电机技术及应用 樊新军,马爱芳 9787560979755 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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樊新军，马爱芳 著

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• 樊新军
• 马爱芳
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• 9787560979755

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787560979755

商品编码：29390617045

包装：平装

出版时间：2012-07-01

基本信息

书名：电机技术及应用

定价：29.80元

作者：樊新军,马爱芳

出版社：华中科技大学出版社

出版日期：2012-07-01

ISBN：9787560979755

字数：343000

页码：253

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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　　本书为高职高专、高等工科院校、成人教育学院以及技师学院电气工程及自动化类专业及相关专业的教材，也可供从事相关专业的工程技术人员参考。

内容提要

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“电机技术及应用”是高等职业技术学院供用电技术、电气自动化技术和机电一体化技术等专业学生必修的一门主干课程。樊新军等编著的《电机技术及应用》是为了适应高等职业教育发展和当前教学改革需要而编写的，在编写过程中，重点针对应用型高技能人才培养的特点和要求，精选内容、注重应用，力求做到深入浅出、通俗易懂，坚持实用性、综合性、科学性和新颖性相结合。本书将电机学、电力拖动、控制电机等课程内容有机地结合在一起，编写的重点放在使用较多的电机上。全书共分6章，主要包括变压器、交流绕组及其电动势和磁动势、同步电机、异步电动机、直流电机、控制电机等内容。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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智能制造的基石：精密驱动与能量转换的奥秘 在日新月异的科技浪潮中，电机技术作为现代工业的“心脏”，其重要性不言而喻。从庞大的工业生产线到微小的智能穿戴设备，再到我们日常生活中无处不在的家用电器，都离不开电机提供的强大动力和精准控制。这本书将带您深入探索电机技术的世界，揭示驱动现代文明前进的强大能量转换原理，以及它们在各行各业的广泛应用。 一、 电机技术的核心原理：电能的奇妙转化 电机技术的核心在于如何高效、稳定地将电能转化为机械能。这背后蕴含着深厚的物理学原理和精巧的工程设计。 电磁感应：运动的源泉 一切电机的运转都始于电磁感应定律。当导体在磁场中运动，或磁场发生变化时，导体中就会产生感应电动势，从而驱动电流流动。反之，当通电导体置于磁场中时，导体也会受到力的作用而产生运动。这一基本原理是所有电机的设计基础。 法拉第电磁感应定律： 描述了磁通量变化率与感应电动势之间的关系。变化的磁场是产生电动势的关键。 安培力定律： 阐述了通电导体在磁场中所受的力，这是产生转矩，实现电机旋转的直接原因。 电机的主要类型与工作原理 根据工作原理和结构的不同，电机可以大致分为直流电机和交流电机两大类，而每一类又包含多种细分型号，各自具有独特的优势和适用场景。 直流电机（DC Motors）： 有刷直流电机： 最为常见的直流电机类型，通过电刷和换向器来实现电枢绕组中电流方向的周期性改变，从而保证电机持续旋转。其结构简单，易于控制速度，广泛应用于玩具、电动工具、汽车电器等领域。 无刷直流电机（BLDC）： 采用电子换向技术，省去了电刷和换向器，提高了可靠性和寿命，降低了噪音。通过外部控制电路精确控制绕组的通电顺序，实现平稳的转矩输出。在无人机、电动自行车、医疗设备、机器人等领域扮演着越来越重要的角色。 永磁直流电机： 使用永磁体作为定子磁场，结构紧凑，效率高，尤其适用于对体积和重量有严格要求的场合。 交流电机（AC Motors）： 同步电机： 无论是转子还是定子磁场都以相同的速度旋转。其转速恒定，不受负载变化影响，常用于电力系统作为发电机或需要恒定转速的工业驱动。 异步电机（感应电机）： 结构简单，坚固耐用，成本低，是工业中最广泛使用的电机类型。其转子转速略低于定子磁场的旋转速度（称为转差），转矩由转子中的感应电流产生。包括单相异步电机（家用电器常用）和三相异步电机（工业驱动主力）。 步进电机： 能够精确地将电脉冲信号转化为角位移，实现精确的位置控制。广泛应用于打印机、数控机床、机器人、自动化设备等需要精确定位和步进运动的场合。 伺服电机： 能够根据接收到的信号精确控制其转速、转矩和位置，是一种高精度、高响应的电机。是自动化、机器人、精密机床等高端应用不可或缺的组件。 电机的关键组成部分 无论电机种类如何，其基本结构通常包含以下几个核心部分： 定子（Stator）： 电机的固定部分，通常包含磁场产生装置（如永磁体或电磁铁绕组）。 