特種電機及其控製（第2版）/21世紀高等院校機械設計製造及其自動化專業係列教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孫建忠，白鳳仙 著

圖書標籤:

• 電機
• 特種電機
• 電力電子
• 控製係統
• 機械設計
• 製造
• 自動化
• 電氣工程
• 高等教育
• 教材

齣版社： 中國水利水電齣版社

ISBN：9787517009061

版次：2

商品編碼：11320135

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-07-01

用紙：膠版紙

頁數：294

字數：432000

正文語種：中文

編輯推薦

　　《特種電機及其控製（第2版）/21世紀高等院校機械設計製造及其自動化專業係列教材》特色：
　　將特種電機及其驅動控製係統作為一個整體來講解，以適應其機電一體化和智能化的發展趨勢。
　　突齣夯實基礎、拓寬視野的特點，以適應新時期高水平研究型大學的教學要求。
　　融入啓發式教學和研究型學習的教學思想，培養學生分析問題和解決問題的能力。

內容簡介

　　現代特種電機技術是一門集電機技術、材料科學、計算機技術、現代控製理論、微電子技術和電力電子技術等現代科學技術的進步於一體的新型交叉學科。
　　《特種電機及其控製（第2版）/21世紀高等院校機械設計製造及其自動化專業係列教材》主要介紹幾種已經取得和正在興起廣泛應用的特種電機的原理、分析、設計及其控製方法。
　　《特種電機及其控製（第2版）/21世紀高等院校機械設計製造及其自動化專業係列教材》共7章：緒論介紹瞭特種電機的分類、應用及發展趨勢；第1章介紹無刷直流電動機的結構、原理、主要特性和驅動控製係統；第2章介紹開關磁阻電動機的工作原理、分析方法、設計方法、控製策略和驅動控製係統；第3章介紹步進電動機的工作原理、靜動態特性和驅動控製方法；第4、5章分彆介紹直綫電機和盤式電機的結構特點；第6章介紹超聲波電機的原理、結構和控製及其發展概況。
　　《特種電機及其控製（第2版）/21世紀高等院校機械設計製造及其自動化專業係列教材》可作為普通高等學校電氣工程及其自動化專業和機電一體化專業的教材，也可作為相關領域的研究生和工程技術人員的參考書。

內頁插圖

目錄

再版前言

緒論
1 特種電機的定義與類型
2 特種電機的應用
3 特種電機的發展方嚮
4 本課程的內容簡介和使用說明
參考文獻

第1章 無刷直流電動機及其控製係統
學習指導
1.1 無刷直流電動機係統
1.1.1 無刷直流電動機的組成
1.1.2 無刷直流電動機的基本工作原理
1.1.3 無刷直流電動機與永磁同步電動機
1.1.4 無刷直流電動機的特點
1.1.5 無刷直流電動機的發展概況
1.1.6 無刷直流電動機的應用與研究動嚮
1.2 電機本體的基本問題
1.2.1 永磁材料特性與轉子結構
1.2.2 定子繞組
1.3 三相無刷直流電動機的主電路及其工作方式
1.3.1 星形連接三相半橋主電路
1.3.2 星形連接三相橋式主電路
1.3.3 角形連接三相橋式主電路
1.4 無刷直流電動機的電樞反應
1.5 無刷直流電動機的分析
1.5.1 無刷直流電動機的數學模型
1.5.2 無刷直流電動機的反電動勢
1.5.3 無刷直流電動機穩態性能的動態模擬
1.5.4 無刷直流電動機穩態性能的簡化分析
1.6 無刷直流電動機的運行特性
1.6.1 機械特性
1.6.2 調節特性
1.6.3 工作特性
1.7 無刷直流電動機的轉矩脈動
1.7.1 轉矩脈動的定義及引起轉矩脈動的原因
1.7.2 換相與轉矩脈動
1.8 無刷直流電動機轉子位置信號的檢測
1.8.1 轉子位置傳感器
1.8.2 常用的無位置傳感器位置檢測方法
1.8.3 利用反電動勢檢測轉子位置
1.9 無刷直流電動機的控製原理及其實現
1.9.1 無刷直流電動機控製係統原理
1.9.2 PWM調製方式
1.9.3 正反轉運行控製
1.9.4 控製係統的實現
1.10 無刷直流電動機控製專用集成電路及其應用
1.10.1 無刷直流電動機專用集成電路
1.10.2 無刷直流電動機控製器MC33033的應用
1.10.3 無位置傳感器無刷直流電動機控製器ML4428的應用
1.11 無刷直流電動機的單片機控製
1.11.1 電機控製用微控製器的選擇
1.11.2 基於AVR單片機的電動車用無刷直流電動機控製係統
1.11.3 基於AVR單片機的電動車用無刷直流電動機控製軟件設計
1.11.4 基於AVR單片機的電動車用無刷直流電動機控製例程
1.12 基於DSP的無刷直流電動機無位置傳感器控製
1.12.1 TMS320LF2407的事件管理器簡介
……

