爪極電機的結構理論及應用 王群京 汽車用爪極發電機控製係統的現狀 發展趨勢 汽車用爪極發 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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店鋪： 途創圖書專營店

齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312018640

商品編碼：26861191316

開本：32開

齣版時間：2006-01-01

頁數：235

基本信息

書名:爪極電機的結構、理論及應用

定價：18.00元

作者:王群京，等

齣版社：中國科學技術大學齣版社

齣版日期：2006-01-01

ISBN：9787312018640

編碼：ljy

頁碼：235

版次：1版

裝幀：平裝

開本：32開

目錄

前言
第1章 爪極電機的種類
第一節 爪極發電機
第二節 爪極式永磁電動機
第三節 爪極式電勵磁電動機
第2章 汽車用爪極發電機簡介
第一節 交流發電機的分類
第二節 汽車用爪極發電機結構簡介
第三節 汽車用爪極發電機工作原理
第3章 汽車用爪極發電機的電磁場計算
第一節 電磁場的計算方法
第二節 用二維方法計算汽車用爪極發電機電磁場
第三節 用二維方法和三維方法計算汽車用爪極發電機電磁場
第四節 用三維方法計算汽車用爪極發電機電磁場
第五節 汽車用爪極發電機耦閤電路模型
第六節 用電磁耦閤網絡模型仿真汽車用爪極發電機
第4章 汽車用爪極發電機的電感計算
第一節 能量攝動法
第二節 汽車用爪極發電機繞組電感計算
第三節 汽車用爪極發電機換相電感計算
第5章 汽車用爪極發電機電磁力、電磁噪聲和位移計算
第一節 汽車用爪極發電機電磁力計算
第二節 汽車用爪極發電機電磁噪聲計算
第三節 汽車用爪極發電機定子位移計算
第6章 汽車用爪極發電機效率計算
第一節 汽車用爪極發電機損耗計算
第二節 汽車用爪極發電機效率計算
第7章 一種汽車用混閤勵磁爪極發電機
第一節 一種汽車用混閤勵磁爪極發電機結構
第二節 汽車用混閤勵磁爪極發電機參數計算
第8章 汽車用爪極發電機控製係統
第一節 汽車用爪極發電機滑模觀測器
第二節 雙電壓汽車用爪極發電機係統
第三節 轉速給定控製方法的新型控製係統
第四節 汽車用爪極發電機控製係統展望
參考文獻

內容提要

第1章將爪電機分為爪極電動機和爪極發電機，在此基礎上分彆介紹瞭幾種爪極電機的結構。第2章介紹瞭交流發電機的分類、汽車用爪極發電機的結構及其工作原理。第3章闡述瞭用各種方法計算機汽車用爪極發電機的電磁場及各種參數等。第4章詳細給齣瞭能量攝動法的公式，並在計算爪極發電機的繞組電感，同時介紹瞭如何用勵磁電流方法和電樞電壓方法獲得換相電感。第5章介紹瞭汽車用爪極發電機的電磁力、電磁噪聲以及定子位移的理論分析和計算。第6章介紹瞭用三維有限元方法計算汽車用爪極發電機渦流以及渦流損耗，並通過損耗計算得到發電機的效率。第7章介紹瞭一種正在研究的汽車用混閤勵磁爪極發電機的結構，並采用三維有限元方法和三維等效磁網絡方法計算發電機的參數。第8章介紹瞭國際研究的一種汽車用爪極發電機滑模型測器、汽車用雙電壓爪極發電機係統以及轉速給定控製方法的新型控製係統，最後介紹瞭汽車用爪極發電機控製係統的現狀及發展趨勢。

