Design of Brushless Permanent-Magnet Motors pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Motorsoft

作者:Hendershot, J. R., Jr./ Miller, T. J. E.

出品人:

页数:536

译者:

出版时间:

价格:0.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9781881855033

丛书系列:

图书标签:

• Brushless Permanent-Magnet Motors
• 电机设计
• 无刷电机
• 永磁电机
• 电机控制
• 电力电子
• 电机理论
• 电磁场
• 电机应用
• 电机建模

《电动化时代的核心驱动力：解析现代电机设计与应用》 随着全球对可持续能源和高效动力的不懈追求，电动化浪潮正以前所未有的速度席卷各行各业。从新能源汽车到工业自动化，从航空航天到家用电器，无刷电机作为现代电气驱动系统的“心脏”，其重要性日益凸显。本书旨在深入剖析现代无刷电机设计的核心原理、关键技术以及广泛的应用场景，为工程师、研究人员和技术爱好者提供一本兼具理论深度与实践指导的专业参考。 第一部分：无刷电机设计的基础理论 本部分将从电机学的基本概念出发，为读者构建坚实的理论基础。我们将详细阐述电磁感应定律、安培定律等基本物理原理在电机工作中的应用，并深入探讨永磁材料的特性及其对电机性能的影响。 永磁体的科学： 深入了解钕铁硼（NdFeB）、钐钴（SmCo）等高性能永磁材料的物理特性、磁畴结构、矫顽力、剩磁等关键参数。探讨不同永磁体在设计中的选择依据，以及温度、退磁等因素对永磁体性能的影响。 电磁场的基本原理： 解析电机内部复杂的电磁场分布，包括磁力线、磁通密度、磁势等概念。介绍有限元分析（FEA）等数值计算方法在预测和优化电机电磁性能中的应用。 电机结构与工作原理： 细致剖析无刷直流电机（BLDC）、永磁同步电机（PMSM）等主流无刷电机类型。阐述定子绕组、转子永磁体、气隙等关键部件的结构特点，以及它们如何协同工作产生旋转磁场，驱动转子运转。 功率半导体器件与驱动技术： 介绍IGBT、MOSFET等功率电子器件在电机驱动电路中的作用。详细讲解PWM（脉冲宽度调制）控制技术、换向原理、栅极驱动电路的设计以及驱动电路的保护措施，确保电机安全高效地运行。 第二部分：无刷电机设计的关键技术与优化 本部分将聚焦于提升无刷电机性能的关键技术，从理论推导到实际应用，帮助读者掌握设计高性能电机的核心要领。 绕组设计与优化： 深入研究集中绕组、分布式绕组的特点及优劣。探讨如何通过合理的绕组布局、线圈匝数、连接方式来优化电磁力矩、减小谐波、提高功率因数。介绍槽距角、极距角等设计参数对电机性能的影响。 转子结构设计： 分析内置式（IPM）、外置式（SPM）、表面贴装式（SPM）等不同转子结构的设计理念。探讨如何通过优化永磁体布置、磁轭设计来提升转矩密度、减小转动惯量、提高转速极限。 定子轭与齿部设计： 详细研究定子轭和齿部的几何形状设计，以及它们对磁通密度分布、铁损、齿槽效应的影响。介绍斜齿、凸极等设计手段如何降低齿槽转矩和磁轭饱和。 损耗分析与抑制： 全面分析电机运行过程中产生的各种损耗，包括铜损、铁损（磁滞损耗、涡流损耗）、机械损耗、杂散损耗等。介绍通过优化材料选择、结构设计、冷却方式等手段来降低损耗，提高效率。 热管理设计： 探讨电机过热对性能和寿命的影响。介绍有效的散热方法，如自然风冷、强制风冷、液冷等，以及如何通过热模拟和测试来优化散热设计，确保电机在各种工况下都能稳定运行。 噪声与振动分析： 解析电机运行过程中产生的噪声和振动的来源，如电磁力波动、机械不平衡、气流噪声等。介绍如何通过优化电磁设计、机械结构、安装方式等来降低噪声和振动，提高用户的乘坐或使用体验。 第三部分：无刷电机的应用与发展趋势 本部分将拓展至无刷电机的实际应用领域，并展望其未来发展方向。 新能源汽车驱动系统： 详细介绍无刷电机在电动汽车、混合动力汽车中的核心应用。分析其高效率、高功率密度、长寿命等优势，以及电机控制策略（如矢量控制、直接转矩控制）在提升续航里程和驾驶性能中的作用。 工业自动化与机器人： 阐述无刷电机在工业机器人、伺服系统、数控机床等领域的广泛应用。强调其精确的定位能力、快速的响应速度以及在节能降耗方面的贡献。 航空航天领域： 探讨无刷电机在飞机起落架、飞行控制、电动推进等关键系统中的应用。分析其轻量化、高可靠性、宽温域工作能力等对航空航天技术的支撑。 消费电子与家用电器： 介绍无刷电机在空调、洗衣机、吸尘器、无人机等产品中的应用。分析其静音、节能、长效运行的特点，如何提升产品的用户体验和市场竞争力。 未来发展趋势： 展望无刷电机技术的发展前景，包括更高能量密度材料的应用、更先进的控制算法、集成化和智能化设计、以及在新能源、人工智能等新兴领域的拓展。 本书内容全面，结构清晰，理论与实践相结合，旨在为读者提供一个理解和掌握现代无刷电机设计的完整视角。无论您是电机设计新手，还是寻求技术突破的资深工程师，本书都将是您不可或缺的宝贵资源。

