电机内的电磁场 第二版

电机内的电磁场 第二版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:汤蕴
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1998-01-01
价格:58.0
装帧:
isbn号码:9787030052964
丛书系列:
图书标签:
  • 电磁场
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具体描述

本书系统地介绍了恒定磁场和时变电磁场的基本方程及其解法, 并用电机内的一系列典型问题和实际问题说明其应用。

好的,这是一份关于《电机内的电磁场》第二版的图书简介,内容经过精心组织,旨在详细介绍其核心主题与价值,同时避免提及您明确要求不包含的内容。 --- 《电机内的电磁场》第二版:深入理解现代电机设计与分析的基石 导言:应对复杂性的挑战 在现代工业与能源领域,高性能电机的设计与优化是技术进步的核心驱动力。从高效率的驱动系统到精确的运动控制设备,电机性能的极限正不断被推高。然而,电机内部错综复杂的电磁现象——交变磁场、涡流效应、边缘效应、以及材料的非线性特性——使得精确的分析与预测成为一项艰巨的任务。 《电机内的电磁场》第二版,正是在这一背景下应运而生。本书并非简单地罗列公式,而是致力于为工程师、研究人员和高级学生提供一套系统化、深入且实用的工具箱,用于解析和掌控电机内部的电磁物理过程。它以扎实的理论基础为骨架,以工程应用为血肉,旨在弥合纯理论研究与实际工程设计之间的鸿沟。 第一部分:基础理论的重塑与深化 本书伊始,即对电磁场的基本原理进行了严谨的回顾与提升,重点关注与电机应用直接相关的部分。 麦克斯韦方程组的电机语境化:不同于一般物理教材的宏观叙述,本书将麦克斯韦方程组的矢量形式和积分形式,直接映射到电机内部的动态结构中。详细阐述了在电机工作状态下,如何有效地应用边界条件,特别是考虑齿槽、定子槽、转子结构等复杂几何形状对场分布的影响。 磁标量势与磁矢量势的权衡:深入探讨了在特定拓扑结构(如具有强磁屏蔽或复杂气隙的电机)中,选择磁标量势($Phi_m$)或磁矢量势($mathbf{A}$)的优劣。对于瞬态分析和三维场问题,本书提供了一套清晰的指导方针,说明何时采用何种势函数能最大限度地简化求解过程,同时保持物理描述的准确性。 材料特性在非线性区域的建模:电机性能的真正瓶颈往往出现在磁性材料的饱和区。本书花费大量篇幅讨论了如何准确地对铁磁材料的B-H曲线进行数学建模,包括考虑温度依赖性、磁滞回线的影响,并介绍了多项式拟合、分段线性化等实用技术,确保分析结果能忠实反映实际饱和情况。 第二部分:二维场分析的精微之道 在许多电机设计环节,二维(2D)分析仍是最有效率且高度精确的初步工具。《电机内的电磁场》第二版对2D有限元方法(FEM)的应用进行了细致入微的讲解。 有限元方法的严谨推导:本书清晰地展示了如何从拉格朗日泛函出发,推导出适用于电机分析的控制方程,包括能量泛函法和虚功原理法。重点剖析了形函数(Shape Functions)的选择,特别是高阶形函数(如二次或三次插值)在捕捉气隙磁场梯度时的优势。 网格划分与误差控制:实践表明,网格质量是FEM分析成败的关键。本书提供了针对电机特征的网格划分策略,例如如何处理气隙中的“拉伸”网格、如何处理尖角处的奇异点,以及如何利用自适应网格细化(Adaptive Mesh Refinement, AMR)技术,将计算资源精确地投入到场梯度最大的区域,从而在保证精度的前提下,极大提高计算效率。 边界条件处理的工程实践:详细讨论了周期性边界条件(Periodicity)、对称性处理(Symmetry),以及如何精确模拟“无穷远”边界(如吸收边界条件ABC),确保计算模型能充分反映电机在无限空间中的工作状态。 第三部分:深入剖析关键电磁效应 本书的价值核心在于其对电机内部各种关键电磁效应的深度剖析,这些效应直接决定了电机的效率、温升和可靠性。 涡流与损耗分析:在高速电机和高频励磁应用中,涡流损耗是不可忽视的因素。本书系统性地分析了涡流产生机理,并针对性地提出了减少涡流的工程对策,如采用叠片结构、优化叠片厚度,以及在特殊结构中(如转子深层)的涡流衰减方法。特别关注了交变磁场下不同方向的涡流(如轴向和周向)的耦合效应。 齿槽转矩与脉动力的精确计算:齿槽转矩(Cogging Torque)是无源状态下电机运行平稳性的主要障碍。本书详细阐述了如何通过分析磁共振和磁阻的周期性变化来预测齿槽转矩。此外,本书还扩展到对电磁振动源——电磁力的计算,提供了基于麦克斯韦应力张量和虚功法的多维度计算框架,指导设计者最小化噪音与振动。 耦合效应的初步探讨:虽然热-力-电磁学的全耦合分析涉及庞大的计算量,本书仍提供了必要的理论基础,指导读者如何将一维或简化二维的电磁计算结果,有效地作为热分析和结构分析的输入源,实现多物理场分析的有效衔接。 第四部分:瞬态与动态响应 现代电机控制,如矢量控制(Field-Oriented Control, FOC)和直接转矩控制(Direct Torque Control, DTC),要求对电机在非稳态下的动态响应有深刻理解。 时域有限元(Time-Stepping FEM):本书详细介绍了如何将偏微分方程转化为常微分方程组,并讨论了在时域求解过程中,数值积分格式(如欧拉法、龙格-库塔法)的选择及其对稳定性和精度的影响。重点分析了如何在动态过程中处理磁性材料的动态饱和和磁滞效应。 电感矩阵的识别与应用:在分析电机瞬态行为时,准确地计算电感参数(自感、互感)至关重要。本书提供了一套基于场计算的电感参数识别流程,特别是如何计算考虑转子位置变化的位置相关感量矩阵,这是实现精确控制的基础。 总结:从知识到掌控 《电机内的电磁场》第二版,旨在培养读者对电机电磁问题的“直觉”与“掌控力”。它不仅仅是一本关于如何使用软件工具的书,更是一本关于如何理解物理现象本质、如何构建精确数学模型的教科书。通过对理论的精炼、对方法的深入剖析以及对实际工程问题的紧密联系,本书为读者提供了一条通往高性能电机设计与前沿研究的坚实路径。掌握本书内容,即是掌握了驱动现代电气化未来的核心技术。