《爪極電機設計與性能優化》 內容簡介： 《爪極電機設計與性能優化》是一部深入探討爪極電機（也稱為永磁同步爪極電機，Permanent Magnet Vernier Motor, PMVM）從基本原理、結構設計到先進控製策略的專著。本書旨在為讀者提供一個係統、全麵且具有高度實踐指導意義的爪極電機技術指南，覆蓋瞭該領域的核心理論、關鍵技術以及最新發展動態，尤其側重於如何通過精細的設計與優化來提升電機的性能指標。 第一章 爪極電機基本原理與分類 本章將從最基礎的層麵齣發，詳細闡述爪極電機的獨特工作原理。我們將解析爪極電機之所以能夠實現高轉矩密度和寬調速範圍的關鍵——“爪極效應”，並將其與傳統同步電機進行對比，突齣其優勢所在。通過深入剖析磁場疊加、諧波分量以及虛擬極對的概念，幫助讀者建立對爪極電機內部磁場分布和能量轉換過程的清晰認知。 在此基礎上，本章還將對不同類型的爪極電機進行分類介紹。根據轉子結構的不同，我們將區分永磁體配置（如錶麵貼裝型、內置型）、爪極形狀（如直爪、麯爪）、以及定子繞組結構（如集中繞組、分布式繞組）等，並分析不同結構所帶來的性能差異和適用場景。此外，還將介紹一些變型的爪極電機，例如帶軛爪極電機，以及它們在特定應用中的潛力。 第二章 爪極電機結構設計理論 結構設計是爪極電機性能的基礎。《爪極電機設計與性能優化》將在本章中詳細解析爪極電機結構設計的各項要素。 定子結構設計： 涵蓋槽口形狀、槽深、定子軛厚度、鐵心材料選擇等關鍵參數的確定。我們將分析這些參數如何影響電磁損耗、飽和度以及輸齣性能。同時，會介紹如何優化定子軛設計以減小磁通泄漏，提高效率。 轉子結構設計： 重點將放在永磁體的布置、形狀、尺寸以及固定方式。我們將深入研究不同永磁體材料（如釹鐵硼、鐵氧體）的特性及其對電機性能的影響，並探討如何優化永磁體排布以産生更優的磁場分布，降低剩磁損失。對於內置式永磁體結構，還會涉及加強件的設計，以應對高速運行時的離心力。 爪極設計： 這是爪極電機最核心的結構特徵。本章將詳細介紹爪極的形狀、尺寸、角度以及它們與定子齒的配閤關係。我們將通過理論分析和仿真手段，研究不同爪極構型對虛擬極對數、磁阻變化以及轉矩波動的影響，並提供設計優化指南。 氣隙設計： 氣隙是影響電機性能的關鍵物理參數。本章將探討氣隙大小、均勻性以及氣隙中磁場分布的計算方法，並分析氣隙對電機電磁轉矩、反電動勢以及效率的影響。 材料選擇： 詳細討論定子鐵心材料（如矽鋼片、非晶閤金）、永磁體材料、繞組導綫（如漆包綫、絕緣銅帶）、絕緣材料和結構件材料的選擇原則，以及它們對電機性能、成本和可靠性的影響。 第三章 爪極電機電磁場分析與仿真 精確的電磁場分析是爪極電機設計與性能優化的重要保障。本章將介紹多種電磁場分析方法，並側重於有限元分析（FEA）在爪極電機設計中的應用。 基本電磁場理論迴顧： 簡要迴顧麥剋斯韋方程組、磁路法等基礎理論，並將其應用於爪極電機。 有限元分析（FEA）方法： 詳細介紹使用FEA軟件（如Ansys Maxwell, COMSOL Multiphysics等）進行爪極電機二維和三維電磁場建模的方法。包括幾何建模、材料屬性設置、網格劃分、邊界條件施加以及求解器選擇。 關鍵性能參數的 FEA 計算： 演示如何利用FEA軟件計算電機的反電動勢、電感、轉矩（平均轉矩、脈動轉矩）、磁通密度分布、損耗（鐵損、銅損）等關鍵性能指標。 結構對電磁性能的影響分析： 通過FEA仿真，係統地分析定子齒槽結構、轉子永磁體排布、爪極形狀等設計參數變化對電機電磁性能的影響，為結構優化提供定量依據。 動態性能分析： 介紹如何利用FEA與電路仿真相結閤，進行電機的動態性能分析，如轉速響應、轉矩響應以及在不同負載和運行條件下的性能錶現。 第四章 爪極電機性能優化技術 性能優化是提升爪極電機競爭力的核心。《爪極電機設計與性能優化》將在此章節深入探討各種優化技術。 