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**评论三：** 坦白说，这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它会是一本专注于某种特定类型的无刷电机设计，没想到它竟然涵盖了从基础原理到高级应用的全过程。作者的叙述逻辑非常清晰，从电机的基本工作原理出发，逐步深入到更复杂的磁路分析、电磁力计算以及热力学问题。书中对不同电机拓扑结构的优劣势分析，以及在特定应用场景下的选择建议，都非常有参考价值。我尤其关注的是书中关于仿真技术在电机设计中的应用，作者详细介绍了如何利用仿真工具来预测电机性能、优化设计参数，并验证设计方案的有效性，这对于缩短研发周期、降低试错成本非常有帮助。此外，书中关于电机材料性能在不同环境下的变化以及如何考虑这些变化进行设计的内容，也让我受益匪浅。这绝对是一本值得反复研读的参考书，对于想要深入理解无刷永磁电机设计精髓的工程师来说，它是一份不可多得的财富。

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**评论一：** 这本书真是打开了我对无刷永磁电机设计领域的新视角。作者深入浅出地剖析了电机设计的每一个关键环节，从最初的磁路设计、材料选择，到绕组优化、电磁载荷分配，再到散热和机械结构考虑，每一个部分都力求严谨细致。尤其让我印象深刻的是，书中不仅提供了大量的理论公式和推导，还配以大量的工程实例和图表，使得抽象的概念变得直观易懂。我曾经在实际工作中遇到过一些难以解决的电机效率瓶颈和噪声问题，通过阅读这本书，我找到了许多理论上的解释和潜在的解决方案。书中对各种影响因素的权衡分析，例如功率密度与损耗、成本与性能之间的取舍，都体现了作者深厚的实践经验。我尤其欣赏的是，作者并没有仅仅停留在理论层面，而是将实际工程中的诸多挑战，如制造公差、温度效应、老化等都纳入了考量范围，这对于我们这些需要在实际产品中实现设计的人来说，无疑是极其宝贵的财富。读完这本书，我感觉自己对无刷永磁电机的设计流程有了更系统、更全面的认识，解决实际问题的能力也得到了显著提升。

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**评论四：** 这本书的阅读体验可以说是非常独特且富有启发性。作者在描述电机设计中的每一个环节时，都像是在讲述一个精心构建的故事，将抽象的工程问题娓娓道来。书中对永磁体在电机中的作用，以及不同永磁体材料特性对电机性能的影响进行了深入的剖析，这让我对如何选择和应用永磁体有了全新的认识。我也对书中关于如何计算和优化电机电磁转矩的章节印象深刻，作者不仅提供了详细的数学模型，还结合实际案例说明了如何通过调整设计参数来提高转矩密度。让我感到惊喜的是，书中还涉及了电机制造工艺对设计的影响，以及如何在这种情况下进行最优化的设计，这对于理解理论与实践的结合至关重要。这本书的语言风格相对比较轻松，但内容却非常扎实，能够帮助读者在轻松愉快的阅读过程中，掌握电机设计的核心技术和方法。

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**评论五：** 作为一名电机专业的研究生，我在寻找一本能够全面而深入地介绍无刷永磁电机设计的教材。《Design of Brushless Permanent-Magnet Motors》无疑是市场上难得的佳作。它不仅涵盖了电机设计的理论基础，例如电磁场分析、材料科学等，更重要的是，它将这些理论知识与实际工程设计紧密结合。书中关于定子和转子结构的详细设计方法，特别是如何通过优化几何参数来提高电机的效率和功率密度，让我获益匪浅。我对书中关于电机损耗分析和热管理策略的章节尤为推崇，这对于确保电机在长期运行中的稳定性和可靠性至关重要。作者的讲解清晰且逻辑性强，能够引导读者逐步建立起完整的电机设计框架。此外，书中对现代电机设计中常用的一些高级概念，如有限元分析和拓扑优化等，也进行了初步的介绍，这为我进一步深入研究打下了坚实的基础。这本书无疑是任何希望在无刷永磁电机领域有所建树的工程师或研究人员的必备读物。

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**评论二：** 这是一本真正能够指导实际工作的宝典！作为一名资深的电机工程师，我阅读过不少关于电机设计的书籍，但《Design of Brushless Permanent-Magnet Motors》的独特之处在于它对每一个设计步骤都进行了详尽的解析，仿佛一位经验丰富的导师在手把手教你。从选择合适的永磁体材料，到计算最佳的磁场强度和分布，再到如何设计高效的绕组结构以降低损耗，书中涵盖了所有核心要素。作者在讲解过程中，善于运用生动的语言和清晰的图示，将复杂的电磁理论转化为可操作的设计指南。我特别赞赏书中关于退磁分析的部分，这对于确保电机在各种工况下的可靠性至关重要。另外，书中关于反电动势（Back EMF）的波形控制和电流谐波的抑制策略，也为我解决许多电机性能问题提供了新的思路。它不仅仅是一本理论书籍，更是一本实用的工具书，让我能够更自信地面对复杂的设计挑战，并优化电机的整体性能，实现更优的效率和更低的成本。

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