永磁無(wú)刷直流電機(jī)技術(shù)(第2版)
定 價(jià):99 元
- 作者:譚建成
- 出版時(shí)間:2018/7/1
- ISBN:9787111599869
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TM351
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
永磁無(wú)刷直流電機(jī)被認(rèn)為是21世紀(jì)有發(fā)展前途和廣泛應(yīng)用前景的電子控制電機(jī)。
本書著重對(duì)永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制技術(shù)的主要問(wèn)題進(jìn)行較深入的研究分析和介紹,包括無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能比較;無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型;計(jì)及繞組電感的特性與參數(shù)計(jì)算方法;分?jǐn)?shù)槽集中繞組和多相繞組;不同相數(shù)繞組連接和導(dǎo)通方式的分析與比較;氣隙磁通密度的計(jì)算;反電動(dòng)勢(shì)波形和反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算;霍爾傳感器位置分布規(guī)律分析和確定方法;無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)要素的選擇;主要尺寸基本關(guān)系式考慮電感影響的修正;由黏性阻尼系數(shù)確定電機(jī)主要尺寸的方法;整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽繞組無(wú)刷直流電機(jī)的電樞反應(yīng);轉(zhuǎn)矩波動(dòng)及其抑制方法;齒槽轉(zhuǎn)矩及其削弱方法;無(wú)刷直流電機(jī)基本控制技術(shù);無(wú)傳感器控制技術(shù);低成本正弦波控制技術(shù);單相無(wú)刷直流電機(jī)與控制等。本書同時(shí)綜合介紹國(guó)內(nèi)外無(wú)刷直流電機(jī)與控制技術(shù)新進(jìn)展動(dòng)態(tài)和研究成果。每章后附有相關(guān)參考文獻(xiàn),便于讀者跟蹤和進(jìn)一步深入研究。
*版累計(jì)重印7次。永磁無(wú)刷電機(jī)應(yīng)用在新能源汽車、無(wú)人機(jī)、醫(yī)療設(shè)備上都具有廣泛前景。
第2版 前言本書自2011年出版以來(lái),承蒙廣大讀者厚愛(ài),先后重印了7次。在此,編者對(duì)各位讀者的認(rèn)可表示由衷感謝。由機(jī)械工業(yè)出版社提議,現(xiàn)修訂再版。
本次修訂,除了將個(gè)別排印有誤之處更正外,增補(bǔ)了一些內(nèi)容。例如,在第5章和第7章增補(bǔ)了多相繞組連接方式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探討;多相封閉形繞組不足的分析;九相封閉形繞組與九相三兩種連接方式機(jī)械特性的比較;多相封閉形繞組無(wú)環(huán)流條件;三相電機(jī)改換為三角形接法的霍爾傳感器定位;適用于各類無(wú)刷直流電機(jī)確定霍爾傳感器安放位置的通用方法;從單相到11相幾種繞組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的霍爾傳感器安放位置實(shí)例等。
本次修訂,特邀西安微電機(jī)研究所副總工程師、西安伺服電機(jī)有限公司總經(jīng)理邵曉強(qiáng)研究員級(jí)高級(jí)工程師為第11章增補(bǔ)了兩個(gè)永磁無(wú)刷直流電機(jī)電磁設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例,供讀者參考,希望對(duì)讀者的電機(jī)設(shè)計(jì)工作有所幫助。
在本次修訂工作中,機(jī)械工業(yè)出版社羅莉副編審對(duì)編者給予了鼓勵(lì)和支持,進(jìn)行了十分細(xì)致的編輯工作,在此深表謝意。
編者學(xué)識(shí)有限,不一定能完全滿足讀者的期望,有錯(cuò)漏和不當(dāng)之處,敬請(qǐng)讀者和同行給予批評(píng)指正。謝謝。
第1版前言無(wú)刷直流電機(jī)被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途和廣泛應(yīng)用前景的電子控制電機(jī),在航天航空系統(tǒng)、國(guó)防軍事裝備、科學(xué)儀器、工業(yè)自動(dòng)化裝備、交通運(yùn)輸、醫(yī)療器械、計(jì)算機(jī)信息外圍設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備、家電民用消費(fèi)產(chǎn)品中有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)從事無(wú)刷直流電機(jī)開發(fā)、生產(chǎn)、控制、應(yīng)用人員眾多,許多高校研究生論文圍繞無(wú)刷直流電機(jī)與控制的熱點(diǎn)開展研究。國(guó)內(nèi)外科技刊物和學(xué)術(shù)會(huì)議有大量相關(guān)論文發(fā)表。