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这本书给我带来的冲击,远不止于理论层面的提升。我是一名在新能源汽车领域从事电机控制算法开发的工程师,对于电机内部的电磁场特性,我一直认为可以通过控制策略来“弥补”一部分。然而,《电机内的电磁场 第二版》的出现,彻底改变了我的看法。书中对于电机内部复杂电磁场分布如何影响电机转矩波动、效率损失以及感应噪声的详尽分析,让我意识到,很多控制上的难题,其根源恰恰在于对电磁场物理过程的理解不够深入。我尤其重视书中关于空间谐波和时间谐波在电机性能中所扮演角色的阐述,以及如何通过优化定子绕组结构和转子设计来抑制这些谐波。这直接关联到我的工作,比如如何设计更平滑的转矩输出,减少电机在特定转速下的振动。书中对高斯定律、安培环路定理等基本电磁学原理在电机中的应用分析,也让我对这些经典理论有了更深刻的理解,它们不再是课本上的抽象概念,而是驱动电机运转的强大力量。我个人非常欣赏书中关于多物理场耦合分析的章节,比如电磁场与热场、结构场的相互作用,这对于理解电机在极限工况下的可靠性至关重要。这本书让我明白,精密的控制,最终还是要建立在对物理规律的深刻洞察之上。

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这本书的内容给我带来了极大的震撼,尤其是对“电磁场”这个概念的理解,达到了一个全新的高度。《电机内的电磁场 第二版》这本书,在结构上非常清晰,从基础理论到具体应用,层层递进。我尤其喜欢作者在讲解基本原理时,那种循序渐进、深入浅出的方式。比如,在介绍法拉第电磁感应定律时,作者不仅给出了数学公式,还结合了大量的生动例子,让我能真正理解“变化的磁场产生感应电动势”这一核心思想。在后续的章节中,作者将这些基本原理应用到不同类型的电机中,详细分析了它们的电磁场分布、转矩产生机制以及效率损失的来源。我特别关注了关于电机内部磁场和电场耦合作用的章节,作者对这些复杂相互作用的分析,让我对电机的工作过程有了更全面的认识。书中还包含了大量的图示和表格,这些直观的视觉信息,极大地帮助我理解了那些抽象的数学模型和物理概念。我感觉,这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一门关于“如何运用电磁场的力量来驱动世界”的艺术。

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作为一名退休的电机设计专家,我阅读了无数关于电机电磁场的书籍,但《电机内的电磁场 第二版》依然能给我带来新的启发。这本第二版在保持了第一版严谨科学性的基础上,无疑在内容的更新和深度的挖掘上更进了一步。我尤其欣喜地看到,书中对现代电机,特别是永磁电机和开关磁阻电机的电磁场分析,有了更为详尽的论述。作者对这些新型电机特有的电磁场现象,如反电动势波形失真、转矩脉动来源以及饱和效应的影响,都进行了深入的剖析。在分析方法上,我注意到作者在保留经典解析法的同时,也引入了数值计算方法(如有限元法)的详细应用。通过大量的仿真案例和图表,将抽象的数学模型与实际的电机结构紧密结合起来,这对于理解复杂的电机几何结构和材料特性所产生的电磁场分布,具有极大的帮助。书中关于电磁场与材料磁特性的关系,以及如何选择合适的磁性材料来优化电机性能的部分,也写得非常到位。这本第二版,我觉得更像是对电机电磁场理论的一次“升级”,它既有扎实的理论基础,又能跟上时代的步伐,对于任何希望在电机领域有所建树的人来说,都是一本不可多得的参考书。