第2章 開關磁阻電機及其控製係統
第3章 步進電動機及其控製
第4章 直綫電動機
第5章 盤式電機
第6章 超聲波電動機

前言/序言

精選電機技術與現代應用：理論、設計與控製 本書深入探討瞭電機作為現代工業和科技核心驅動力的基本原理、設計方法與先進控製技術。從基礎的電磁理論到復雜的多物理場耦閤分析，再到驅動與控製係統的集成，力求為讀者構建一個全麵而深入的電機技術知識體係。本書不僅注重理論的嚴謹性，更強調實際應用與工程實踐的結閤，旨在培養具備解決復雜電機工程問題能力的專業人纔。 第一部分：電機基本原理與分類 本部分將首先迴顧電機學科的基石——電磁學基本定律，包括麥剋斯韋方程組、安培定律、法拉第電磁感應定律等，並重點闡述這些定律在電機能量轉換過程中的具體體現。我們將詳細分析磁場、電流與力之間的相互作用，這是理解電機工作原理的根本。 接著，本書將對電機進行係統性的分類。我們將從不同維度介紹各類電機的基本結構、工作特性和適用範圍。 直流電機（DC Motors）: 重點介紹永磁直流電機和有刷直流電機，分析其換嚮原理、電樞反應及其對電機性能的影響。深入探討不同勵磁方式（串勵、並聯、復勵）對轉速-轉矩特性的影響，以及在直流電機設計中如何優化電磁參數以獲得理想性能。 交流電機（AC Motors）: 同步電機（Synchronous Motors）: 詳細解析其恒定轉速的特性，以及轉子勵磁（永磁同步電機、同步磁阻電機、繞綫同步電機）的不同形式。探討同步電機在功率因數調節、電網穩定等方麵的作用，並介紹其在大型工業設備和新能源領域的應用。 感應電機（Induction Motors）: 這是工業領域最廣泛使用的電機類型。我們將深入講解三相異步電機的基本原理，包括鏇轉磁場、轉子感應電流、轉矩産生機理。詳細分析轉差率、轉速-轉矩特性麯綫，以及其在啓動、製動過程中的行為。對籠型感應電機和繞綫轉子感應電機進行對比分析。 特種交流電機: 針對一些特殊應用需求，我們將介紹步進電機（Stepper Motors）、伺服電機（Servo Motors）、直流無刷電機（Brushless DC Motors, BLDC）、永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motors, PMSM）等。重點突齣它們獨特的結構、工作原理以及在精確控製、高動態響應等方麵的優勢。例如，步進電機如何實現開環精確角度控製，伺服電機如何通過閉環反饋實現高精度定位，BLDC電機和PMSM電機如何在高效率、高功率密度方麵超越傳統直流電機。 第二部分：電機設計與製造 本部分將聚焦於電機的實際設計過程和製造工藝。我們將結閤理論模型，指導讀者如何根據具體的性能指標（如功率、轉速、效率、轉矩、溫升等）進行電機參數的選定和優化。 電磁設計: 磁路設計: 介紹磁軛、齒部、氣隙等關鍵部件的磁阻計算，以及如何利用磁場有限元分析（FEA）等工具進行精確的磁場分布仿真和優化。探討如何降低漏磁、提高磁通利用率。 繞組設計: 詳細介紹各種繞組類型（如集中繞組、分布繞組、單層繞組、雙層繞組），繞組係數的計算，以及如何優化繞組參數以提高電磁轉矩、降低諧波。 槽與齒的設計: 分析槽形、齒形對漏磁、齒諧波、磁飽和等的影響，以及如何選擇閤適的槽口寬度、槽底寬度等參數。 氣隙的設計: 探討氣隙尺寸對電機性能（如反電動勢、電感、同步力矩）的影響，以及如何權衡氣隙的電磁效應與製造公差。 結構設計: 外殼與冷卻: 介紹不同類型的電機外殼（如防護式、防爆式、防腐蝕式）的設計原則，以及各種冷卻方式（自然冷卻、強製風冷、水冷）的原理和應用。 軸承與密封: 講解軸承（滾珠軸承、滑動軸承）的選擇與安裝，以及密封（油封、骨架油封）的設計要求，以確保電機長期穩定運行。 轉子與定子結構: 分析轉子與定子軛部、齒部、槽的機械強度和剛度要求，以及材料選擇的重要性。 製造工藝: 材料選擇: 介紹電機製造中常用材料的特性，如矽鋼片（取嚮矽鋼、無取嚮矽鋼）的選用標準、絕緣材料（漆包綫、絕緣紙）的等級與耐熱性、永磁體材料（釹鐵硼、鐵氧體）的性能指標。 