了得網工業技術_永磁無刷直流電機技術（第2版）

編輯推薦

*版累計重印7次。永磁無刷電機應用在新能源汽車、無人機、醫療設備上都具有廣泛前景。

內容簡介

永磁無刷直流電機被認為是21世紀有發展前途和廣泛應用前景的電子控制電機。
本書著重對永磁無刷直流電機與控制技術的主要問題進行較深入的研究分析和介紹，包括無刷直流電動機與永磁同步電動機的結構和性能比較；無刷直流電機數學模型；計及繞組電感的特性與參數計算方法；分數槽集中繞組和多相繞組；不同相數繞組連接和導通方式的分析與比較；氣隙磁通密度的計算；反電動勢波形和反電動勢計算；霍爾傳感器位置分布規律分析和確定方法；無刷直流電機設計要素的選擇；主要尺寸基本關繫式考慮電感影響的修正；由黏性阻尼繫數確定電機主要尺寸的方法；整數槽和分數槽繞組無刷直流電機的電樞反應；轉矩波動及其抑制方法；齒槽轉矩及其削弱方法；無刷直流電機基本控制技術；無傳感器控制技術；低成本正弦波控制技術；單相無刷直流電機與控制等。本書同時綜合介紹國內外無刷直流電機與控制技術新進展動態和研究成果。每章後附有相關參考文獻，便於讀者跟蹤和進一步深入研究。

作者簡介

譚建成，1964年畢業於清華大學，研究生學歷，服務過西安微電機研究所、中國電器科學研究院，是我國早從事無刷直流電機與控制技術的首批科技工作者之一。在無刷電機領域科技刊物和學術會議發表科技文章80餘篇，3個授權專利，獨立完成專著3部，參與著作編寫3部。獲得機械工業部及廣東省科技進步獎4次。