多目標優化算法： 介紹如何利用遺傳算法（GA）、粒子群優化算法（PSO）、響應麵法（RSM）等智能優化算法，結閤電磁場仿真，實現爪極電機性能指標（如效率、功率密度、轉矩密度、轉矩脈動、損耗等）的多目標優化。 結構參數優化： 詳細闡述如何通過優化爪極角度、轉子永磁體厚度、定子軛厚度等關鍵結構參數，來達到最佳的性能平衡。 材料優化： 探討新型高性能材料（如更高磁能積的永磁體、低損耗矽鋼片、導熱性能更好的結構材料）在爪極電機中的應用潛力，以及如何通過材料組閤優化提升電機整體性能。 繞組優化： 分析不同繞組連接方式（如Y接、Δ接）、綫圈節距、槽滿率等對電機反電動勢諧波、電感和銅損的影響，並提齣優化設計方法。 永磁體退磁分析與抑製： 詳細分析導緻永磁體退磁的原因（如高溫、反嚮磁場），並提齣通過優化永磁體尺寸、材料選擇、以及閤理的設計來抑製退磁的策略。 第五章 爪極電機製造工藝與可靠性 精良的製造工藝是實現高性能爪極電機的保障。本章將關注爪極電機的製造細節和質量控製。 定子鐵心製造： 介紹衝壓、疊片、焊接等工藝，以及如何保證鐵心尺寸精度和疊壓質量，降低渦流損耗。 轉子製造： 詳細闡述永磁體的裝配工藝，包括粘接、嵌入、包覆等方法，以及如何確保永磁體的位置精度和機械強度。 繞組工藝： 介紹繞綫、絕緣處理、槽滿率控製等關鍵工藝，以及如何保證繞組的電氣性能和機械強度。 裝配工藝： 討論定子與轉子的裝配精度要求，氣隙的控製，以及最終的動平衡校正。 質量控製與檢測： 介紹爪極電機在生産過程中的質量檢測方法，包括外觀檢查、電氣性能測試（如空載、負載特性）、絕緣耐壓測試、溫升測試等，確保産品符閤設計要求。 可靠性設計與分析： 結閤製造工藝，探討影響爪極電機長期可靠性的因素，如機械振動、熱應力、絕緣老化等，並提齣相應的改進措施。 第六章 爪極電機控製策略 爪極電機獨特的電磁特性決定瞭其需要專門的控製策略來充分發揮其優勢。《爪極電機設計與性能優化》將在此章節介紹先進的控製技術。 基本控製原理： 迴顧矢量控製（FOC）等經典電機控製方法，並分析其在爪極電機上的適用性。 弱磁控製策略： 詳細介紹爪極電機實現寬調速範圍所需的弱磁控製技術，包括如何通過控製d軸電流實現超速運行，以及相關的穩定性分析。 轉矩脈動抑製： 探討降低爪極電機轉矩脈動的方法，包括基於電流諧波補償的控製、基於模型預測的控製以及特定結構下的優化控製。 反電動勢諧波補償： 分析反電動勢諧波對控製精度的影響，並介紹相應的補償技術。 智能化與自適應控製： 介紹將模糊邏輯、神經網絡等人工智能技術應用於爪極電機控製，以實現更精確、更魯棒的性能。 實際應用中的控製挑戰與解決方案： 結閤具體應用場景，討論在實際係統中可能遇到的控製難題，如參數辨識、係統魯棒性、以及不同運行模式下的切換策略。 第七章 爪極電機應用領域與發展趨勢 本章將展望爪極電機在各個領域的廣闊應用前景，並預測未來的發展趨勢。 電動汽車驅動： 詳細分析爪極電機在電動汽車中的優勢，如高轉矩密度、寬調速範圍、高效率等，並對比其與其他驅動電機類型的優劣。 工業自動化： 介紹爪極電機在機器人、伺服係統、精密機床等領域的應用，以及其在節能降耗方麵的潛力。 新能源發電： 探討爪極電機在風力發電、水力發電等領域的應用，特彆是其在高功率密度和低轉速下的錶現。 航空航海： 展望爪極電機在航空航天和船舶動力係統中的發展空間，及其對輕量化和高效率的要求。 新興應用： 介紹一些尚未廣泛普及但具有巨大潛力的爪極電機應用，如傢用電器、電動工具等。 未來發展趨勢： 預測爪極電機在材料科學、製造技術、控製算法等方麵的未來發展方嚮，包括更高效率、更低成本、更智能化、更綠色環保等。 《爪極電機設計與性能優化》 是一本集理論深度、技術廣度與實踐指導性於一體的學術專著。本書適閤從事電機設計、製造、研究以及應用的工程師、科研人員和高等院校相關專業學生閱讀。通過研讀本書，讀者將能夠深刻理解爪極電機的核心技術，掌握先進的設計與優化方法，並能將理論知識轉化為實際應用，推動爪極電機技術的發展與創新。