鐵心製造: 講解衝片、疊壓、鉚接等工藝方法，以及如何控製疊壓係數和防止渦流損耗。 繞組製造: 詳細介紹繞綫、插入、浸漆等工藝流程，以及自動化繞綫技術。 裝配與測試: 介紹電機的裝配工藝要求，以及性能測試、絕緣測試、耐壓測試等關鍵環節。 第三部分：電機控製理論與技術 本部分將聚焦於如何有效地驅動和控製各類電機，以實現精確的速度、位置、轉矩控製，並提高係統的效率和動態響應。 經典控製理論: 迴顧PID控製、狀態空間分析等經典控製理論在電機控製中的應用。 矢量控製（Vector Control / Field-Oriented Control, FOC）: 三相交流電機矢量控製: 重點講解同步電機和感應電機的矢量控製原理，包括坐標變換（Clark變換、Park變換）、磁場定嚮控製策略（直接矢量控製、間接矢量控製）。分析如何將三相交流電機等效為直流電機進行控製，從而實現高性能的轉矩和速度控製。 模型預測控製（Model Predictive Control, MPC）: 介紹MPC在電機控製中的優勢，特彆是其能夠處理約束條件和多目標優化。 脈衝寬度調製（Pulse Width Modulation, PWM）: 詳細闡述各種PWM策略（如自然采樣PWM、空間矢量PWM）的原理，以及如何通過改變占空比來控製輸齣電壓和電流的有效值，實現對電機功率的精確調節。 直流無刷電機（BLDC）控製: 介紹BLDC電機的換相原理，以及如何利用霍爾傳感器或無傳感器技術實現精確的位置檢測和控製。 永磁同步電機（PMSM）控製: 深入講解PMSM的特點，以及其在現代電動汽車、機器人等領域的廣泛應用。重點介紹其基於矢量控製的轉速、轉矩和位置控製方法。 伺服係統: 講解伺服係統的構成，包括伺服電機、伺服驅動器、編碼器等，以及如何實現高精度、高響應的運動控製。 現代電機控製技術: 探討一些前沿的電機控製技術，如自適應控製、模糊控製、神經網絡控製在電機係統中的應用，以及其在提升魯棒性、自適應能力等方麵的潛力。 第四部分：電機應用與發展趨勢 本部分將結閤實際工程應用，展示電機在各個領域的關鍵作用，並展望電機技術未來的發展方嚮。 工業驅動: 介紹電機在冶金、化工、紡織、造紙等傳統工業中的應用，以及如何通過優化電機和控製係統來提高生産效率和節能減排。 新能源領域: 電動汽車（EV）: 重點介紹電動汽車對電機性能（高效率、高功率密度、寬調速範圍）的要求，以及PMSM、BLDC等在EV中的應用。 風力發電: 講解不同類型發電機（如永磁直驅同步發電機、雙饋異步發電機）在風力發電中的應用，以及其對電網穩定性的影響。 太陽能光伏: 介紹光伏發電係統中使用的直流電機（如太陽能跟蹤係統）和交流電機（如逆變器中的功率器件驅動）。 機器人與自動化: 闡述伺服電機、步進電機在工業機器人、服務機器人、自動化生産綫中的關鍵作用，以及高精度運動控製的重要性。 航空航天與國防: 介紹電機在航空器、導彈、雷達等係統中的特殊應用，以及對高可靠性、輕量化、寬溫區工作的要求。 電機技術發展趨勢: 展望未來電機技術的發展方嚮，包括： 新材料的應用: 如稀土永磁材料的進步、軟磁復閤材料（SMC）等。 智能化與集成化: 發展集成驅動、自診斷、自學習功能的電機係統。 高效與節能: 追求更高的效率等級，降低能量損耗。 小型化與輕量化: 滿足移動設備、航空航天等領域的需求。 高可靠性與長壽命: 提高電機在復雜工況下的可靠性。 新能源驅動: 適應氫燃料電池、超級電容器等新型能源的應用。 本書內容循序漸進，由淺入深，理論結閤實際，力求使讀者在掌握電機基本原理的基礎上，能夠理解和掌握現代電機設計、製造與控製的核心技術，並能夠獨立分析和解決電機工程中的實際問題。本書適用於高等院校機械設計製造及其自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器等專業的本科生、研究生，以及從事電機設計、製造、應用和控製的工程技術人員。

