现代永磁电机理论与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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唐任远 等 著

图书标签:

• 永磁电机
• 电机设计
• 电机理论
• 电力电子
• 电磁场
• 控制工程
• 新能源
• 驱动技术
• 现代电机
• 电机分析

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111525370

版次：1

商品编码：11857422

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

产品特色

编辑推荐

唐任远院士撰写，经典图书重制版，对永磁电机研究和开发的科研成果的整理总结。

内容简介

　　与电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单、运行可靠，体积小、质量轻，损耗小、效率高，电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，因而应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。
　　《现代永磁电机理论与设计（平装本）》是沈阳工业大学特种电机研究所多年来从事水磁电机研究和开发的科研成果的整理和总结。书中阐述了近年来形成的适于运用计算机的永磁电机研究分析方法，它以等效磁路解析求解为主、结合电磁场数值计算等现代设计方法。书中分析了多种基本类型现代永磁电机的运行原理、结构、计算方法和设计特点。书中以稀土永磁电机为重点，但其基本内容同样适用于铝镍钴永磁、铁氧体永磁等其他永磁电机。
　　《现代永磁电机理论与设计（平装本）》力求贯彻理论联系实际的原则，既阐明基本原理和基本概念，又提供在设计、制造和运行中需要的基本公式、参考数据和曲线，同时力求反映所述永磁电机的新技术、新成就和实际应用动态。其中有四种基本类型永磁电机附有可供实用的电磁计算程序和算例，还提供了两种永磁电机电磁计算的计算机源程序。
　　《现代永磁电机理论与设计（平装本）》可供从事永磁电机研究、设计、制造、试验和运行的科技人员参考；也可作为高等学校电机和电器专业的研究生教材；还可作为电工类专业、自动控制类专业的师生和有关技术人员的教学参考书或继续教育教材。

作者简介

　　唐任远教授，创建稀土永磁电机理论研究体系和开发技术，在防失磁和永磁磁路设计等关键技术上有重大突破，在实践中取得重大成果：研制成我国首台稀土永磁电机；积极推动我国稀土资源开发应用，是我国稀土永磁电机领域奠基者和开拓者之一；开创三维电磁场T-Ω分域解法、T-Ψ-Φm法和T-To-Ω场路耦合法，解决变压器局部过热和抗短路能力等重大技术关键，列入国家重点推广计划，用于九家企业和国产720MVA等多台巨型变压器；出版专、译著8部，论文207篇，被引用161次，专著《现代永磁电机理论与设计》已在国外译成英文。任国际学术会议主席、委员等职务14次。培养博士生23名和硕士生61名。获国家和省市表彰30次。

目录

前言
主要符号表
第1章绪论
1永磁电机的发展概况
2永磁电机的主要特点和应用
3永磁电机的研究推动了电机学科的发展
第2章永磁材料的性能和选用
1永磁材料磁性能的主要参数
2铝镍钴永磁材料
3铁氧体永磁材料
4稀土永磁材料
5粘结永磁材料
6永磁材料的选择和应用注意事项
第3章永磁电机磁路计算基础
1永磁电机的等效磁路
2等效磁路的解析法
3等效磁路的图解法
4永磁体的最佳工作点
5永磁体体积的估算
第4章永磁电机电磁场数值计算
1电磁场有限元法基本原理
2永磁电机电磁场数值计算的特点
3永磁电机参数计算
4通过电磁场数值计算进行永磁电机优化设计
5永磁电机的瞬态电磁场计算
第5章永磁直流电动机
1概述
2永磁直流电动机基本方程和稳态运行特性
3永磁直流电动机的磁极结构
4永磁电机磁路计算中的主要系数
5永磁直流电动机的电枢反应
6永磁直流电动机的设计特点
7永磁直流电动机的动态特性
8永磁直流电动机电磁计算程序和算例
第6章永磁同步电动机基本理论和异步起动永磁同步电动机
1概述
2永磁同步电动机的结构
3永磁同步电动机的稳态性能
4永磁同步电动机磁路分析与计算
5永磁同步电动机参数计算和分析
6异步起动永磁同步电动机的起动过程
7异步起动永磁同步电动机的设计特点
8异步起动永磁同步电动机电磁计算程序和算例
第7章调速永磁同步电动机
1矩形波永磁同步电动机的运行原理
2矩形波永磁同步电动机的调速运行和控制
3正弦波永磁同步电动机的dq轴数学模型
4正弦波永磁同步电动机的矢量控制原理
5正弦波永磁同步电动机的矢量控制方法
6正弦波永磁同步电动机控制系统
7调整永磁同步电动机的设计特点
第8章永磁同步发电机
1概述
2永磁同步发电机转子磁路结构
3永磁同步发电机的运行性能
4永磁同步发电机电磁计算程序和算例
第9章盘式永磁电动机
1盘式永磁电动机基本结构和特点
2盘式永磁电动机空载磁场计算
3线绕盘式盘式永磁直流电动机的设计特点
4线绕盘式盘式永磁直流电动机电磁计算程序和算例
第10章永磁电机电磁计算CAD
1概述
2电磁计算源程序的编制
3永磁直流电动机电磁计算源程序及说明
4异步起动永磁同步电动机电磁计算源程序及说明
第11章永磁电机测试技术
1永磁同步电机电抗参数的测试
2永磁同步电动机转矩、转速曲线的测试
附录1 导线规格表
附录2 导磁材料磁化曲线表和损耗曲线表
附录3 磁路和参数计算用图
附录4 常用定、转子槽比漏磁导计算
参考文献