转子（Rotor）： 电机的旋转部分，通常也包含绕组或永磁体，在定子磁场的作用下产生旋转运动。 绕组（Windings）： 导线缠绕形成的线圈，是产生电磁力的关键。 换向器/电刷（Commutator/Brushes）（有刷电机）： 负责改变电流方向，使电机持续旋转。 轴承（Bearings）： 支撑转子，减少摩擦，使其平稳转动。 二、 电机技术的进步与发展趋势：迈向高效、智能、绿色 电机技术从未停止发展的脚步，一直在朝着更高效、更智能、更环保的方向迈进。 高性能材料的应用： 稀土永磁材料： 如钕铁硼（NdFeB）等，具有极高的磁能积，使得永磁电机（特别是永磁同步电机）的功率密度和效率大幅提升，成为新能源汽车、高端工业驱动的主流选择。 高导磁材料： 优化电机铁芯的磁导率，减少磁损耗，提高效率。 耐高温绝缘材料： 提升电机在恶劣环境下的工作可靠性和寿命。 精密制造工艺的革新： 数控加工： 提高电机零件的加工精度，降低噪音，提高动平衡性。 自动化绕组技术： 提高绕组的紧密度和一致性，优化电磁性能。 无损检测技术： 确保电机制造过程的质量。 智能化与集成化： 集成驱动与控制： 将电机、驱动器和控制器高度集成，形成紧凑、高效的伺服系统或智能电机单元，简化系统设计，提高响应速度和控制精度。 物联网（IoT）与大数据： 通过集成传感器和通信模块，实现电机的状态监测、故障诊断、远程控制和预测性维护，为工业4.0提供关键支撑。 先进控制算法： 如矢量控制（FOC）、直接转矩控制（DTC）等，使得交流电机的性能逼近甚至超越直流电机，实现更精确的速度和转矩控制。 绿色能源与可持续发展： 高效率电机： 随着能源消耗的日益严峻，开发高效率电机（IE3、IE4、IE5标准）成为必然趋势，可以显著降低工业和社会的能耗。 新能源汽车驱动： 电机是电动汽车的核心动力源，对提高续航里程、加速性能和驾驶体验起着至关重要的作用。 可再生能源发电： 在风力发电、水力发电等领域，大型电机作为发电机，将自然能量转化为电能，是实现能源结构转型的重要载体。 三、 电机技术在各行各业的应用：驱动现代社会的脉搏 电机技术的广泛应用是其重要性的最好证明，它们渗透到我们生活的方方面面。 工业制造： 生产线自动化： 各种伺服电机、步进电机、变频调速异步电机是实现生产流程自动化、高精度定位和速度控制的关键，广泛应用于机械加工、搬运、装配、包装等环节。 起重与输送设备： 大型电动机驱动的起重机、传送带，是实现物料高效搬运的基础。 风机、泵类设备： 工业生产中大量使用的风机、水泵，都依赖于可靠高效的电机驱动。 交通运输： 电动汽车： 核心动力源，决定了车辆的性能和续航。 轨道交通： 高速列车、地铁等，依靠强大的电机提供牵引动力。 航空航天： 在飞机、卫星、火箭等领域，小型化、高功率密度的电机用于驱动各种关键系统。 家用电器： 洗衣机、冰箱、空调： 各种类型的电动机驱动着这些家电的核心功能，提升了我们的生活品质。 吸尘器、电吹风、搅拌机： 小型电机为这些日常便利工具提供了动力。 信息技术与通信： 硬盘驱动器（HDD）： 精密电机用于高速旋转磁盘，实现数据读写。 打印机、扫描仪： 步进电机和伺服电机负责走纸、扫描头的移动，实现精确打印和扫描。 机器人与自动化设备： 伺服电机和步进电机是实现机器人精准运动和交互的关键。 医疗健康： 医疗影像设备： CT、MRI等精密设备中的电机用于精确控制扫描部件。 手术机器人： 高精度伺服电机是实现微创手术的关键。 康复设备： 辅助运动和康复训练的设备也广泛使用电机。 能源领域： 发电机： 将各种动力源（如汽轮机、水轮机、风力涡轮机）的机械能转化为电能。 储能系统： 在一些储能系统中，电机也可能作为能量转换的组件。 四、 电机选型与设计考虑：找到最适合的“动力伴侣” 在实际应用中，根据不同的需求选择合适的电机至关重要。这涉及到对负载特性、工作环境、性能要求、成本等多方面的综合考量。 负载特性分析： 恒转矩负载： 如输送带、挤压机。 恒功率负载： 如机床主轴。 变转矩负载： 如风机、水泵（转矩与转速的平方成正比）。 低速重载或高速轻载： 不同的转速和扭矩需求。 性能指标： 功率（Power）： 电机输出机械功的能力，单位为瓦特（W）或马力（HP）。 转速（Speed）： 每分钟旋转的圈数，单位为转/分（rpm）。 转矩（Torque）： 电机产生的旋转力，单位为牛·米（N·m）。 效率（Efficiency）： 输出机械能与输入电能的比例，是衡量电机经济性的重要指标。 功率因数（Power Factor）： 交流电机特有，影响电网的负荷。 噪音与振动： 特别是对于家用电器和精密设备。 过载能力： 应对突发负载增加的能力。 工作环境： 温度： 影响电机的散热和绝缘寿命。 湿度、粉尘： 可能需要特殊的防护等级（IP等级）。 腐蚀性气体： 需要耐腐蚀材料。 防爆要求： 在易燃易爆场所。 控制方式： 直接启动/停止。 调速需求： 变频调速、直流调速、步进控制、伺服控制。 定位精度要求。 成本与维护： 初始购置成本。 运行能耗成本。 维护和修理成本。 五、 结语 电机技术是工程领域中最具活力的分支之一。它不仅是实现机械运动的基础，更是推动科技创新和产业升级的关键驱动力。通过深入理解电机的工作原理，掌握最新的技术发展趋势，并根据具体需求进行精准选型和设计，我们才能更好地利用这股强大的“能量”，创造出更智能、更高效、更美好的未来。这本书正是为了引领您走进这个充满魅力的电机世界，发掘其无穷的潜力。