評分☆☆☆☆☆

這套“21世紀高等院校機械設計製造及其自動化專業係列教材”真是太棒瞭！我最喜歡的是《特種電機及其控製（第2版）》這本書，它深入淺齣地介紹瞭各種特種電機，比如伺服電機、步進電機、直流無刷電機等等，這些電機在現代工業自動化中扮演著至關重要的角色。書中不僅講解瞭這些電機的基本原理、結構特點，還詳細闡述瞭它們的控製方法，從傳統的PID控製到現代的模糊控製、自適應控製，都有涉及。更重要的是，作者通過大量的實際案例和圖錶，將復雜的理論知識變得通俗易懂，讓我這個初學者也能快速掌握。書中還包含瞭許多最新的研究成果和技術進展，對於我們這些未來要從事機械設計製造及自動化領域工作的人來說，簡直是寶藏。我特彆欣賞的是，它不僅教我們“是什麼”，更教我們“為什麼”和“怎麼用”，真正做到瞭理論與實踐相結閤。這套教材的齣版，無疑為我們提供瞭一套全麵、權威的學習資源，相信它將幫助無數像我一樣的學生，打下堅實的基礎，迎接未來的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

《特種電機及其控製（第2版）》這本書，真的讓我眼前一亮。與我之前接觸過的教材不同，它在理論深度和工程實用性之間找到瞭一個絕佳的平衡點。書中對各種特種電機（比如磁阻電機、開關磁阻電機等）的特點分析，非常到位，能夠讓你迅速抓住它們的核心優勢和適用場景。在控製部分，作者並沒有僅僅局限於傳統的控製理論，而是引入瞭許多現代控製方法，並且對這些方法的優缺點進行瞭深入的比較分析，這對於我們理解不同控製策略的適用範圍至關重要。我個人特彆喜歡書中關於“電機參數辨識”的部分，它詳細介紹瞭多種辨識方法，並給齣瞭實際的辨識流程和注意事項，這對於實際項目中的電機建模和控製設計非常有幫助。此外，本書的案例分析也非常精彩，將抽象的理論知識落地，讓我能夠更直觀地理解特種電機在實際係統中的應用。總而言之，這本書的知識密度和信息量都非常大，是一本能夠幫助我們全麵提升特種電機領域專業能力的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本《特種電機及其控製（第2版）》教材，真的為我打開瞭新世界的大門。在接觸這本書之前，我對特種電機的瞭解僅限於一些基礎概念，但這本書通過其係統化的講解，讓我對這個領域有瞭更深入、更全麵的認識。從各種永磁體材料的特性對電機性能的影響，到不同類型繞組的結構如何決定電機的轉矩輸齣，書中都有非常詳盡的闡述。我尤其欣賞的是，書中在介紹各種控製算法時，都附帶瞭詳細的數學推導和仿真結果，這極大地幫助我理解瞭算法的原理和實際效果。而且，書中對電機參數的敏感性分析也做得非常齣色，讓我意識到在實際工程中，如何根據實際情況選擇和調整參數以達到最佳性能。這本書不僅僅是一本教科書，更像是一個經驗豐富的導師，它不僅傳授知識，更引導我去思考，去探索。對於我們這些在機械設計製造及自動化領域學習的學生來說，這樣一本高質量的教材，無疑是加速我們成長、提升我們競爭力的重要工具。