第2版前言
第1版前言
第1章緒論
1.1無刷直流電動機是發展前途的機電一體化電機
1.2無刷直流電動機的技術優勢
1.3 21世紀是永磁無刷直流電動機廣泛推廣應用的世紀
1.4推動無刷直流電動機技術和市場蓬勃發展的主要因素
1.5無刷直流電動機技術發展動向
1.6小結
參考文獻
第2章方波驅動與正弦波驅動的原理和比較
2.1無刷直流電動機（BLDC）與永磁同步電動機（PMSM）
2.2方波驅動和正弦波驅動的轉矩產生原理
2.3無刷直流電動機與永磁同步電動機的結構和性能比較第2版前言
第1版前言
第1章緒論
1.1無刷直流電動機是發展前途的機電一體化電機
1.2無刷直流電動機的技術優勢
1.3 21世紀是永磁無刷直流電動機廣泛推廣應用的世紀
1.4推動無刷直流電動機技術和市場蓬勃發展的主要因素
1.5無刷直流電動機技術發展動向
1.6小結
參考文獻
第2章方波驅動與正弦波驅動的原理和比較
2.1無刷直流電動機（BLDC）與永磁同步電動機（PMSM）
2.2方波驅動和正弦波驅動的轉矩產生原理
2.3無刷直流電動機與永磁同步電動機的結構和性能比較
2.4小結
參考文獻
第3章無刷直流電動機的繞組連接與導通方式及其選擇
3.1常見繞組連接與導通方式
3.1.1兩相繞組電機連接與導通方式
3.1.2四相繞組電機連接與導通方式
3.1.3三相繞組電機連接與導通方式
3.1.4五相星形繞組電機連接與導通方式
3.1.5小結
3.2兩相、三相和四相不同繞組連接和導通方式的分析比較
3.3繞組利用率和導通角的分析
3.3.1橋式電路封閉繞組與星形繞組
3.3.2非橋式m相無刷直流電動機導通角的分析
3.3.3小結
3.4橋式換相的三相繞組接法和接法的分析與選用
3.4.1三相無刷直流電動機和兩種繞組接法及其轉換關繫
3.4.2同一臺電機采用三角形與星形接法的比較
3.4.3 3次諧波環流和采用三角形接法條件
3.4.4應用實例
3.4.5小結
3.5在相同銅損耗條件下幾種不同相數、不同導通角電機轉矩的比較
參考文獻
第4章無刷直流電動機數學模型、特性和參數
4.1無刷直流電動機簡化模型和基本特性
4.1.1基本假設和簡化模型基本等效電路
4.1.2無刷直流電動機機械特性的統一表達式
4.1.3理想空載點平均電流不等於零
4.1.4無刷直流電機主要參數KE、KT、Req和D
4.1.5重要參數——黏性阻尼繫數D
4.1.6正弦波反電動勢兩相、三相和四相繞組的繫數KE、KT、KD計算
4.1.7一個三相無刷直流電動機特性和繫數計算例子
4.2繞組電感對無刷直流電動機特性的影響
4.3非橋式120°導通三相無刷直流電動機的非線性工作特性分析
4.4計及繞組電感的三相無刷直流電動機數學模型和基本特性
4.4.1換相過程分析和瞬態三相電流解析表達式
4.4.2平均電流和平均電磁轉矩表達式
4.4.3平均電流和平均電磁轉矩的簡潔表達式和函數關繫圖
4.4.4近似計算公式
4.4.5轉矩繫數KT與反電動勢繫數KE
4.4.6計及繞組電感的無刷直流電動機機械特性
4.4.7圖解法計算電機特性和實例驗證
4.4.8繞組電阻和電感值變化對電機特性的影響
4.4.9小結
4.5無刷直流電動機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算
4.7繞組電阻和電感的計算
4.7.1電阻的計算
4.7.2電感的計算
4.7.3一個電感計算的例子
參考文獻
第5章無刷直流電動機分數槽繞組和多相繞組
5.1無刷直流電動機定子與繞組結構
5.2無刷直流電動機的分數槽繞組
5.2.1分數槽繞組的優點
5.2.2分數槽繞組槽極數Z0/p0組合約束條件
5.2.3三相繞組節距y=1的分數槽集中繞組Z0/p0組合條件
5.2.4三相分數槽繞組的繞組繫數計算
5.2.5成對出現的槽極數組合
5.2.6小結
5.3分數槽集中繞組槽極數組合的選擇與應用
5.3.1單層繞組和雙層繞組
5.3.2定子磁動勢諧波與轉子渦流損耗
5.3.3齒槽組合的LCM值與齒槽轉矩的關繫
5.34Z為奇數的齒槽組合與UMP問題
5.3.5負載下的紋波轉矩
5.3.6成對槽極數組合、槽極數比的選擇
5.3.7大小齒結構的集中繞組電機
5.3.8小結
5.4分數槽繞組電動勢相量圖和繞組展開圖
5.4.1相量圖和繞組電動勢相量星形圖
5.4.2分數槽集中繞組電動勢相量星形圖
5.4.3三相分數槽集中繞組電機繞組展開圖畫法步驟
5.5多相繞組
5.5.1多相分數槽繞組的對稱條件
5.5.2五相分數槽集中繞組槽極數組合Z0/(2p0)的分析
5.5.3Z為奇數的槽極數組合與UMP問題
5.5.4五相分數槽集中繞組電機的繞組繫數計算
5.5.5一個五相繞組連接和霍爾傳感器位置的例子
5.5.6小結
5.6一種六相無刷直流電機繞組結構分析
5.6.1六相無刷直流電機繫統主要優點
5.6.2兩種六相無刷直流電動機繞組結構方案
5.6.3兩種繞組結構方案比較
5.7多相繞組連接拓撲結構的探討
5.7.1多相繞組連接拓撲結構的分析
5.7.2九相電機繞組不同接法的機械特性分析
5.7.3多相無刷直流電機封閉形繞組無環流條件的分析
5.8定子鐵心制造方法
參考文獻
第6章磁路與反電動勢
6.1轉子磁路結構
6.1.1轉子磁路基本結構形式
6.1.2Halbach陣列結構
6.1.3轉子結構選擇實例
6.2常用永磁材料及其在永磁無刷直流電動機中的應用
6.2.1常用永磁材料
6.2.2注塑、黏結、燒結永磁材料和磁環多極充磁
6.3氣隙磁通密度的分析計算
6.3.1永磁無刷直流電動機磁路模型和等效磁路
6.3.2表貼式結構氣隙磁通密度計算
6.3.3考慮氣隙半徑曲率的表貼式結構氣隙磁通密度計算
6.3.4埋入式結構氣隙磁通密度計算
6.3.5內置V形徑向式氣隙磁通密度計算
6.3.6內置切向式氣隙磁通密度計算
6.4反電動勢波形和反電動勢計算
6.4.1繞組形式對反電動勢波形的影響
6.4.2反電動勢的計算
6.5一個計算例子
參考文獻
第7章轉子位置傳感器及其位置的確定
7.1轉子位置傳感器的分類和特點
7.2霍

