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第一章稀土永磁材料及稀土永磁磁路1

第一节 稀土永磁体的磁特性及其物理描述1

一、物质的磁性1

二、磁畴概要2

三、磁化过程及起始磁化曲线3

四、稀土永磁体的主要磁特性及其物理描述4

第二节 稀土永磁材料15

一、概述15

二、烧结稀土永磁体的成型过程及其基本磁特性17

三、粘结稀土永磁体的成型过程及其基本磁特性18

四、具有实用前景的其它稀土永磁材料22

第三节 稀土永磁体的工作状态及永磁磁路的基本结构形式22

一、永磁磁路的基本工作原理22

二、稀土永磁体的工作状态27

三、稀土永磁磁路的基本结构形式32

四、混合式磁体结构38

第二章稀土永磁直流电机40

第一节 概述40

一、稀土永磁直流电动机基本类别41

第二节 稀土永磁直流电动机41

二、稀土永磁直流电动机运行特性45

三、稀土永磁直流电动机设计特点48

第三节 聚磁结构的稀土永磁直流电动机65

一、磁路工作点求解65

二、侧极结构参数68

三、侧极与主极匹配关系70

第四节 稀土永磁车用直流起动电动机70

一、起动电机的运行特点72

二、稀土永磁起动电机的设计方法75

一、交轴电枢磁势的利用——辅助极77

第五节 具有复励特性的稀土永磁直流电动机77

二、气隙磁场的图解分析法78

三、具有复励特性的稀土永磁汽车起动电动机实例分析80

四、讨论82

第六节 稀土永磁直流测速发电机84

一、稀土永磁直流测速发电机基本类型84

二、稀土永磁直流测速发电机运行特性86

三、稀土永磁直流测速发电机设计特点89

第七节 稀土永磁直流发电机90

一、稀土永磁直流发电机运行特性92

第八节 稀土永磁直流驱动电动机设计实例93

二、稀土永磁直流发电机设计特点93

一、主要技术指标94

二、主要尺寸确定94

三、磁路计算95

四、电路计算99

五、换向计算100

六、负载磁路求解102

七、损耗计算103

一、优越性及其应用105

第一节 概述105

第三章稀土永磁无刷直流电动机105

二、工作原理及基本结构106

第二节 稀土永磁无刷直流电动机的基本公式111

一、方波电动机111

二、普通无刷直流电动机116

三、稀土永磁无刷直流电动机的数学模型117

第三节 稀土永磁无刷直流电动机运行与特性分析120

一、稀土永磁无刷直流电动机电枢反应的特点120

二、稀土永磁无刷直流电动机正反转的实现121

三、稀土永磁无刷直流电动机的运行特性125

第四节 稀土永磁无刷直流电动机的转矩脉动127

一、电磁因素引起的转矩脉动128

二、电流换向引起的转矩脉动134

三、齿槽引起的转矩脉动142

四、电枢反应的影响142

五、机械加工的影响142

第五节 转子位置传感器143

一、霍尔元件式位置传感器143

二、电磁式位置传感器144

三、光电式位置传感器145

第六节 无位置传感器稀土永磁无刷直流电动机145

一、换向方法146

二、系统构成147

三、起动过程148

第七节 稀土永磁无刷直流电动机的控制器150

一、开关主电路150

二、驱动电路152

三、控制电路154

四、控制器实例155

第八节 稀土永磁无刷直流电动机设计159

一、稀土永磁无刷直流电动机的设计特点159

二、设计实例164

一、稀土永磁交流伺服系统的优点176

第九节 稀土永磁交流伺服系统176

二、方波电流驱动与正弦波电流驱动伺服电动机177

三、稀土永磁无刷直流伺服系统的构成179

第四章稀土永磁同步电动机183

第一节 稀土永磁同步电动机特点183

一、稀土永磁同步电动机与电磁式同步电动机的比较183

二、稀土永磁同步电动机与鼠笼异步电机比较188

三、电流轨迹图189

一、永磁体放置方式191

第二节 稀土永磁同步电动机的结构形式191

二、鼠笼条197

第三节 稀土永磁同步电动机的空载磁路及空载运行198

一、稀土永磁同步电动机空载磁路特点199

二、空载磁路图及永磁体工作图201

三、稀土永磁同步电动机的空载运行202

第四节 稀土永磁同步电动机的稳态运行特性205

一、向量图205

二、功角特性208

三、功率因数210

五、V形曲线213

四、效率213

第五节 稀土永磁同步电动机的电枢反应及电抗参数214

一、稀土永磁同步电动机电枢反应特点214

二、稀土永磁同步电动机电枢反应折合系数Kad，Kaq的计算216

三、电枢反应电抗221

四、斜槽对电抗参数的影响223

第六节 稀土永磁同步电动机起动过程分析与计算225

一、起动过程分析225

二、起动转矩计算231

三、挤流效应与饱和效应235

一、稀土永磁同步电动机的设计特点和方法238

第七节 稀土永磁同步电动机设计238

二、稀土永磁同步电动机电磁设计241

第八节 设计实例257

一、设计任务书257

二、电机转子结构形式选定257

三、基本尺寸选定257

四、转子冲片设计和永磁体确定259

五、磁路计算262

六、绕组设计265

七、阻抗计算266

八、工作特性计算267

九、校核计算268

十、起动特性计算270

第五章稀土永磁同步发电机273

第一节 概述273

一、稀土永磁同步发电机的结构特点273

二、稀土永磁同步发电机的主要优、缺点278

第二节 稀土永磁同步发电机的性能、参数和特性280

一、电抗参数和矢量图280

二、外特性和电压变化率282

三、短路特性282

四、功角特性283

五、损耗与效率284

第三节 稀土永磁同步发电机的电压调节285

一、串联电容调压285

二、附加直流磁化绕组调压285

三、利用电力电子变换器调压286

四、双转子或双定子调压287

五、组合励磁稀土永磁同步发电机287

第四节 稀土永磁同步发电机的电磁设计289

一、转子结构选择290

二、发电机主要结构尺寸和稀土永磁体尺寸的确定290

三、稀土永磁体的工作点和气隙磁感应强度的选择294

第五节 转子漏磁导计算295

一、基本概念295

二、稀土永磁同步发电机径向磁化结构转子漏磁导计算297

三、稀土永磁同步发电机切向磁化结构转子漏磁导计算298

第六节 稀土永磁同步发电机的永磁体工作图301

一、基准值的确定302

二、作图步骤302

第七节 校核计算305

第八节 稀土永磁同步发电机外特性计算307

二、主要尺寸、电枢绕组及槽形308

一、技术要求308

第九节 稀土永磁同步发电机设计实例308

三、永磁体特性和尺寸310

四、电枢绕组电阻和漏电抗312

五、转子漏磁导314

六、磁路计算和空载特性315

七、电枢反应折合系数317

八、永磁体工作图318

九、参数的校核与计算320

十、外特性321

参考文献323