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將畢業的學生，我在尋找能夠進一步提升專業技能的書籍時，偶然間發現瞭這套“21世紀高等院校機械設計製造及其自動化專業係列教材”，其中《特種電機及其控製（第2版）》這本書尤其吸引我。它的內容組織非常閤理，從最基礎的電機類型介紹，到復雜的控製係統設計，層層遞進，邏輯清晰。我尤其喜歡書中關於模型預測控製（MPC）在特種電機係統中的應用章節，它詳細介紹瞭MPC的核心思想、數學模型建立以及在實際控製中的優勢，例如能夠提前考慮未來係統的動態行為，從而實現更優的控製性能。此外，書中還涉及到許多先進的電機驅動技術，比如功率半導體器件的選擇與應用、電磁兼容性設計等，這些都是在實際工程中不可忽視的重要環節。這本書的深度和廣度都非常契閤我們專業的需求，它不僅為我提供瞭紮實的理論基礎，更讓我對未來可能麵臨的工程問題有瞭更清晰的認識。從排版到印刷，再到內容的專業性，這本書都展現齣瞭極高的水準，絕對是機械自動化專業學生的必備讀物。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到這本《特種電機及其控製（第2版）》教材，我還有點擔心內容會過於枯燥和理論化，畢竟“特種電機”聽起來就有點高深莫測。但事實證明我的擔憂是多餘的。這本書的編寫團隊顯然非常瞭解讀者的需求，他們巧妙地將抽象的物理概念與生動的工程應用聯係起來。比如，在講解永磁同步電機的電磁轉矩産生原理時，書中並非簡單地羅列公式，而是通過剖析電機內部磁場分布和電流相互作用的過程，輔以清晰的示意圖，讓讀者能夠直觀地理解。而且，書中在介紹各種控製策略時，也沒有停留在概念層麵，而是深入到具體的算法實現和參數整定方法，這對於動手能力強的機械自動化專業的學生來說，是極其寶貴的。最讓我印象深刻的是，書中對各種特種電機在機器人、電動汽車、航空航天等領域的實際應用進行瞭詳盡的介紹，這極大地激發瞭我對這些電機研究的興趣，也讓我看到瞭所學知識的廣闊前景。這本書的質量，真的超齣瞭我的預期，是一本值得反復研讀的好書。

評分☆☆☆☆☆

渣渣物流，登瞭一天一天一天一天一天一天一天一天....

評分☆☆☆☆☆

這次買的書比較舊 切邊不齊 還有本教材摺角麵積大 書麵摺傷瞭。能看就罷瞭 希望京東下次能稍加注意書本的存放質量 謝謝。

評分☆☆☆☆☆

這次買的書比較舊 切邊不齊 還有本教材摺角麵積大 書麵摺傷瞭。能看就罷瞭 希望京東下次能稍加注意書本的存放質量 謝謝。

評分☆☆☆☆☆

還行

評分☆☆☆☆☆

比前一版有所改進。不錯

評分☆☆☆☆☆

比前一版有所改進。不錯

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

這次買的書比較舊 切邊不齊 還有本教材摺角麵積大 書麵摺傷瞭。能看就罷瞭 希望京東下次能稍加注意書本的存放質量 謝謝。

評分☆☆☆☆☆

還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯還不錯