前言

第2版前言本書自2011年出版以來，承蒙廣大讀者厚愛，先後重印了7次。在此，編者對各位讀者的認可表示由衷感謝。由機械工業出版社提議，現修訂再版。
本次修訂，除了將個別排印有誤之處更正外，增補了一些內容。例如，在第5章和第7章增補了多相繞組連接方式拓撲結構探討；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械特性的比較；多相封閉形繞組無環流條件；三相電機改換為三角形接法的霍爾傳感器定位；適用於各類無刷直流電機確定霍爾傳感器安放位置的通用方法；從單相到11相幾種繞組拓撲結構的霍爾傳感器安放位置實例等。
本次修訂，特邀西安微電機研究所副總工程師、西安伺服電機有限公司總經理邵曉強研究員級高級工程師為第11章增補了兩個永磁無刷直流電機電磁設計計算實例，供讀者參考，希望對讀者的電機設計工作有所幫助。
在本次修訂工作中，機械工業出版社羅莉副編審對編者給予了鼓勵和支持，進行了十分細致的編輯工作，在此深表謝意。
編者學識有限，不一定能完全滿足讀者的期望，有錯漏和不當之處，敬請讀者和同行給予批評指正。謝謝。第2版前言本書自2011年出版以來，承蒙廣大讀者厚愛，先後重印了7次。在此，編者對各位讀者的認可表示由衷感謝。由機械工業出版社提議，現修訂再版。
本次修訂，除了將個別排印有誤之處更正外，增補了一些內容。例如，在第5章和第7章增補了多相繞組連接方式拓撲結構探討；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械特性的比較；多相封閉形繞組無環流條件；三相電機改換為三角形接法的霍爾傳感器定位；適用於各類無刷直流電機確定霍爾傳感器安放位置的通用方法；從單相到11相幾種繞組拓撲結構的霍爾傳感器安放位置實例等。
本次修訂，特邀西安微電機研究所副總工程師、西安伺服電機有限公司總經理邵曉強研究員級高級工程師為第11章增補了兩個永磁無刷直流電機電磁設計計算實例，供讀者參考，希望對讀者的電機設計工作有所幫助。
在本次修訂工作中，機械工業出版社羅莉副編審對編者給予了鼓勵和支持，進行了十分細致的編輯工作，在此深表謝意。
編者學識有限，不一定能完全滿足讀者的期望，有錯漏和不當之處，敬請讀者和同行給予批評指正。謝謝。
第1版前言無刷直流電機被認為是21世紀有發展前途和廣泛應用前景的電子控制電機，在航天航空繫統、國防軍事裝備、科學儀器、工業自動化裝備、交通運輸、醫療器械、計算機信息外圍設備、辦公自動化設備、家電民用消費產品中有越來越廣泛的應用。目前國內從事無刷直流電機開發、生產、控制、應用人員眾多，許多高校研究生論文圍繞無刷直流電機與控制的熱點開展研究。國內外科技刊物和學術會議有大量相關論文發表。
本書著重對永磁無刷直流電機與控制技術的主要問題進行較深入的研究分析和介紹，包括無刷直流電動機（BLDC）與永磁同步電動機（PMSM）的結構和性能比較；無刷直流電機數學模型、等效電路、特性與參數；分數槽集中繞組和多相繞組；不同相數繞組連接和導通方式的分析比較；氣隙磁通密度的分析計算；反電動勢波形和反電動勢計算；霍爾傳感器位置分布規律分析和確定方法；無刷直流電機設計要素的選擇和主要尺寸的確定；整數槽和分數槽繞組無刷直流電機的電樞反應；轉矩波動及其抑制方法；齒槽轉矩及其削弱方法；無刷直流電機基本控制技術；無傳感器控制技術；低成本正弦波控制技術；單相無刷直流電機與控制等。
本書作者是國內早從事無刷直流電機與控制技術的首批科技工作者之一，本書是作者30多年從事無刷直流電機研究開發實踐的體會與總結，其中也介紹了作者在無刷直流電機技術領域，例如簡化數學模型和計及電感的數學模型、特性與參數計算方法、主要尺寸基本關繫式考慮電感影響的修正、由黏性阻尼繫數D確定電機主要尺寸的方法、分數槽集中繞組槽極數組合與選擇應用、霍爾傳感器位置確定方法、定子大小齒結構、繞組切換調速和直接驅動等方面的研究心得和成果。同時本書也綜合介紹國內外無刷直流電機與控制技術進展動態和研究成果。每章後附有相關參考文獻，便於讀者跟蹤和進一步深入研究。在此，對所參考引用的國內外文獻資料的學者表示衷心的感謝。
本書遵循理論研究與實用技術相結合原則編寫，預期對即將從事或正在從事無刷直流電機開發、生產、控制、應用人員的工作將有具體幫助。
本書編寫面向已具有電機學與電子技術基礎知識，對無刷直流電機技術有需求的讀者。本書可供從事無刷直流電機研究開發、設計、生產、控制、應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。
本書作者對曾經服務過的西安微電機研究所、中國電器科學研究院和一些企業公司所提供的研究實踐機會和條件，有關領導和同事的支持和幫助表示誠摯的謝意；感謝孫流芳編審的鼓勵和機械工業出版社在本書出版過程中給予的支持。
作者學識水平有限，錯漏和不當之處敬請讀者和同行給予批評指正。聯繫電子郵箱：tanjc04@sinacom。

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