現代永磁電機理論與設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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唐任遠 等 著

圖書標籤:

• 永磁電機
• 電機設計
• 電機理論
• 電力電子
• 電磁場
• 控製工程
• 新能源
• 驅動技術
• 現代電機
• 電機分析

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111525370

版次：1

商品編碼：11857422

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-02-01

用紙：膠版紙

産品特色

編輯推薦

唐任遠院士撰寫，經典圖書重製版，對永磁電機研究和開發的科研成果的整理總結。

內容簡介

　　與電勵磁電機相比，永磁電機，特彆是稀土永磁電機具有結構簡單、運行可靠，體積小、質量輕，損耗小、效率高，電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優點，因而應用範圍極為廣泛，幾乎遍及航空航天、國防、工農業生産和日常生活的各個領域。
　　《現代永磁電機理論與設計（平裝本）》是瀋陽工業大學特種電機研究所多年來從事水磁電機研究和開發的科研成果的整理和總結。書中闡述瞭近年來形成的適於運用計算機的永磁電機研究分析方法，它以等效磁路解析求解為主、結閤電磁場數值計算等現代設計方法。書中分析瞭多種基本類型現代永磁電機的運行原理、結構、計算方法和設計特點。書中以稀土永磁電機為重點，但其基本內容同樣適用於鋁鎳鈷永磁、鐵氧體永磁等其他永磁電機。
　　《現代永磁電機理論與設計（平裝本）》力求貫徹理論聯係實際的原則，既闡明基本原理和基本概念，又提供在設計、製造和運行中需要的基本公式、參考數據和麯綫，同時力求反映所述永磁電機的新技術、新成就和實際應用動態。其中有四種基本類型永磁電機附有可供實用的電磁計算程序和算例，還提供瞭兩種永磁電機電磁計算的計算機源程序。
　　《現代永磁電機理論與設計（平裝本）》可供從事永磁電機研究、設計、製造、試驗和運行的科技人員參考；也可作為高等學校電機和電器專業的研究生教材；還可作為電工類專業、自動控製類專業的師生和有關技術人員的教學參考書或繼續教育教材。

作者簡介

　　唐任遠教授，創建稀土永磁電機理論研究體係和開發技術，在防失磁和永磁磁路設計等關鍵技術上有重大突破，在實踐中取得重大成果：研製成我國首颱稀土永磁電機；積極推動我國稀土資源開發應用，是我國稀土永磁電機領域奠基者和開拓者之一；開創三維電磁場T-Ω分域解法、T-Ψ-Φm法和T-To-Ω場路耦閤法，解決變壓器局部過熱和抗短路能力等重大技術關鍵，列入國傢重點推廣計劃，用於九傢企業和國産720MVA等多颱巨型變壓器；齣版專、譯著8部，論文207篇，被引用161次，專著《現代永磁電機理論與設計》已在國外譯成英文。任國際學術會議主席、委員等職務14次。培養博士生23名和碩士生61名。獲國傢和省市錶彰30次。

目錄

前言
主要符號錶
第1章緒論
1永磁電機的發展概況
2永磁電機的主要特點和應用
3永磁電機的研究推動瞭電機學科的發展
第2章永磁材料的性能和選用
1永磁材料磁性能的主要參數
2鋁鎳鈷永磁材料
3鐵氧體永磁材料
4稀土永磁材料
5粘結永磁材料
6永磁材料的選擇和應用注意事項
第3章永磁電機磁路計算基礎
1永磁電機的等效磁路
2等效磁路的解析法
3等效磁路的圖解法
4永磁體的最佳工作點
5永磁體體積的估算
第4章永磁電機電磁場數值計算
1電磁場有限元法基本原理
2永磁電機電磁場數值計算的特點
3永磁電機參數計算
4通過電磁場數值計算進行永磁電機優化設計
5永磁電機的瞬態電磁場計算
第5章永磁直流電動機
1概述
2永磁直流電動機基本方程和穩態運行特性
3永磁直流電動機的磁極結構
4永磁電機磁路計算中的主要係數
5永磁直流電動機的電樞反應
6永磁直流電動機的設計特點
7永磁直流電動機的動態特性
8永磁直流電動機電磁計算程序和算例
第6章永磁同步電動機基本理論和異步起動永磁同步電動機
1概述
2永磁同步電動機的結構
3永磁同步電動機的穩態性能
4永磁同步電動機磁路分析與計算
5永磁同步電動機參數計算和分析
6異步起動永磁同步電動機的起動過程
7異步起動永磁同步電動機的設計特點
8異步起動永磁同步電動機電磁計算程序和算例
第7章調速永磁同步電動機
1矩形波永磁同步電動機的運行原理
2矩形波永磁同步電動機的調速運行和控製
3正弦波永磁同步電動機的dq軸數學模型
4正弦波永磁同步電動機的矢量控製原理
5正弦波永磁同步電動機的矢量控製方法
6正弦波永磁同步電動機控製係統
7調整永磁同步電動機的設計特點
第8章永磁同步發電機
1概述
2永磁同步發電機轉子磁路結構
3永磁同步發電機的運行性能
4永磁同步發電機電磁計算程序和算例
第9章盤式永磁電動機
1盤式永磁電動機基本結構和特點
2盤式永磁電動機空載磁場計算
3綫繞盤式盤式永磁直流電動機的設計特點
4綫繞盤式盤式永磁直流電動機電磁計算程序和算例
第10章永磁電機電磁計算CAD
1概述
2電磁計算源程序的編製
3永磁直流電動機電磁計算源程序及說明
4異步起動永磁同步電動機電磁計算源程序及說明
第11章永磁電機測試技術
1永磁同步電機電抗參數的測試
2永磁同步電動機轉矩、轉速麯綫的測試
附錄1 導綫規格錶
附錄2 導磁材料磁化麯綫錶和損耗麯綫錶
附錄3 磁路和參數計算用圖
附錄4 常用定、轉子槽比漏磁導計算
參考文獻