前言/序言

　　国民经济的发展、科学技术的进步和人民生活水平的提高，都对电机的性能提出了许多新的更高的要求。而新材料，特别是高性能稀土永磁材料的问世和不断完善，以及电力电子技术的发展，为满足这些要求提供了可能。
　　电机内赖以进行机电能量转换的气隙磁场，可以由电流励磁产生，也可以由永磁体产生，世界上第一台电机就是永磁电机，但当时所用永磁材料的磁性能很低，不久被电励磁电机所取低。近几十年来，随着铝镍钴永磁、铁氧体永磁，特别是稀土永磁的相继问世，磁性能有了很大提高，许多电励磁电机又纷纷改用永磁体励磁。与电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单、运行可靠，体积小、质量轻，损耗小、效率高，电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。它不仅可以部分替代传统的电励磁电机，而且可以实现电励磁电机难以达到的高性能。目前永磁电机的功率小至mW级，大至1000kW级，在工农业生产、航空航天、国防和日常生活中得到广泛应用，产量急剧增加。
　　与此同时，随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展，以及电磁场数值计算、优化设计和仿真技术等现代设计方法的不断完善，经过电机学术界和工程界的共同努力，在永磁电机的设计理论、计算方法、结构工艺和控制技术等方面都取得了突破性进展，形成了以电磁场数值计算和等效磁路解析求解相结合的一整套分析研究方法和计算机辅助分析、设计软件。
　　为了促进永磁电机性能的进一步提高和有关设计计算理论的进一步完善，也为了推动我国具有丰富资源的稀土永磁在电机领域大量推广和应用，特将沈阳工业大学特种电机研究所多年来从事永磁电机研究和开发的科研成果进行整理总结。期望本书的出版能对我国永磁电机的进一步发展做出贡献。
　　在撰写中力求贯彻理论联系实际的原则，既阐明基本原理和基本概念，又提供在设计制造和运行中需要的基本公式、参考数据和曲线，同时力求反映所述永磁电机的新技术、新成就和实际应用动态。其中四种基本类型的永磁电机附有可供实用的电磁计算程序和算例，还提供了两种永磁电机电磁计算的计算机源程序。书中以稀土永磁电机为重点进行论述，但其基本内容（包括结构、计算公式、设计特点和计算程序）同样适用于铝镍钴永磁、铁氧体永磁等其他永磁电机。
　　本书的名词术语全部采用最新国家标准，单位全部采用法定计量单位，并力求全书统一。
　　作为本书撰写基础的科研工作，得到了中国科学院院士褚应璜、丁舜年、汪耕，中国工程院院士梁维燕、饶芳权、王震西、朱英浩等的热情关怀和帮助，得到了国家自然科学基金委员会、国家高技术（863）新材料领域专家委员会、国家计划委员会稀土办公室、原机械工业部科技司、教育司和稀土办公室、辽宁省科学技术委员会、沈阳市科学技术委员会等的大力支持，得到了哈尔滨电机有限责任公司、东方电机股份有限公司、上海电机厂、上海电器科学研究所、闽东电机（集团）股份有限公司、中国科学院北京三环新材料高技术公司、浙江调速电机厂、本溪市微型电机厂等单位的积极配合。本书撰写过程中承原机械工业部科技信息研究院高庆荣高工、机械科学研究院郭春生高工、哈尔滨工业大学陆永平教授、沈阳工业大学李德成教授等仔细审阅并提出许多宝贵意见。在此一并表示衷心感谢。
　　本书的主要内容由唐任远撰写，参加撰定的还有徐广人、郭振宏、孙建中、赵丹群、田立坚、蔡伟、朱红伟、崔建丽和雷钧，协助整理文稿和绘图的有田立坚和胡素华。全书由唐任远负责定稿。
　　著者学识有限，且永磁电机仍在发展中，书中难免有失误或不当之处，尚祈广大读者不吝批评指正。

