本書是一本關(guān)于電磁裝置設(shè)計基本原理的教材,屬于“電氣工程及其自動化”一級學(xué)科強電類、工學(xué)(工程學(xué))門類中的專業(yè)課程范疇。
本書主要介紹由電與磁及其相互作用而構(gòu)成的電磁裝置一般性問題的分析方法,在闡述電磁裝置設(shè)計基本原理的基礎(chