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第1章 电机设计的基本定律和方法1

1.1电磁原理1

1.2数值法7

1.3解析计算的基本原则9

1.3.1磁力线图12

1.3.2载流区的磁通图16

1.4虚功原理在力和力矩计算中的应用19

1.5麦克斯韦应力张量；径向和切向应力24

1.6自感和互感27

1.7标么值31

1.8相量图34

参考文献35

第2章 电机绕组36

2.1基本原理37

2.1.1凸极绕组37

2.1.2槽绕组39

2.1.3端部绕组40

2.2相绕组41

2.3三相整数槽定子绕组42

2.4电压相量图和绕组因数48

2.5绕组分析55

2.6短距56

2.7槽绕组的电流链63

2.8多相分数槽绕组72

2.9相系统和绕组相带75

2.9.1相系统75

2.9.2绕组相带77

2.10对称条件78

2.10.1对称分数槽绕组79

2.11基绕组81

2.11.1一阶分数槽基绕组81

2.11.2二阶分数槽基绕组82

2.11.3整数槽基绕组82

2.12分数槽绕组84

2.12.1单层分数槽绕组84

2.12.2双层分数槽绕组92

2.13单、双相绕组97

2.14变极绕组100

2.15换向器绕组102

2.15.1叠绕组的工作原理105

2.15.2波绕组的工作原理107

2.15.3换向器绕组实例，平衡连接器109

2.15.4交流换向器绕组113

2.15.5换向器绕组的电流链与电枢反应113

2.16补偿绕组和换向极115

2.17异步电机的转子绕组117

2.18阻尼绕组119

参考文献121

第3章 磁路设计122

3.1气隙及气隙磁压降127

3.1.1气隙和卡特系数127

3.1.2凸极电机的气隙131

3.1.3隐极电机的气隙136

3.2等效铁心长度137

3.3齿部和凸极磁压降139

3.3.1齿部磁压降139

3.3.2凸极磁压降142

3.4定、转子轭部磁压降142

3.5电机空载曲线、等效气隙和励磁电流145

3.6旋转电机的磁性材料147

3.6.1铁磁材料的特性150

3.6.2铁心磁路的损耗155

3.7旋转电机的永磁材料161

3.7.1永磁材料的历史与发展162

3.7.2永磁材料的特性164

3.7.3永磁材料磁路的工作点168

3.7.4永磁材料的退磁173

3.7.5永磁材料在电机中的应用175

3.8铁心叠片的装配180

参考文献181

第4章 电感182

4.1励磁电感182

4.2漏电感185

4.2.1漏磁通的分类186

4.3漏磁的计算189

4.3.1斜槽因数和斜槽漏感189

4.3.2气隙漏感193

4.3.3槽漏感197

4.3.4齿顶漏感205

4.3.5端部漏感206

参考文献208

第5章 电阻209

5.1直流电阻209

5.2集肤效应对电阻的影响210

5.2.1电阻系数的解析计算210

5.2.2槽内导体的临界高度217

5.2.3抑制集肤效应的方法217

5.2.4电感系数218

5.2.5利用电路分析方法计算槽内的集肤效应219

5.2.6双边集肤效应226

参考文献230

第6章 旋转电机的设计流程231

6.1旋转电机的生态化设计原则231

6.2旋转电机的设计流程232

6.2.1初始值232

6.2.2主要尺寸234

6.2.3气隙241

6.2.4绕组选择243

6.2.5气隙磁通密度245

6.2.6电机空载磁通和绕组匝数245

6.2.7新的气隙磁通密度249

6.2.8确定齿宽250

6.2.9确定槽形尺寸250

6.2.10确定气隙磁压降和定、转子齿磁压降254

6.2.11确定新的饱和系数256

6.2.12确定电机定、转子轭高及其磁压降257

6.2.13励磁绕组258

6.2.14确定电机定子外径和转子内径259

6.2.15计算电机性能259

参考文献260

第7章 旋转电机的特性261

7.1电机尺寸、速度、不同负载及效率261

7.1.1电机尺寸及速度261

7.1.2机械载荷能力262

7.1.3电负载能力265

7.1.4磁负载能力266

7.1.5效率267

7.2异步电机269

7.2.1异步电机的电流链及产生的转矩269

7.2.2笼型绕组的电流链及阻抗274

7.2.3感应电机的特性279

7.2.4考虑异步转矩及谐波时的等效电路283

7.2.5同步转矩288

7.2.6笼型绕组槽数的选择289

7.2.7感应电机的构造293

7.2.8冷却及工作制295

7.2.9三相工业感应电动机参数实例297

7.2.10异步发电机299

7.2.11绕线转子感应电机301

7.2.12单相电流供电的异步电动机302

7.3同步电机306

7.3.1同步电机在同步及瞬态运行时的电感307

7.3.2同步电机负载运行及负载角方程315

7.3.3同步电机的有效值相量图321

7.3.4空载曲线及短路试验329

7.3.5异步驱动331

7.3.6不对称负载引起的阻尼电流334

7.3.7阻尼导条槽从极对称轴偏移335

7.3.8同步电机的V形曲线336

7.3.9同步电机的励磁方法336

7.3.10永磁同步电机337

7.3.11同步磁阻电机361

7.4直流电机372

7.4.1直流电机的结构372

7.4.2直流电机的运行及电压373

7.4.3直流电机的电枢反应与电机设计375

7.4.4换向378

7.5双凸极磁阻电机380

7.5.1双凸极磁阻电机的运行原理380

7.5.2开关磁阻电机的转矩381

7.5.3开关磁阻电机的运行382

7.5.4开关磁阻电机的基本术语、相数和尺寸384

7.5.5开关磁阻电机的控制系统386

7.5.6开关磁阻电机的未来展望389

参考文献390

第8章 电机的绝缘393

8.1旋转电机的绝缘394

8.2浸漆和树脂399

8.3绝缘尺寸402

8.4电气作用下的绝缘老化404

8.5实用的绝缘结构405

8.5.1低压电机的槽绝缘405

8.5.2低压电机线圈的端部绝缘407

8.5.3极绕组的绝缘407

8.5.4低压电机的浸渍绝缘407

8.5.5高压电机的绝缘407

8.6绝缘的状态监测409

8.7变频器驱动下的电机绝缘412

参考文献415

第9章 损耗和传热416

9.1损耗416

9.1.1电阻损耗417

9.1.2铁心损耗418

9.1.3附加损耗418

9.1.4机械损耗419

9.1.5降低损耗的方法421

9.1.6节能的经济性423

9.2散热425

9.2.1传导425

9.2.2辐射428

9.2.3对流431

9.3等效热路436

9.3.1电路和热路变量的相似性436

9.3.2绕组的平均导热系数437

9.3.3电机的等效热路438

9.3.4冷却剂流建模446

9.3.5等效热路的求解450

9.3.6冷却流率452

参考文献453

附录454

附录A 电工钢片的特性454

附录B 漆包圆铜线的特性456