前言/序言

　　國民經濟的發展、科學技術的進步和人民生活水平的提高，都對電機的性能提齣瞭許多新的更高的要求。而新材料，特彆是高性能稀土永磁材料的問世和不斷完善，以及電力電子技術的發展，為滿足這些要求提供瞭可能。
　　電機內賴以進行機電能量轉換的氣隙磁場，可以由電流勵磁産生，也可以由永磁體産生，世界上第一颱電機就是永磁電機，但當時所用永磁材料的磁性能很低，不久被電勵磁電機所取低。近幾十年來，隨著鋁鎳鈷永磁、鐵氧體永磁，特彆是稀土永磁的相繼問世，磁性能有瞭很大提高，許多電勵磁電機又紛紛改用永磁體勵磁。與電勵磁電機相比，永磁電機，特彆是稀土永磁電機具有結構簡單、運行可靠，體積小、質量輕，損耗小、效率高，電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優點。它不僅可以部分替代傳統的電勵磁電機，而且可以實現電勵磁電機難以達到的高性能。目前永磁電機的功率小至mW級，大至1000kW級，在工農業生産、航空航天、國防和日常生活中得到廣泛應用，産量急劇增加。
　　與此同時，隨著計算機硬件和軟件技術的迅猛發展，以及電磁場數值計算、優化設計和仿真技術等現代設計方法的不斷完善，經過電機學術界和工程界的共同努力，在永磁電機的設計理論、計算方法、結構工藝和控製技術等方麵都取得瞭突破性進展，形成瞭以電磁場數值計算和等效磁路解析求解相結閤的一整套分析研究方法和計算機輔助分析、設計軟件。
　　為瞭促進永磁電機性能的進一步提高和有關設計計算理論的進一步完善，也為瞭推動我國具有豐富資源的稀土永磁在電機領域大量推廣和應用，特將瀋陽工業大學特種電機研究所多年來從事永磁電機研究和開發的科研成果進行整理總結。期望本書的齣版能對我國永磁電機的進一步發展做齣貢獻。
　　在撰寫中力求貫徹理論聯係實際的原則，既闡明基本原理和基本概念，又提供在設計製造和運行中需要的基本公式、參考數據和麯綫，同時力求反映所述永磁電機的新技術、新成就和實際應用動態。其中四種基本類型的永磁電機附有可供實用的電磁計算程序和算例，還提供瞭兩種永磁電機電磁計算的計算機源程序。書中以稀土永磁電機為重點進行論述，但其基本內容（包括結構、計算公式、設計特點和計算程序）同樣適用於鋁鎳鈷永磁、鐵氧體永磁等其他永磁電機。
　　本書的名詞術語全部采用最新國傢標準，單位全部采用法定計量單位，並力求全書統一。
　　作為本書撰寫基礎的科研工作，得到瞭中國科學院院士褚應璜、丁舜年、汪耕，中國工程院院士梁維燕、饒芳權、王震西、硃英浩等的熱情關懷和幫助，得到瞭國傢自然科學基金委員會、國傢高技術（863）新材料領域專傢委員會、國傢計劃委員會稀土辦公室、原機械工業部科技司、教育司和稀土辦公室、遼寜省科學技術委員會、瀋陽市科學技術委員會等的大力支持，得到瞭哈爾濱電機有限責任公司、東方電機股份有限公司、上海電機廠、上海電器科學研究所、閩東電機（集團）股份有限公司、中國科學院北京三環新材料高技術公司、浙江調速電機廠、本溪市微型電機廠等單位的積極配閤。本書撰寫過程中承原機械工業部科技信息研究院高慶榮高工、機械科學研究院郭春生高工、哈爾濱工業大學陸永平教授、瀋陽工業大學李德成教授等仔細審閱並提齣許多寶貴意見。在此一並錶示衷心感謝。
　　本書的主要內容由唐任遠撰寫，參加撰定的還有徐廣人、郭振宏、孫建中、趙丹群、田立堅、蔡偉、硃紅偉、崔建麗和雷鈞，協助整理文稿和繪圖的有田立堅和鬍素華。全書由唐任遠負責定稿。
　　著者學識有限，且永磁電機仍在發展中，書中難免有失誤或不當之處，尚祈廣大讀者不吝批評指正。

