高清PDF《智能制造与装备制造业转型升级丛书 永磁电动机机理、设计及应用》 苏绍禹 著 2016年版

前言
创新，就是抛开旧的，创造新的。创造新的，就是提出新方法、建立新理论、做出新成就、制造新产品。
创新是发展的动力，没有创新，社会就不会发展。
创新就是解决矛盾。旧的矛盾解决了，新的矛盾又产生了，再解决新矛盾…事物在不断出现矛盾、解决矛盾中得到发展。
在科学技术领域中，创新是科学技术发展的动力，没有创新，科学技术就不能发展。
改革开放以来，人民生活不断地得到改善和提高。一些经济条件较好的农民开始发明创造。中央电视台第十套节目中有一个栏目是“我爱发明”，从中可以看到普普通通的农民，他们不辞辛劳，为了实现自己的发明梦想，坚持几年，甚至十几年，孜孜不倦地追求、制造、试验，他们终于梦想成真。如“老沈”的喷洒农药的4旋翼直升机，它比人工喷洒农药的效率提高了几十倍，且农药比人工喷洒得更均匀。这架直升机易于操作，且操作灵活，可在农田的任何空地起飞和降落。再如竹笋去皮机、松子开口机、小麦收割机的卸粮机等。这些发明创造使劳动效率提高几倍、十几倍，甚至几十倍。这就是创新。
人类有记载的文明史已经有几千年，人类社会就是在不断创新中得到发展的。前人提出的假说、理论，后人给予证明、完善、发展和应用。科学技术的发展就是后人站在前人肩膀上的创新。
永磁体磁极对外做功不消耗其自身磁能。人们利用永磁体磁极的这一特性，制造了永磁发电机和永磁电动机。永磁发电机和永磁电动机与同功率电励磁的发电机和电动机相比，体积小、重量轻、效率高、温升小、噪声小、节能10%~20%。永磁电动机的外径达到了5mm,这是电励磁电动机无法达到的。这就是创新。
永磁电动机被广泛地应用在航天、航空、舰船、汽车、电动汽车、电动自动车、工业自动控制、医药及医疗器械、家电等领域。
作者的《永磁发电机机理、设计及应用》一书出版后，受到很多读者的欢迎。应机械工业出版社的江婧婧编辑之邀，根据读者的需求，又写了本书。本书中包括永磁体磁极的基本理论，永磁电动机永磁体磁极的径向、切向布置，以及永磁体磁极的轴向拼接，径向并联、串联的气隙磁密的计算和磁路计算。本书给出了永磁有刷、无刷靴式直流电动机，永磁有刷、无刷有槽直流电动机，永磁有刷、无刷盘式直流电动机及永磁交流电动机等的转动机理、主要参数的设计计算等。由于永磁电动机有别于传统电励磁电动机的机理，作者将其自1973年至现在40余年对永磁体和永磁电动机研究的理论和实践所得到的成果奉献给读者。
作者在书中几次提到“永磁体对外做功不消耗其自身磁能，在某种意义上说，永磁体磁能不遵守能量守恒”，这是指永磁体磁能在外动力作用下对外做功而不消耗其自身磁能。对于永磁发电机，外动力使镶嵌永磁体磁极的转子转动，在定子绕组中输出电能；对于永磁电动机，当定子绕组通电时，励磁就会使镶嵌永磁体磁极的转子转动。对外输出转矩的过程中，永磁体对外做功不消耗其自身磁能，并且与电励磁发电机和电动机相比节能10%~20%,节省下来的能量是永磁体磁能在外动力作用下贡献的，这已被作者的实验和样机所证明。
永磁体的磁能是保守能，当外动力停止时，永磁体磁能也停止做功，永磁体磁能不会在外动力停止时自动对外做功。因此，不能凭想象利用“永磁体对外做功不消耗其自身磁能，在某种意义上说，永磁体磁能不遵守能量守恒”去创造永磁磁能永动机。
由于作者水平有限，可能在本书中有这样或那样的错误，欢迎读者批评指正，作者不胜感谢。
在此向机械工业出版社的江婧婧编辑及出版社给予作者的支持表示衷心的感谢。
在此，也再次向《永磁发电机机理、设计及应用》的读者表示衷心的感谢。
作者
2016年3月16日于长春

