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第1章 绪论 1

1.1 永磁电机的应用 1

1.2 永磁电机的概况 2

1.2.1 永磁电机的发展历史 2

1.2.2 永磁材料的发展历史 3

1.2.3 永磁电机的分类 5

1.2.4 永磁电机的发展方向 7

1.3 永磁电机的国家标准 9

第2章 磁性材料 12

2.1 永磁材料 15

2.1.1 永磁材料的去磁曲线 15

2.1.2 永磁材料的主要参数 16

2.1.3 永磁材料的稳定性 19

2.1.4 铁氧体永磁材料 21

2.1.5 铝镍钴永磁材料 23

2.1.6 钕铁硼永磁材料 27

2.1.7 稀土钴永磁材料 31

2.1.8 黏结永磁材料 34

2.1.9 变形永磁合金 37

2.1.10 永磁材料的比较 38

2.2 软磁材料 40

2.2.1 软磁材料的主要参数 40

2.2.2 软磁材料的分类 42

2.2.3 硅钢 45

2.2.4 非晶合金 58

2.2.5 软磁铁氧体 61

第3章 永磁电机的磁路 64

3.1 永磁电机的磁路设计 64

3.1.1 分类 64

3.1.2 永磁电机的等效磁路 66

3.1.3 等效磁路的图解法 69

3.1.4 永磁体尺寸的确定 71

3.2 永磁电机的结构 74

3.2.1 有刷永磁电机的结构 74

3.2.2 无刷永磁电机的结构 77

3.2.3 异步起动永磁同步电机的结构 82

3.2.4 无槽永磁电机的结构 85

3.2.5 无轴承永磁电机的结构 88

3.2.6 双轴永磁电机的结构 89

3.2.7 盘式永磁电机的结构 92

3.2.8 双永磁电机的结构 94

3.2.9 记忆永磁电机的结构 95

3.2.10 轮毂永磁电机的结构 96

3.2.11 爪极永磁电机的结构 98

3.2.12 混合励磁电机的结构 100

3.2.13 直线永磁电机的结构 102

3.2.14 永磁步进电机的结构 105

3.2.15 横向磁场永磁电机的结构 106

3.2.16 非晶合金永磁电机的结构 109

3.2.17 Halbach永磁电机 110

3.2.18 平面电机的结构 112

3.2.19 减速箱的结构 114

第4章 永磁电机的尺寸设计 116

4.1 永磁电机的功率尺寸方程 116

4.1.1 普通功率尺寸方程 117

4.1.2 基于正弦波的功率尺寸方程 123

4.1.3 含有谐波的功率尺寸方程 125

4.1.4 基于梯形波的功率尺寸方程 126

4.1.5 轴向磁场电机的功率尺寸方程 128

4.2 永磁同步电机的转矩尺寸方程 131

4.2.1 隐极电机电磁转矩尺寸方程 131

4.2.2 凸极电机电磁转矩尺寸方程 136

4.2.3 加速度转矩尺寸方程 147

4.3 永磁直流电机的效率尺寸方程 147

4.4 径向磁场永磁电机的槽形尺寸方程 151

4.4.1 定子槽形的尺寸方程 151

4.4.2 表面式永磁转子的尺寸方程 153

4.4.3 电机设计的经济技术指标 154

4.4.4 永磁电机概念设计流程 155

第5章 永磁电机的有限元计算方法 156

5.1 电磁场的数学模型 156

5.1.1 电磁场的积分方程 156

5.1.2 电磁场的一阶微分方程 157

5.1.3 位函数 159

5.1.4 边界条件 159

5.1.5 电磁场的二阶微分方程 161

5.1.6 电磁场的离散矩阵方程 161

5.2 永磁电机电磁场有限元计算程序 164

第6章 永磁同步电机二维电磁场的仿真 179

6.1 永磁同步电机二维建模的一般步骤 179

6.1.1 永磁同步电机的几何建模 179

6.1.2 永磁同步电机的材料建模 189

6.1.3 永磁同步电机的边界条件设置 201

6.1.4 永磁同步电机的网格剖分设置 203

6.2 永磁同步电机的二维静磁场计算 204

6.2.1 空载的仿真 204

6.2.2 永磁同步电机的负载计算 210

6.2.3 永磁同步电机的电感的计算 214

6.3 永磁同步电机的二维瞬态磁场计算 222

6.3.1 永磁同步电机的二维瞬态磁场建模 222

6.3.2 永磁同步电机的二维瞬态仿真结果分析 233

6.3.3 永磁同步电机的参数优化计算 238

6.3.4 永磁同步电机的齿槽转矩计算 242

第7章 永磁同步电机的三维电磁场仿真 247

7.1 永磁同步电机的三维建模 247

7.2 永磁同步电机的三维静磁场仿真 256

7.2.1 永磁同步电机的静磁场的空载仿真 256

7.2.2 永磁同步电机的静磁场的负载仿真 259

7.3 永磁同步电机的三维瞬态磁场仿真 268

7.3.1 永磁同步电机的仿真设置 268

7.3.2 永磁同步电机的仿真结果分析 277

7.4 永磁同步电机的实测数据分析 279

7.4.1 永磁同步电机的堵转实验 279

7.4.2 永磁同步电机的空载实验 281

第8章 永磁同步电机的温度场仿真 284

8.1 永磁同步电机的温度场仿真 284

8.1.1 永磁同步电机的稳态温度仿真 284

8.1.2 永磁同步电机的瞬态温度仿真 292

8.2 永磁同步电机的电磁场流体场仿真 298

8.3 永磁同步电机的温度场应力场仿真 298

第9章 永磁电机的噪音 300

9.1 永磁电机的电磁力波 301

9.2 永磁电机的定子固有频率的仿真 305

9.3 永磁电机的谐响应的仿真 310

参考文献 315