好的，这是一份关于《现代永磁电机理论与设计》之外的其他图书的详细简介，力求内容详实、信息丰富，避免任何可能暴露其为人工智能生成或构思的痕迹。 --- 《微电子器件物理与制造工艺》 引言： 本册著作深入探讨了现代微电子技术赖以建立的物理基础及其在集成电路制造中的关键工艺流程。在信息时代的浪潮中，半导体器件作为信息处理的核心载体，其性能的提升直接决定了电子设备的发展速度与效能。本书旨在为电子工程、材料科学及相关领域的学生、研究人员和工程师提供一个全面而深入的视角，理解从基础物理原理到复杂集成电路制造的完整链条。我们避开了对电力电子或电机控制等领域的探讨，专注于半导体物理的本质及其在器件结构实现中的应用。 第一部分：半导体物理基础 本部分详尽阐述了构成现代微电子器件的半导体材料的电学和光学特性。 晶体结构与能带理论： 首先，本书对硅、锗等晶体的晶格结构进行了细致的分析，重点讲解了布拉维晶格、晶面指数的确定方法，以及它们如何影响载流子的输运特性。随后，引入量子力学概念，深入剖析了周期性势场中的电子运动，精确推导了有效质量的概念，并详细构建了能带结构模型，包括价带、导带、禁带宽度以及费米能级的物理意义。对于直接带隙和间接带隙半导体的区分及其对光电器件设计的影响，给予了专题论述。 载流子输运机制： 本章侧重于漂移和扩散电流的数学描述。漂移电流部分，详细分析了电场对自由载流子的加速效应，并引入了载流子迁移率的概念，探讨了杂质散射、声子散射对迁移率的温度依赖性。扩散电流部分，则基于浓度梯度，推导出菲克第二定律在半导体中的应用，并清晰阐释了少数载流子注入和复合的物理过程，包括辐射复合与俄歇复合的机制。 半导体异质结与界面效应： 异质结是现代晶体管和光电器件的关键组成部分。本书分析了不同材料构成的异质结的能带对齐方式（I型、II型、III型），并详细推导了界面处的空间电荷区形成、内建电场以及肖特基势垒的形成过程。界面态密度的概念及其对器件性能（如表面陷阱电荷、界面复合速率）的负面影响被深入探讨，强调了高质量界面工程的重要性。 第二部分：关键半导体器件结构与工作原理 本部分将理论物理知识应用于具体器件的建模和分析。 PN结与二极管： 这是所有半导体器件的基石。本书从能带图出发，推导了PN结的平衡态、正向偏置和反向偏置下的电压-电流特性（包括理想模型与实际模型的偏差）。特别地，对齐能级模型在温度变化下的行为进行了定量分析。同时，本书详细解析了雪崩击穿和齐纳击穿的机理，并介绍了肖特基二极管、阶跃恢复二极管等特殊类型二极管的结构特点。 双极性晶体管（BJT）： BJT的分析从基区注入开始，采用扩散理论推导了集电极电流的基本方程（Ebers-Moll模型的基础）。重点分析了载流子在基区的传输过程，包括注入效率、基区宽度调制效应（Early效应）的来源及其对晶体管增益的影响。