内容索引：

前言
主要符号
第一章绪论…1
第一节永磁体的发展历史与永磁电机…1
第二节磁性机理…2
第三节永磁体的磁能…3
第四节永磁电动机的特点及其未来…4
第二章永磁体的特殊性能、种类及其一般性能…6
第一节永磁体的磁和磁性能的概念6
第二节永磁体的特殊性能9
第三节永磁体的种类及其一般性能…14
第三章永磁电动机中永磁体磁极的布置及其磁密21
第一节永磁电动机的种类、结构特点及用途…21
第二节永磁体的特性曲线及其工作点…23
第三节永磁体的气隙磁密…26
第四节水磁电动机中永磁体磁极的布置及其特点和气隙磁密…29
第五节永磁电动机的定子齿、定子轭的磁密…35第四章永磁靴式直流电动机39
第一节永磁有刷靴式直流电动机的结构、起动、换向及反转39
第二节永磁有刷靴式直流电动机转动机理…42
第三节永磁有刷靴式直流电动机的反电动势及反电动势对水磁体的充、去磁和电磁转矩45

第四节永磁有刷靴式直流电动机的功率和效率……48
第五节永磁无刷靴式直流电动机的结构、起动、换向及反转54
第六节永磁无刷靴式直流电动机转动机理…56
第七节永磁无刷靴式直流电动机的电流换向方式…59
第八节永磁无刷靴式直流电动机的反电动势、转矩及转子永磁体磁极的充、去磁…62
第九节永磁无刷靴式直流电动机的功率和效率65
第十节永磁靴式直流电动机的主要参数和主要尺寸…68
第十一节永磁靴式直流电动机永磁体磁极及极靴绕组的设计…74
第五章永磁有刷有槽直流电动机…78
第一节永磁有刷有槽直流电动机的结构、起动、反转和转动机理…78
第二节永磁有刷有槽直流电动机的反电动势和转矩、转速和调速…81
第三节永磁有刷有槽直流电动机的功率和效率84
第四节永磁有刷有槽直流电动机与同功率电励磁直流电动机的比较87
第五节永磁有刷有槽直流电动机的额定数据、主要参数…89
第六节水磁有刷有槽直流电动机主要尺寸的确定………93
第七节永磁有刷有槽直流电动机的绕组设计……95
第八节永磁有刷有槽直流电动机的转子槽及其参数和磁路计算………102
第九节水磁有刷有槽直流电动机定子永磁体磁极的设计…105
第十节水磁有刷有槽直流电动机换向器的设计…110
第六章永磁无刷有槽直流电动机…114
第一节永磁无刷有槽直流电动机的结构及转动机理…114
第二节水磁无刷有槽直流电动机的定子槽、起动和转速+……119
第三节永磁无刷有槽直流电动机的反电动势和电磁转矩…122
第四节永磁无刷有槽直流电动机的相数、极数及绕组·124
第五节水磁无刷有槽直流电动机的位置传感器及其安装位置…129
第六节水磁无刷有槽直流电动机的主要参数及尺寸4…132
第七节水磁无刷有槽直流电动机的定子槽尺寸、槽满率及磁路计算…136
第八节永磁无刷有槽直流电动机的功率及效率4…………139
第九节永磁无树有槽直流电动机的现状及末来发展…143
第七章永磁盘式直流电动机…145
第一节水磁有刷盘式直流电动机的结构、起动和反转……145
第二节水磁有刷盘式直流电动机的转动机理、转矩、反电动势、转速和调速…147
第三节水磁有刷盘式直流电动机的功率、效率及节能…150
第四节永磁有刷盘式直流电动机的额定数据、主要指标及主要参数·152
第五节永磁有刷盘式直流电动机主要尺寸的确定156

第六节水磁有刷盘式直流电动机的转子绕组…161
第七节水磁有刷盘式直流电动机换向器的165
第八节永磁无刷盘式直流电动机的结构、起动、反转和调速167
第九节永磁无刷盘式直流电动机的转动机理、反电动势及转矩…170
第十节永磁无刷盘式直流电动机的额定数据及主要参数…173
第十一节永磁无刷盘式直流电动机主要尺寸的确定…………176
第十二节永磁无刷盘式直流电动机的定子绕组…180
第十三节永磁无刷盘式直流电动机的功率、效率和节能…182
第八章永磁交流电动机…185
第一节永磁交流电动机的结构和转动机现…185
第二节水磁交流电动机的额定数据和主要参数…190
第三节主要尺寸及定子槽设计…193
第四节水磁交流电动机的绕组设计及绕组相关参数…199
第五节永磁交流电动机的磁路计算及起动力矩44…204
第六节水磁交流电动机的损耗、功率和效率及转矩…209
第七节永磁交流电动机的未来…215
第九章永磁电动机转子轴的设计、计算及转子的平衡…217
第一节永磁电动机转子轴最危险轴径的确定217
第二节转子轴的强度校核220
第三节转子轴的挠度和永磁电动机的临界转速…224
第四节水磁电动机转子的平衡…228
第十章设计举例…230

投稿会员：可爱莹