对不同坐标变换(如Clarke变换、Park变换)的物理意义进行了深入的解释,这对于理解如何将电机定子电流转化为等效的直流分量至关重要。更让我印象深刻的是,书中对不同控制策略的优缺点进行了详细的比较分析,比如在动态响应、稳态精度、抗干扰能力等方面。我还特别关注了书中关于“弱磁控制”的章节,这在电动汽车中至关重要,它允许电机在达到额定速度后,仍然可以通过降低磁场强度来进一步提升速度,从而拓宽了电机的运行范围。书中通过数学模型和仿真曲线,清晰地展示了弱磁控制的实现方法和效果,这对于我理解电动汽车的续航里程和最高速度的提升,有了更深入的认识。

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这本书在描述永磁同步电机(PMSM)的分类时,区分得非常细致,让我对PMSM有了更全面的认识。我之前主要关注的是内藏式永磁同步电机(IPMSM),但这本书详细介绍了表面式永磁同步电机(SPMSM)和混合式永磁同步电机(HM-SPMSM)的结构特点、工作原理和应用场景。对于SPMSM,书中分析了其磁场分布的均匀性,以及由此带来的优点(如较低的谐波含量、较小的齿槽转矩)。而对于HM-SPMSM,书中则阐述了它如何结合了IPMSM的磁阻转矩和SPMSM的励磁转矩,从而在宽调速范围内实现高效率。我特别喜欢书中关于“永磁体磁场衰减机理”的章节,它详细分析了过载、高温、制造过程中的冲击等因素可能导致的永磁体退磁问题,并给出了相应的预防和补救措施。这对于确保电机长期稳定运行,提高电机的使用寿命,具有非常重要的意义。书中还提到了一些用于提高永磁体抗退磁能力的特殊设计,比如在永磁体之间加入导磁材料,或者对永磁体进行适当的充磁设计。这些内容都让我觉得非常实用,并且能够解决实际工程中经常遇到的问题。

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这本书给我最深刻的印象,莫过于它在电磁场理论方面的严谨性。在讲解永磁电机的工作原理时,作者并没有回避复杂的数学推导,而是非常清晰地将麦克斯韦方程组、安培定律等基本电磁学原理与电机结构相结合,逐步构建出电机的数学模型。这种扎实的理论基础,对于真正理解永磁电机为何能产生扭矩,为何会存在损耗,以及如何通过优化设计来提升性能,至关重要。我尤其欣赏其中关于“磁场耦合”和“电磁力产生机理”的详细阐述,这部分内容往往是许多入门级书籍所忽略的。书中通过大量的图示和仿真结果,直观地展示了不同结构下磁场的分布情况,以及电磁力的作用方向和大小。这对于我这样的实践者来说,能够有效地将抽象的理论与具象的电机结构联系起来,从而更好地理解设计参数对电机性能的影响。此外,书中还提到了有限元分析(FEA)在电机设计中的应用,并给出了一些具体的实例。虽然我并不是FEA专家,但了解其基本原理和应用方法,能让我更好地与仿真工程师沟通,并对仿真结果有更准确的判断。总的来说,这本书在理论深度和广度上都做得相当出色,为读者构建了一个扎实的永磁电机理论体系。

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好好好好好好好好好好

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书挺好的,正在读,值这个价。

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替他人买的,不清楚,不评价!

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包装很好 服务也好 就是快递一般

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小众书籍,讲解的很到位的、

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不错,太专业,还可以再形象些,搞些实例上去

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书籍都是很好的,没有什么说的,还是值得赞赏的。平时买书都选择了京东。

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书很给力,不过运费没有开到发票里,亏掉运费了。

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正版书籍,发货迅速,服务很好

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