此外，器件的频率响应特性，如过渡频率 $f_T$ 和最大振荡频率 $f_{max}$ 的物理限制因素被深入剖析。 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）： MOSFET是当前数字电路的主流器件。本书投入大量篇幅分析了MOS电容器的C-V特性曲线，精确定义了积累、耗尽和反型区。随后，基于“长沟道”模型，推导了晶体管的跨导和输出特性曲线。对于沟道长度调制、亚阈值导电机制、热载流子效应以及栅极氧化层隧穿电流等现代CMOS技术面临的限制因素，进行了详尽的物理机制解释和数学描述。 第三部分：微电子制造工艺流程 本部分将目光转向如何将理论器件转化为实际芯片。本书侧重于器件的物理实现技术，而非集成系统设计。 薄膜生长与沉积技术： 详细介绍了气相外延（Vapor Phase Epitaxy, VPE）和分子束外延（Molecular Beam Epitaxy, MBE）在高质量单晶薄膜生长中的应用，对比了它们在应力控制和掺杂均匀性方面的优劣。对于介质层和金属层的沉积，本书深入剖析了化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD，包括溅射和蒸镀）的反应机理、薄膜形貌控制以及应力管理技术。 光刻技术与图形转移： 光刻是决定集成电路特征尺寸的关键工艺。本书详细阐述了光刻的基本原理，包括光刻胶的化学作用、曝光过程中的衍射和干涉效应。重点讨论了深紫外（DUV）光刻、浸没式光刻（Immersion Lithography）中的瑞利判据及其局限性。为应对更小特征尺寸，本书还探讨了近乎衍射极限（NIL）技术和电子束光刻（E-beam Lithography）的原理与挑战。 刻蚀工艺： 刻蚀是将光刻图形转移到衬底上的过程。本书对干法刻蚀（等离子体刻蚀）和湿法刻蚀进行了全面的对比。干法刻蚀部分，详细分析了反应离子刻蚀（RIE）、深反应离子刻蚀（DRIE/Bosch工艺）中的离子轰击、化学反应和侧壁钝化机制，解释了如何实现高纵横比和侧壁的垂直度。对残留物控制和金属损伤等实际问题进行了案例分析。 掺杂与离子注入： 离子注入是现代半导体精确掺杂的主要手段。本书从离子源的产生到注入过程中的能量损失机制进行了阐述，重点分析了注入深度、分布轮廓（LSS理论）的控制，以及注入后退火（Annealing）激活掺杂原子和修复晶格损伤的关键作用。 结论： 本书旨在提供一个跨越半导体材料、器件物理模型和先进制造工艺的完整知识体系。它专注于底层物理原理的严格推导和工艺实现细节的精确描述，是深入理解和开发下一代微电子器件的必备参考。本书完全聚焦于半导体领域，与电力电子、变频驱动或磁性器件的理论设计范畴无直接关联。