本書著重對(duì)永磁無(wú)刷直流電機(jī)與控制技術(shù)的主要問(wèn)題進(jìn)行較深入的研究分析和介紹,包括無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDC)與永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)的結(jié)構(gòu)和性能比較;無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型、等效電路、特性與參數(shù);分?jǐn)?shù)槽集中繞組和多相繞組;不同相數(shù)繞組連接和導(dǎo)通方式的分析比較;氣隙磁通密度的分析計(jì)算;反電動(dòng)勢(shì)波形和反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算;霍爾傳感器位置分布規(guī)律分析和確定方法;無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)要素的選擇和主要尺寸的確定;整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽繞組無(wú)刷直流電機(jī)的電樞反應(yīng);轉(zhuǎn)矩波動(dòng)及其抑制方法;齒槽轉(zhuǎn)矩及其削弱方法;無(wú)刷直流電機(jī)基本控制技術(shù);無(wú)傳感器控制技術(shù);低成本正弦波控制技術(shù);單相無(wú)刷直流電機(jī)與控制等。
本書作者是國(guó)內(nèi)最早從事無(wú)刷直流電機(jī)與控制技術(shù)的首批科技工作者之一,本書是作者30多年從事無(wú)刷直流電機(jī)研究開發(fā)實(shí)踐的體會(huì)與總結(jié),其中也介紹了作者在無(wú)刷直流電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,例如簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型和計(jì)及電感的數(shù)學(xué)模型、特性與參數(shù)計(jì)算方法、主要尺寸基本關(guān)系式考慮電感影響的修正、由黏性阻尼系數(shù)D確定電機(jī)主要尺寸的方法、分?jǐn)?shù)槽集中繞組槽極數(shù)組合與選擇應(yīng)用、霍爾傳感器位置確定方法、定子大小齒結(jié)構(gòu)、繞組切換調(diào)速和直接驅(qū)動(dòng)等方面的研究心得和成果。同時(shí)本書也綜合介紹國(guó)內(nèi)外無(wú)刷直流電機(jī)與控制技術(shù)最新進(jìn)展動(dòng)態(tài)和研究成果。每章后附有相關(guān)參考文獻(xiàn),便于讀者跟蹤和進(jìn)一步深入研究。在此,對(duì)所參考引用的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的學(xué)者表示衷心的感謝。
本書遵循理論研究與實(shí)用技術(shù)相結(jié)合原則編寫,預(yù)期對(duì)即將從事或正在從事無(wú)刷直流電機(jī)開發(fā)、生產(chǎn)、控制、應(yīng)用人員的工作將有具體幫助。
本書編寫面向已具有電機(jī)學(xué)與電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)技術(shù)有需求的讀者。本書可供從事無(wú)刷直流電機(jī)研究開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制、應(yīng)用的科技人員及管理人員,大專院校教師、本科生和研究生參考。
本書作者對(duì)曾經(jīng)服務(wù)過(guò)的西安微電機(jī)研究所、中國(guó)電器科學(xué)研究院和一些企業(yè)公司所提供的研究實(shí)踐機(jī)會(huì)和條件,有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和同事的支持和幫助表示誠(chéng)摯的謝意;感謝孫流芳編審的鼓勵(lì)和機(jī)械工業(yè)出版社在本書出版過(guò)程中給予的支持。
作者學(xué)識(shí)水平有限,錯(cuò)漏和不當(dāng)之處敬請(qǐng)讀者和同行給予批評(píng)指正。聯(lián)系電子郵箱:tanjc04@sinacom。
譚建成,1964年畢業(yè)于清華大學(xué),研究生學(xué)歷,服務(wù)過(guò)西安微電機(jī)研究所、中國(guó)電器科學(xué)研究院,是我國(guó)早從事無(wú)刷直流電機(jī)與控制技術(shù)的首批科技工作者之一。在無(wú)刷電機(jī)領(lǐng)域科技刊物和學(xué)術(shù)會(huì)議發(fā)表科技文章80余篇,3個(gè)授權(quán)專利,獨(dú)立完成專著3部,參與著作編寫3部。獲得機(jī)械工業(yè)部及廣東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)4次。
第2版前言
第1版前言
第1章緒論
1.1無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是最具發(fā)展前途的機(jī)電一體化電機(jī)