评分☆☆☆☆☆

翻开《电机技术及应用》，最大的感受就是内容的全面性和先进性。作为一名在电机领域摸爬滚打多年的工程师，我一直在寻找一本能够涵盖从基础到前沿的教材，而这本书恰好满足了我的需求。它不仅仅是对现有电机技术的梳理，更重要的是，它能够引发读者对未来电机技术发展的思考。 这本书最让我赞赏的一点是，它在讲解传统电机技术的同时，并没有忽视新能源和智能化技术的发展趋势。例如，在探讨永磁同步电机时，它不仅详细讲解了其基本原理和设计方法，还重点介绍了其在电动汽车、风力发电等领域的应用，并分析了其在提高能量转换效率、减小体积和重量等方面的优势。此外，书中还涉及了电机在物联网和人工智能时代的融合应用，比如智能电机的感知、自学习和远程诊断功能，这些内容对于我理解行业发展方向具有重要的指导意义。 书中提供的案例分析也相当有深度，并非简单罗列，而是对每个案例的背景、需求、解决方案以及最终效果都进行了详细的阐述。例如，在讲解伺服电机在精密制造中的应用时，它详细分析了如何通过精确的编码器反馈和先进的控制算法，实现纳米级的定位精度，这对于我这种需要处理高精度加工任务的工程师来说，提供了宝贵的参考。总而言之，这本书是一本既有理论深度，又有实践指导意义的佳作。