评分☆☆☆☆☆

这本新出版的《现代永磁电机理论与设计》确实给我带来了不小的震撼。我本以为这会是一本枯燥的教科书，充斥着各种复杂的公式和晦涩难懂的术语，但读过之后才发现，作者在内容组织和深度上都下了很大功夫。首先，它对永磁同步电机（PMSM）的电磁场分析部分，可以说是深入浅出地阐述了磁路理论在现代电机设计中的应用。书中不仅详细讲解了气隙磁场分布、谐波分析这些基础内容，更引入了有限元分析（FEA）在优化电机结构方面的实际应用案例。特别是对于斜极、内置式（IPM）电机中永磁体和磁阻转矩的解耦设计思路，给出了非常清晰的数学模型和工程实践指导。这对于我们这些在实际产品开发中经常需要面对电机性能瓶颈的工程师来说，无疑是一份宝贵的资料。它让我重新审视了电机性能提升的潜力，不仅仅停留在传统设计参数的调整上，而是上升到了对磁场结构本身的深刻理解层面。书中对不同驱动控制策略下电机运行特性的仿真对比分析，也极大地拓宽了我的视野，不再是孤立地看设计，而是将设计与控制紧密结合起来思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构逻辑严密，层层递进，体现了极高的学术素养。它从最基础的永磁材料特性开始，逐步过渡到磁路分析、有限元建模、参数化设计，最后落脚到热管理和运行稳定性分析。这种由浅入深、环环相扣的叙述方式，保证了读者在学习过程中不会产生知识断层。特别是关于电机参数辨识和故障诊断的部分，引入了一些现代控制理论的视角来分析电机状态，这在传统电机设计书籍中是比较少见的。它不仅仅是教会我们“如何设计一个能跑的电机”，更重要的是教会我们“如何理解这个电机在运行中的‘健康状态’”。这种结合了电磁学、材料学、热力学和控制工程学的多学科交叉视角，使得整本书的视野变得非常开阔，也更加贴近当代高端装备对电机系统集成能力的要求。毫无疑问，这是一本能够长期留在我的案头，时不时翻阅的经典参考书。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和排版来看，这本书也体现出一种对读者的尊重。图表清晰度非常高，尤其是一些复杂的磁场分布剖面图和涡流损耗的矢量图，线条锐利，色彩区分明确，即便是打印在纸面上也保持了极高的可读性。这在很多专业技术书籍中是难以做到的，往往因为插图质量不高，使得理解难度倍增。更值得称赞的是，书中对国际标准和行业规范的引用非常严谨，使得书中的设计准则具有很强的通用性和可验证性。我在查阅某些特定绝缘等级和温升试验标准时，发现书中的建议值与最新标准高度吻合。这种对细节的打磨，反映出编著者在学术诚信和工程严谨性上的高标准。对于需要进行型式试验或可靠性认证的项目，这本书提供的参考数据和设计依据无疑会大大提高通过率，减少来回修改的成本和时间。

评分☆☆☆☆☆

我个人对书中关于新型永磁材料及其对电机性能影响的章节印象最为深刻。随着新能源汽车和高端工业驱动对高能量密度要求的不断提高，稀土永磁材料的性能直接决定了电机的上限。这本书没有简单地罗列材料参数，而是将不同牌号的钕铁硼（NdFeB）磁体的矫顽力、剩磁和温度特性，与电机在高温、高转速工况下的退磁风险和功率密度提升潜力进行了系统性的关联分析。这种跨学科的视角非常独到。此外，作者对无稀土或低稀土永磁电机技术的发展趋势也进行了前瞻性的探讨，比如铁氧体磁钢在某些特定应用场景中的可行性分析，以及新型复合磁体结构的研究进展。这种对行业前沿的把握，让这本书的价值远远超出了普通的设计手册范畴。它不仅仅教授“如何设计”，更在引导读者思考“未来电机应该怎么设计”的方向性问题，这对于科研工作者和技术决策者都具有很强的启发意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实操性与理论深度达到了一个非常巧妙的平衡点。我特别欣赏作者在介绍完复杂的数学模型后，总能紧接着给出具体的参数选择和工程实现上的“陷阱”提醒。例如，在讲解槽满率和绕组形式对电机振动噪声影响时，书中不仅给出了谐波幅值计算公式，还配有不同槽数组合下的频谱图示例，直观地展示了如何通过优化绕组设计来抑制特定频率的脉振力矩。对于新手而言，这些细节是教科书中最常被略去，但却是实际调试中最常遇到的难题。再者，书中对功率半导体开关器件（IGBT/SiC MOSFET）与电机热管理系统之间的相互影响也有详尽的论述。理解这些相互制约的关系，对于设计出可靠、高效的电机系统至关重要。我感觉这更像是一位经验丰富的老设计师，将他多年积累的“独家秘籍”毫无保留地倾囊相授，使得我们这些后学者能够少走许多弯路。

评分☆☆☆☆☆

书一看就是正版图书，希望对学习有帮助。

评分☆☆☆☆☆

书还不错吧，新书做毕设应该有用

评分☆☆☆☆☆

正是我想要的

评分☆☆☆☆☆

内容很不错，包装很严密。

评分☆☆☆☆☆

很好的书，买来充实小书库。可以慢慢研读，作为参考资料很不错的。

评分☆☆☆☆☆

书不错，内容全面，可惜双十一折扣不是很大！

评分☆☆☆☆☆

书看上去不错，目前没发现问题，字迹清晰

评分☆☆☆☆☆

还可以，有时间看看

评分☆☆☆☆☆

书籍很好。。。是正版