評分☆☆☆☆☆

初次拿到這本書，我的第一印象就是厚重，沉甸甸的紙張和精美的裝幀，讓人感受到一種嚴謹和專業。作為一個對汽車技術，尤其是新能源汽車領域抱有極大興趣的讀者，我一直在尋找能夠深入理解核心技術的書籍。這本書的書名——《爪極電機的結構理論及應用》——瞬間就抓住瞭我的眼球。爪極電機，這個名字聽起來就充滿瞭力量感和創新性，它究竟是如何工作的？它的結構又有哪些獨到之處？這些疑問驅使著我迫不及待地翻開這本書。 從目錄上看，它似乎涵蓋瞭從最基礎的理論原理，到具體的結構設計，再到實際的應用場景，仿佛是一條完整的知識鏈條。我特彆關注那些關於“結構理論”的部分，因為我總覺得，技術的精髓往往隱藏在最基礎的結構和原理之中。如果一個東西的“為什麼”能被徹底弄懂，那麼“怎麼做”也就變得相對容易瞭。我希望這本書能夠提供清晰的數學模型、嚴謹的物理推導，以及豐富的圖示和實例，幫助我不僅“知其然”，更能“知其所以然”。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我被它嚴謹的學術風格和對具體技術細節的深度挖掘所吸引。作為一名對汽車動力係統有著濃厚興趣的研究者，我一直在關注能夠推動行業進步的新技術。爪極電機，這個名字聽起來就充滿瞭獨特的機械美感和先進的工程設計理念，我非常希望能通過這本書，深入理解它的內部結構是如何實現的，以及背後蘊含的物理原理。 書中關於“結構理論”的部分，我希望能夠看到詳細的數學模型、力學分析，以及不同結構設計所帶來的性能差異。例如，爪極的形狀、尺寸、材料選擇，以及它們如何影響電磁場的分布和電機的效率。我期待這本書能夠提供足夠詳實的圖紙和數據，讓我能夠直觀地感受到設計的精妙之處，並從中學習到解決復雜工程問題的思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名非常直接地指齣瞭其核心內容——爪極電機。我對這種電機類型在汽車領域中的應用前景感到非常好奇。畢竟，在傳統汽車領域，直流發電機和交流發電機已經成熟應用瞭很久。而隨著新能源汽車的發展，對電機性能的要求也越來越高，比如更高的功率密度、更高的效率、更寬的調速範圍等等。爪極電機，作為一種新興的電機技術，它的齣現是否能夠解決這些痛點？ 我尤其期待書中能夠詳細闡述爪極電機相對於傳統電機的優勢和劣勢，以及它在實際應用中可能遇到的挑戰。例如，它的製造工藝是否復雜？成本如何？可靠性如何？在極端工況下的錶現又怎樣？如果書中能對這些問題進行深入的分析，並給齣相應的解決方案或者發展方嚮，那將對我的認知有極大的提升。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，特彆是“王群京 汽車用爪極發電機控製係統的現狀 發展趨勢”這一部分，無疑點齣瞭其在汽車工程領域的應用導嚮。我深知，再優秀的電機，也需要一個智能高效的控製係統來駕馭。因此，我對書中關於控製係統的論述尤為關注。 我希望能看到書中對當前汽車用爪極發電機控製係統所采用的各種技術進行梳理和評價，比如PWM控製、矢量控製等，以及它們各自的優缺點。同時，我也對未來的發展趨勢充滿瞭好奇，書中是否會預測到新的控製算法、更高級的感知技術，甚至是與整車動力總成協同優化的策略？這些信息對於理解汽車行業的技術演進方嚮，具有非常重要的參考價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一部分——“王群京 汽車用爪極發電機控製係統的現狀 發展趨勢 汽車用爪極發”——更是激發瞭我對技術前沿的探求欲。控製係統，顧名思義，是賦予電機智能和活力的“大腦”。一個優秀的控製係統，能夠最大限度地發揮電機的性能，並確保其安全穩定地運行。 我對書中關於“現狀”的描述充滿瞭期待，它會描繪齣當前汽車用爪極發電機控製係統所處的技術水平，可能包括哪些主流的控製策略、關鍵的控製算法、以及常用的硬件平颱。而“發展趨勢”則更能引發我的思考，未來幾年，這項技術會朝著哪個方嚮發展？會有哪些顛覆性的創新齣現？比如，是否會引入人工智能、機器學習等技術來優化控製？這些前瞻性的內容，對於我理解行業走嚮，甚至對未來的職業規劃，都具有重要的指導意義。