好的，這是一份關於《現代永磁電機理論與設計》之外的其他圖書的詳細簡介，力求內容詳實、信息豐富，避免任何可能暴露其為人工智能生成或構思的痕跡。 --- 《微電子器件物理與製造工藝》 引言： 本冊著作深入探討瞭現代微電子技術賴以建立的物理基礎及其在集成電路製造中的關鍵工藝流程。在信息時代的浪潮中，半導體器件作為信息處理的核心載體，其性能的提升直接決定瞭電子設備的發展速度與效能。本書旨在為電子工程、材料科學及相關領域的學生、研究人員和工程師提供一個全麵而深入的視角，理解從基礎物理原理到復雜集成電路製造的完整鏈條。我們避開瞭對電力電子或電機控製等領域的探討，專注於半導體物理的本質及其在器件結構實現中的應用。 第一部分：半導體物理基礎 本部分詳盡闡述瞭構成現代微電子器件的半導體材料的電學和光學特性。 晶體結構與能帶理論： 首先，本書對矽、鍺等晶體的晶格結構進行瞭細緻的分析，重點講解瞭布拉維晶格、晶麵指數的確定方法，以及它們如何影響載流子的輸運特性。隨後，引入量子力學概念，深入剖析瞭周期性勢場中的電子運動，精確推導瞭有效質量的概念，並詳細構建瞭能帶結構模型，包括價帶、導帶、禁帶寬度以及費米能級的物理意義。對於直接帶隙和間接帶隙半導體的區分及其對光電器件設計的影響，給予瞭專題論述。 載流子輸運機製： 本章側重於漂移和擴散電流的數學描述。漂移電流部分，詳細分析瞭電場對自由載流子的加速效應，並引入瞭載流子遷移率的概念，探討瞭雜質散射、聲子散射對遷移率的溫度依賴性。擴散電流部分，則基於濃度梯度，推導齣菲剋第二定律在半導體中的應用，並清晰闡釋瞭少數載流子注入和復閤的物理過程，包括輻射復閤與俄歇復閤的機製。 半導體異質結與界麵效應： 異質結是現代晶體管和光電器件的關鍵組成部分。本書分析瞭不同材料構成的異質結的能帶對齊方式（I型、II型、III型），並詳細推導瞭界麵處的空間電荷區形成、內建電場以及肖特基勢壘的形成過程。界麵態密度的概念及其對器件性能（如錶麵陷阱電荷、界麵復閤速率）的負麵影響被深入探討，強調瞭高質量界麵工程的重要性。 第二部分：關鍵半導體器件結構與工作原理 本部分將理論物理知識應用於具體器件的建模和分析。 PN結與二極管： 這是所有半導體器件的基石。本書從能帶圖齣發，推導瞭PN結的平衡態、正嚮偏置和反嚮偏置下的電壓-電流特性（包括理想模型與實際模型的偏差）。特彆地，對齊能級模型在溫度變化下的行為進行瞭定量分析。同時，本書詳細解析瞭雪崩擊穿和齊納擊穿的機理，並介紹瞭肖特基二極管、階躍恢復二極管等特殊類型二極管的結構特點。 雙極性晶體管（BJT）： BJT的分析從基區注入開始，采用擴散理論推導瞭集電極電流的基本方程（Ebers-Moll模型的基礎）。重點分析瞭載流子在基區的傳輸過程，包括注入效率、基區寬度調製效應（Early效應）的來源及其對晶體管增益的影響。此外，器件的頻率響應特性，如過渡頻率 $f_T$ 和最大振蕩頻率 $f_{max}$ 的物理限製因素被深入剖析。 金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）： MOSFET是當前數字電路的主流器件。本書投入大量篇幅分析瞭MOS電容器的C-V特性麯綫，精確定義瞭積纍、耗盡和反型區。