1.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1.3 21世紀(jì)是永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)廣泛推廣應(yīng)用的世紀(jì)
1.4推動(dòng)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)和市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的主要因素
1.5無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向
1.6小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章方波驅(qū)動(dòng)與正弦波驅(qū)動(dòng)的原理和比較
2.1無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDC)與永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)
2.2方波驅(qū)動(dòng)和正弦波驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生原理
2.3無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能比較
2.4小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的繞組連接與導(dǎo)通方式及其選擇
3.1常見繞組連接與導(dǎo)通方式
3.1.1兩相繞組電機(jī)連接與導(dǎo)通方式
3.1.2四相繞組電機(jī)連接與導(dǎo)通方式
3.1.3三相繞組電機(jī)連接與導(dǎo)通方式
3.1.4五相星形繞組電機(jī)連接與導(dǎo)通方式
3.1.5小結(jié)
3.2兩相、三相和四相不同繞組連接和導(dǎo)通方式的分析比較
3.3繞組利用率和最佳導(dǎo)通角的分析
3.3.1橋式電路封閉繞組與星形繞組
3.3.2非橋式m相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)最佳導(dǎo)通角的分析
3.3.3小結(jié)
3.4橋式換相的三相繞組接法和接法的分析與選用
3.4.1三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和兩種繞組接法及其轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.4.2同一臺(tái)電機(jī)采用三角形與星形接法的比較
3.4.3 3次諧波環(huán)流和采用三角形接法條件
3.4.4應(yīng)用實(shí)例
3.4.5小結(jié)
3.5在相同銅損耗條件下幾種不同相數(shù)、不同導(dǎo)通角電機(jī)轉(zhuǎn)矩的比較
參考文獻(xiàn)
第4章無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型、特性和參數(shù)
4.1無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化模型和基本特性
4.1.1基本假設(shè)和簡(jiǎn)化模型基本等效電路
4.1.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的統(tǒng)一表達(dá)式
4.1.3理想空載點(diǎn)平均電流不等于零
4.1.4無(wú)刷直流電機(jī)主要參數(shù)KE、KT、Req和D
4.1.5重要參數(shù)——黏性阻尼系數(shù)D
4.1.6正弦波反電動(dòng)勢(shì)兩相、三相和四相繞組的系數(shù)KE、KT、KD計(jì)算
4.1.7一個(gè)三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)特性和系數(shù)計(jì)算例子
4.2繞組電感對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)特性的影響
4.3非橋式120°導(dǎo)通三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的非線性工作特性分析
4.4計(jì)及繞組電感的三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型和基本特性
4.4.1換相過(guò)程分析和瞬態(tài)三相電流解析表達(dá)式
4.4.2平均電流和平均電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式
4.4.3平均電流和平均電磁轉(zhuǎn)矩的簡(jiǎn)潔表達(dá)式和函數(shù)關(guān)系圖
4.4.4近似計(jì)算公式
4.4.5轉(zhuǎn)矩系數(shù)KT與反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)KE
4.4.6計(jì)及繞組電感的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性
4.4.7圖解法計(jì)算電機(jī)特性和實(shí)例驗(yàn)證
4.4.8繞組電阻和電感值變化對(duì)電機(jī)特性的影響
4.4.9小結(jié)