评分☆☆☆☆☆

《电机技术及应用》这本书，从我个人学习和研究电机技术的角度来看，是一本非常值得推荐的“工具书”。它不仅仅是一本教科书，更像是我的一个“智囊团”，总能在关键时刻提供清晰的指引和深入的解析。 我一直认为，学习电机技术，最终是要服务于工程实践的。而这本书恰恰是在理论与实践之间架起了一座坚实的桥梁。它在介绍完某个电机类型的工作原理后，会立刻跟随一些经典的工程应用案例，例如，在介绍步进电机时，它不会仅仅告诉你它的优点，而是会详细分析它如何在3D打印机、数控机床上实现精确的位置控制，并且会讲解相关的驱动电路设计和控制算法。这种“学以致用”的设计，让我在学习过程中，总能保持高度的兴趣和学习动力。 此外，书中对电机材料科学的探讨也让我眼前一亮。随着新材料的不断涌现，电机的性能也在不断提升。这本书中，作者就对一些新型磁性材料、绝缘材料在电机设计中的应用进行了深入的介绍，并分析了它们如何影响电机的效率、功率密度以及工作寿命。这对于我这种关注电机技术前沿发展的人来说，是非常有价值的信息。它让我了解到，电机技术并非一成不变，而是随着科技的进步在不断演进。这本书的深度和广度，都让我觉得物超所值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性真的超出了我的预期，让我对电机技术有了更深层次的理解。我一直觉得，学习一门技术，光有理论是远远不够的，关键在于它能否落地，能否解决实际问题。《电机技术及应用》在这方面做得非常出色。书中不仅仅停留在对各种电机类型（例如直流电机、交流电机、同步电机、异步电机等等）的介绍，更重要的是，它花了大量的篇幅去讲解这些电机在实际工业生产中的具体应用案例。 我特别关注的是书中关于电机驱动与控制的部分，这对于我理解现代自动化系统至关重要。书里详细介绍了PID控制、模糊控制、以及更先进的矢量控制等技术，并结合具体的工业场景，如机器人、电动汽车、工业泵等，分析了不同控制策略的优劣势以及如何进行参数调整以达到最佳性能。让我印象深刻的是，它并没有把这些内容讲得高高在上，而是通过很多实际的电路图、控制流程图，甚至是伪代码，来辅助说明。这使得我这个对控制理论了解不深的人，也能逐步理解其中的逻辑，并尝试在脑海中构建出实际的控制系统。而且，它还涉及了一些电机故障诊断与维护的内容，这对于提高电机的可靠性和延长使用寿命，非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

初次接触《电机技术及应用》，我便被其严谨的逻辑和丰富的案例所吸引。这本书的编排方式非常独特，它并没有简单地将知识点堆砌在一起，而是循序渐进，层层递进，让读者在不知不觉中掌握电机技术的核心要义。 最令我印象深刻的是，作者在讲解不同类型的电机时，都从其诞生背景、发展历程入手，然后再深入到其结构、工作原理，最后落脚到应用层面。这种“追根溯源”的方式，极大地增强了我对知识的理解深度。例如，在介绍变压器时，它不仅仅停留在电磁感应原理，还会追溯到法拉第的时代，讲述变压器发明过程中遇到的挑战和最终的突破。这种历史的维度，让冰冷的科技知识变得有温度，也更容易让人产生共鸣。 而且，书中对每个知识点都进行了细致的剖析。在讲解电机设计时，它会详细列举各种设计参数的影响因素，以及如何进行优化选择，并提供了大量的图表和数据作为支撑。这对于我这种需要进行电机设计和改进的读者来说，是极其宝贵的资料。它甚至还讨论了一些在实际设计中容易被忽视的细节问题，比如散热设计、绝缘材料的选择等等，这些细节的处理，足以体现作者在电机领域的深厚功底。读完这本书，你会觉得对电机技术的理解，不再是碎片化的知识点，而是形成了一个完整、系统的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

终于等到《电机技术及应用》这本书了，拿到手的时候真的就爱不释手。作为一名初入电机领域的新手，我一直苦于找不到一本既系统又实用的教材。市面上很多书要么理论过于晦涩难懂，要么案例过于陈旧，很难跟上最新的发展。而这本书，我真的要重点表扬一下它的内容编排，简直是为我量身定做的。 首先，它对电机基础理论的讲解非常透彻，从最基本的电磁感应原理，到不同类型电机的结构、工作原理，再到相关的数学模型，都梳理得非常清晰。书中的公式推导过程详细，甚至还配有一些插图和示意图，这对于理解抽象的物理概念非常有帮助。我尤其喜欢它在讲解过程中，会穿插一些历史渊源或者关键人物的小故事，这样枯燥的理论一下子就变得生动起来，让我记住了那些重要的知识点。而且，它并没有止步于理论，而是紧接着就深入到了实际应用层面，比如在各个章节后面，都附带了不同工业场景下的电机选型、控制策略的分析，这对我来说简直是及时雨。我之前在实习中遇到的很多问题，比如如何根据负载特性选择合适的电机、如何优化电机的运行效率，都能在这本书里找到启发和答案。