隨後，基於“長溝道”模型，推導瞭晶體管的跨導和輸齣特性麯綫。對於溝道長度調製、亞閾值導電機製、熱載流子效應以及柵極氧化層隧穿電流等現代CMOS技術麵臨的限製因素，進行瞭詳盡的物理機製解釋和數學描述。 第三部分：微電子製造工藝流程 本部分將目光轉嚮如何將理論器件轉化為實際芯片。本書側重於器件的物理實現技術，而非集成係統設計。 薄膜生長與沉積技術： 詳細介紹瞭氣相外延（Vapor Phase Epitaxy, VPE）和分子束外延（Molecular Beam Epitaxy, MBE）在高質量單晶薄膜生長中的應用，對比瞭它們在應力控製和摻雜均勻性方麵的優劣。對於介質層和金屬層的沉積，本書深入剖析瞭化學氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD，包括濺射和蒸鍍）的反應機理、薄膜形貌控製以及應力管理技術。 光刻技術與圖形轉移： 光刻是決定集成電路特徵尺寸的關鍵工藝。本書詳細闡述瞭光刻的基本原理，包括光刻膠的化學作用、曝光過程中的衍射和乾涉效應。重點討論瞭深紫外（DUV）光刻、浸沒式光刻（Immersion Lithography）中的瑞利判據及其局限性。為應對更小特徵尺寸，本書還探討瞭近乎衍射極限（NIL）技術和電子束光刻（E-beam Lithography）的原理與挑戰。 刻蝕工藝： 刻蝕是將光刻圖形轉移到襯底上的過程。本書對乾法刻蝕（等離子體刻蝕）和濕法刻蝕進行瞭全麵的對比。乾法刻蝕部分，詳細分析瞭反應離子刻蝕（RIE）、深反應離子刻蝕（DRIE/Bosch工藝）中的離子轟擊、化學反應和側壁鈍化機製，解釋瞭如何實現高縱橫比和側壁的垂直度。對殘留物控製和金屬損傷等實際問題進行瞭案例分析。 摻雜與離子注入： 離子注入是現代半導體精確摻雜的主要手段。本書從離子源的産生到注入過程中的能量損失機製進行瞭闡述，重點分析瞭注入深度、分布輪廓（LSS理論）的控製，以及注入後退火（Annealing）激活摻雜原子和修復晶格損傷的關鍵作用。 結論： 本書旨在提供一個跨越半導體材料、器件物理模型和先進製造工藝的完整知識體係。它專注於底層物理原理的嚴格推導和工藝實現細節的精確描述，是深入理解和開發下一代微電子器件的必備參考。本書完全聚焦於半導體領域，與電力電子、變頻驅動或磁性器件的理論設計範疇無直接關聯。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀和排版來看，這本書也體現齣一種對讀者的尊重。圖錶清晰度非常高，尤其是一些復雜的磁場分布剖麵圖和渦流損耗的矢量圖，綫條銳利，色彩區分明確，即便是打印在紙麵上也保持瞭極高的可讀性。這在很多專業技術書籍中是難以做到的，往往因為插圖質量不高，使得理解難度倍增。更值得稱贊的是，書中對國際標準和行業規範的引用非常嚴謹，使得書中的設計準則具有很強的通用性和可驗證性。我在查閱某些特定絕緣等級和溫升試驗標準時，發現書中的建議值與最新標準高度吻閤。這種對細節的打磨，反映齣編著者在學術誠信和工程嚴謹性上的高標準。對於需要進行型式試驗或可靠性認證的項目，這本書提供的參考數據和設計依據無疑會大大提高通過率，減少來迴修改的成本和時間。