4.5無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)單回路等效電路與視在電阻Rs
4.6功率和效率、銅損耗和電流有效值計(jì)算
4.7繞組電阻和電感的計(jì)算
4.7.1電阻的計(jì)算
4.7.2電感的計(jì)算
4.7.3一個(gè)電感計(jì)算的例子
參考文獻(xiàn)
第5章無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組和多相繞組
5.1無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)定子與繞組結(jié)構(gòu)
5.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的分?jǐn)?shù)槽繞組
5.2.1分?jǐn)?shù)槽繞組的優(yōu)點(diǎn)
5.2.2分?jǐn)?shù)槽繞組槽極數(shù)Z0/p0組合約束條件
5.2.3三相繞組節(jié)距y=1的分?jǐn)?shù)槽集中繞組Z0/p0組合條件
5.2.4三相分?jǐn)?shù)槽繞組的繞組系數(shù)計(jì)算
5.2.5成對(duì)出現(xiàn)的槽極數(shù)組合
5.2.6小結(jié)
5.3分?jǐn)?shù)槽集中繞組槽極數(shù)組合的選擇與應(yīng)用
5.3.1單層繞組和雙層繞組
5.3.2定子磁動(dòng)勢(shì)諧波與轉(zhuǎn)子渦流損耗
5.3.3齒槽組合的LCM值與齒槽轉(zhuǎn)矩的關(guān)系
5.34Z為奇數(shù)的齒槽組合與UMP問(wèn)題
5.3.5負(fù)載下的紋波轉(zhuǎn)矩
5.3.6成對(duì)槽極數(shù)組合、槽極數(shù)比的選擇
5.3.7大小齒結(jié)構(gòu)的集中繞組電機(jī)
5.3.8小結(jié)
5.4分?jǐn)?shù)槽繞組電動(dòng)勢(shì)相量圖和繞組展開圖
5.4.1相量圖和繞組電動(dòng)勢(shì)相量星形圖
5.4.2分?jǐn)?shù)槽集中繞組電動(dòng)勢(shì)相量星形圖
5.4.3三相分?jǐn)?shù)槽集中繞組電機(jī)繞組展開圖畫法步驟
5.5多相繞組
5.5.1多相分?jǐn)?shù)槽繞組的對(duì)稱條件
5.5.2五相分?jǐn)?shù)槽集中繞組槽極數(shù)組合Z0/(2p0)的分析
5.5.3Z為奇數(shù)的槽極數(shù)組合與UMP問(wèn)題
5.5.4五相分?jǐn)?shù)槽集中繞組電機(jī)的繞組系數(shù)計(jì)算
5.5.5一個(gè)五相繞組連接和霍爾傳感器位置的例子
5.5.6小結(jié)
5.6一種六相無(wú)刷直流電機(jī)繞組結(jié)構(gòu)分析
5.6.1六相無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)
5.6.2兩種六相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)繞組結(jié)構(gòu)方案
5.6.3兩種繞組結(jié)構(gòu)方案比較
5.7多相繞組連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的探討
5.7.1多相繞組連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析
5.7.2九相電機(jī)繞組不同接法的機(jī)械特性分析
5.7.3多相無(wú)刷直流電機(jī)封閉形繞組無(wú)環(huán)流條件的分析
5.8定子鐵心制造方法
參考文獻(xiàn)
第6章磁路與反電動(dòng)勢(shì)
6.1轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)
6.1.1轉(zhuǎn)子磁路基本結(jié)構(gòu)形式
6.1.2Halbach陣列結(jié)構(gòu)
6.1.3轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)選擇實(shí)例
6.2常用永磁材料及其在永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用
6.2.1常用永磁材料
6.2.2注塑、黏結(jié)、燒結(jié)永磁材料和磁環(huán)多極充磁
6.3氣隙磁通密度的分析計(jì)算
6.3.1永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)磁路模型和等效磁路
6.3.2表貼式結(jié)構(gòu)氣隙磁通密度計(jì)算
6.3.3考慮氣隙半徑曲率的表貼式結(jié)構(gòu)氣隙磁通密度計(jì)算
6.3.4埋入式結(jié)構(gòu)氣隙磁通密度計(jì)算
6.3.5內(nèi)置V形徑向式氣隙磁通密度計(jì)算
6.3.6內(nèi)置切向式氣隙磁通密度計(jì)算
6.4反電動(dòng)勢(shì)波形和反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算
6.4.1繞組形式對(duì)反電動(dòng)勢(shì)波形的影響
6.4.2反電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算
6.5一個(gè)計(jì)算例子
參考文獻(xiàn)
第7章轉(zhuǎn)子位置傳感器及其位置的確定
7.1轉(zhuǎn)子位置傳感器的分類和特點(diǎn)
7.2霍