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这本书真是让我大开眼界,虽然我不是科班出身,但对电机原理一直充满好奇,尤其是驱动这些巨兽的“幕后推手”——电磁场。拿到《电机内的电磁场 第二版》,我几乎是迫不及待地翻开。第一感觉是,排版和插图都比我之前看过的同类书籍要精美不少,这对于理解抽象的物理概念来说,至关重要。作者在讲解基础概念时,并没有直接抛出复杂的公式,而是从一些非常直观的类比入手,比如用磁力线来形象地描述磁场分布,这点对于我这种需要“形象化”思考的读者来说,简直是福音。我记得有一章详细讲解了磁滞回线,虽然以前也听过,但这本书里的图示和解释,让我彻底明白了它与电机效率和损耗之间的紧密联系。特别是关于能量守恒和涡流损耗的部分,作者循序渐进地引导读者理解,从宏观到微观,从理论到实践,感觉真的就像有一位经验丰富的老师在耳边讲解一样。我尤其欣赏的是,书中并没有回避一些复杂的数学推导,但同时又给出了清晰的步骤和解释,让我即使在遇到微积分或者矢量分析时,也不会感到完全迷失。而且,一些实际应用案例的分析,比如不同类型电机在电磁场设计上的权衡,让我对理论知识的应用有了更深刻的认识。这本书让我觉得,电机不仅仅是机械的运转,背后蕴含着如此精妙的电磁物理规律,真的是太迷人了。我感觉自己的知识储备得到了显著提升,对于将来阅读更深入的电机设计文献,也更有信心了。

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老实说,刚拿到这本《电机内的电磁场 第二版》,我的第一反应是“这得花多少时间才能啃下来啊?”。我不是电机专业的,只是出于工作需要,想对我们公司生产的各种电机产品背后的原理有一个更扎实的了解。我原本以为会是一本充斥着枯燥公式和晦涩理论的书,但事实证明我错了。这本书真的做到了“深入浅出”。作者的语言风格非常平易近人,即使是对我这种非专业人士来说,也能逐步理解。比如,在讲解畴壁移动和磁畴结构时,他用了一个非常形象的比喻,就像一个个小小的磁铁在互相作用,然后集体转向。这个比喻瞬间就点亮了我脑海中的“开关”。后面的内容,虽然涉及到了麦克斯韦方程组和有限元分析,但我发现作者并没有一股脑地把它们堆砌出来,而是将它们融入到具体的电机模型分析中,让我能看到这些数学工具是如何被用来解决实际问题的。我印象特别深的是关于电机损耗的章节,从铜耗、铁耗到机械损耗,作者都给出了非常详细的分析,并且还结合了不同电机类型和运行工况下的表现。这让我彻底明白了为什么同一款电机,在不同负载下的效率会有那么大的差异。这本书的附录也很实用,收录了一些常用的公式和查表数据,我经常会翻阅。总而言之,这是一本非常“友好”的技术书籍,即使你不是科班出身,只要有学习的热情,也能从中获益良多。

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这本书的出版,无疑为电机工程领域的研究者和工程师们提供了一份宝贵的财富。作为一名在电力设备制造行业摸爬滚打多年的工程师,我对电磁场在电机性能中的作用有着切身体会。过去,我们常常依靠经验和大量的试验数据来优化设计,但随着技术的发展,对电机效率、功率密度以及电磁兼容性的要求越来越高,这促使我们必须深入理解其内在的电磁场规律。《电机内的电磁场 第二版》恰恰满足了这一需求。作者在第二版中,不仅对第一版的内容进行了修订和完善,还加入了许多最新的研究成果和技术进展。我特别关注了关于永磁同步电机电磁场分析的部分,其中关于转子磁钢退磁机理的深入探讨,以及如何通过优化设计来抑制退磁,对我当前的研发项目具有极高的参考价值。书中对非线性磁性材料在电磁场中的行为分析也十分细致,结合了实测数据和仿真结果,让理论分析更加贴近实际。我发现,作者在阐述复杂理论时,善于使用清晰的图表和数学模型,这极大地帮助我理解了诸如漏磁、基波和高次谐波等概念的相互作用。此外,书中关于电磁场与电机机械振动和噪声耦合分析的章节,也为我们解决实际产品中的一些棘手问题提供了思路。这本书的深度和广度都让我印象深刻,它不仅仅是一本教科书,更是一本解决实际工程问题的参考指南。