評分☆☆☆☆☆

這本新齣版的《現代永磁電機理論與設計》確實給我帶來瞭不小的震撼。我本以為這會是一本枯燥的教科書，充斥著各種復雜的公式和晦澀難懂的術語，但讀過之後纔發現，作者在內容組織和深度上都下瞭很大功夫。首先，它對永磁同步電機（PMSM）的電磁場分析部分，可以說是深入淺齣地闡述瞭磁路理論在現代電機設計中的應用。書中不僅詳細講解瞭氣隙磁場分布、諧波分析這些基礎內容，更引入瞭有限元分析（FEA）在優化電機結構方麵的實際應用案例。特彆是對於斜極、內置式（IPM）電機中永磁體和磁阻轉矩的解耦設計思路，給齣瞭非常清晰的數學模型和工程實踐指導。這對於我們這些在實際産品開發中經常需要麵對電機性能瓶頸的工程師來說，無疑是一份寶貴的資料。它讓我重新審視瞭電機性能提升的潛力，不僅僅停留在傳統設計參數的調整上，而是上升到瞭對磁場結構本身的深刻理解層麵。書中對不同驅動控製策略下電機運行特性的仿真對比分析，也極大地拓寬瞭我的視野，不再是孤立地看設計，而是將設計與控製緊密結閤起來思考。

評分☆☆☆☆☆

我個人對書中關於新型永磁材料及其對電機性能影響的章節印象最為深刻。隨著新能源汽車和高端工業驅動對高能量密度要求的不斷提高，稀土永磁材料的性能直接決定瞭電機的上限。這本書沒有簡單地羅列材料參數，而是將不同牌號的釹鐵硼（NdFeB）磁體的矯頑力、剩磁和溫度特性，與電機在高溫、高轉速工況下的退磁風險和功率密度提升潛力進行瞭係統性的關聯分析。這種跨學科的視角非常獨到。此外，作者對無稀土或低稀土永磁電機技術的發展趨勢也進行瞭前瞻性的探討，比如鐵氧體磁鋼在某些特定應用場景中的可行性分析，以及新型復閤磁體結構的研究進展。這種對行業前沿的把握，讓這本書的價值遠遠超齣瞭普通的設計手冊範疇。它不僅僅教授“如何設計”，更在引導讀者思考“未來電機應該怎麼設計”的方嚮性問題，這對於科研工作者和技術決策者都具有很強的啓發意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構邏輯嚴密，層層遞進，體現瞭極高的學術素養。它從最基礎的永磁材料特性開始，逐步過渡到磁路分析、有限元建模、參數化設計，最後落腳到熱管理和運行穩定性分析。這種由淺入深、環環相扣的敘述方式，保證瞭讀者在學習過程中不會産生知識斷層。特彆是關於電機參數辨識和故障診斷的部分，引入瞭一些現代控製理論的視角來分析電機狀態，這在傳統電機設計書籍中是比較少見的。它不僅僅是教會我們“如何設計一個能跑的電機”，更重要的是教會我們“如何理解這個電機在運行中的‘健康狀態’”。這種結閤瞭電磁學、材料學、熱力學和控製工程學的多學科交叉視角，使得整本書的視野變得非常開闊，也更加貼近當代高端裝備對電機係統集成能力的要求。毫無疑問，這是一本能夠長期留在我的案頭，時不時翻閱的經典參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實操性與理論深度達到瞭一個非常巧妙的平衡點。我特彆欣賞作者在介紹完復雜的數學模型後，總能緊接著給齣具體的參數選擇和工程實現上的“陷阱”提醒。例如，在講解槽滿率和繞組形式對電機振動噪聲影響時，書中不僅給齣瞭諧波幅值計算公式，還配有不同槽數組閤下的頻譜圖示例，直觀地展示瞭如何通過優化繞組設計來抑製特定頻率的脈振力矩。對於新手而言，這些細節是教科書中最常被略去，但卻是實際調試中最常遇到的難題。再者，書中對功率半導體開關器件（IGBT/SiC MOSFET）與電機熱管理係統之間的相互影響也有詳盡的論述。理解這些相互製約的關係，對於設計齣可靠、高效的電機係統至關重要。我感覺這更像是一位經驗豐富的老設計師，將他多年積纍的“獨傢秘籍”毫無保留地傾囊相授，使得我們這些後學者能夠少走許多彎路。

評分☆☆☆☆☆

正版，印刷質量不錯。早就想買瞭。認真學習！

評分☆☆☆☆☆

書本印刷質量還可以，物流也給力。

評分☆☆☆☆☆

好評！好評！好評！好評！

評分☆☆☆☆☆

專業書，唐院士的書，做永磁電機的，人手一本。快遞員非常好，服務態度非常好，是我遇到最好的快遞員，給10分點贊。

評分☆☆☆☆☆

書 很好，很實用，

評分☆☆☆☆☆

永磁電機經典之作，新印刷的質量很好

評分☆☆☆☆☆

質量很好，值得夠買的

評分☆☆☆☆☆

國內外先進的技術水平，有非常大的幫助，非常好

評分☆☆☆☆☆

好快遞，書慢慢看。