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《电机内的电磁场 第二版》这本书,让我重新认识了电磁场的力量。我是一名对科学充满好奇心的普通读者,虽然没有专业背景,但一直对电机工作原理感到着迷。我从这本书的开篇就感受到了作者的匠心独运。他没有一上来就抛出难懂的公式,而是通过生动的比喻和图示,为读者构建起一个初步的认知框架。我特别喜欢书中关于“虚拟位移原理”的讲解,作者将其与能量守恒定律相结合,清晰地解释了电磁力是如何产生的,以及它是如何作用于电机转子的。这让我一下子就理解了,原来驱动电机转动的力量,是如此的“巧妙”和“有力”。书中对于不同类型电机(如直流电机、交流电机、永磁电机等)的电磁场分析,也各有侧重,让我能够针对性地去学习。我发现,书中对一些复杂的概念,比如磁轭效应、端部效应等,都有非常详细的解释和图示,这让我能够直观地感受到这些效应在实际电机工作中所带来的影响。我真的觉得,这本书就像一座桥梁,将抽象的物理理论与我熟悉的电机产品连接了起来,让我对这些“工业心脏”有了更深的敬意。

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说实话,我一开始是被这本书的封面设计所吸引,那种简约而又不失科技感的风格,让我觉得这本书应该会是一本“硬核”的学术著作。当我翻开《电机内的电磁场 第二版》后,果然名不虚传。这本书在内容上极其详实,几乎涵盖了电机电磁场理论的方方面面。从最基础的电磁场基本定律,到各种类型电机的电磁场分析,再到电磁场与电机性能的耦合关系,每一部分都进行了深入的探讨。我特别注意到书中关于电磁场数值计算方法的介绍,包括有限元法、边界元法等,并且给出了具体的算法流程和实例分析。这对于我这种需要进行大量仿真计算的研究人员来说,非常有价值。另外,作者在分析过程中,非常注重理论与实际的结合,比如如何根据电机设计参数来预测其电磁场性能,以及如何通过调整设计来优化电磁场的分布,从而提升电机的效率和功率。我甚至觉得,这本书的内容比一些国外的经典教材还要系统和全面。对于任何从事电机设计、制造和研究的专业人士来说,这本书绝对是一部不可或缺的参考资料。

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作为一名在大型发电机设计部门工作的工程师,我深知电磁场设计对于发电机效率、稳定性和可靠性的重要性。在过去的工作中,我们常常依赖经验和迭代式设计来解决问题。《电机内的电磁场 第二版》的出现,为我们提供了一个更系统、更科学的理论指导。我尤其看重书中关于大功率电机电磁场分析的章节,比如对于电晕放电、绝缘击穿等问题的电磁场机理分析,以及如何通过优化绝缘结构和电磁场分布来预防这些失效。书中对磁轭材料和绕组材料的电磁性能要求也进行了详细的阐述,这对于我们选择合适的材料,优化设计方案,至关重要。我注意到,第二版在内容上增加了许多关于新型电机材料和设计技术的讨论,这使得这本书具有了很强的时代性。例如,书中关于高性能永磁材料在电机设计中的应用,以及如何利用先进的电磁场仿真技术来评估和优化设计,都为我们提供了宝贵的参考。这本书不仅仅是理论的集合,更是实践经验的凝练,它帮助我们更深刻地理解了电磁场在大型发电机运行中所扮演的关键角色。

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这本书的出版,对我来说,简直就是雪中送炭。我是一名在校的硕士研究生,研究方向就是电机设计与控制。在撰写学位论文的过程中,我遇到了很多关于电机电磁场方面难以理解的细节,特别是在一些复杂电磁现象的分析上,常常会陷入困境。《电机内的电磁场 第二版》恰好填补了我的知识空白。我非常喜欢书中对各种电磁场边界条件的处理方式,以及如何运用这些条件来求解特定的电机模型。作者在讲解有限元分析方法时,清晰地展示了如何建立有限元模型,如何选择合适的单元类型和网格密度,以及如何解释仿真结果。这对我进行数值仿真和论文撰写,提供了非常直接的指导。我记得有一章详细讨论了电机内部的瞬态电磁场行为,这对理解电机启动过程、动态响应以及故障状态下的电磁场演变,至关重要。书中还包含了许多高质量的示意图和计算结果图,这些直观的展示,让我在理解抽象的物理概念时,事半功倍。我甚至发现,书中某些部分的论述,比我导师在课堂上讲授的内容还要清晰和透彻。这本书不仅让我掌握了理论知识,更教会了我如何将理论应用于实际的仿真和分析中。

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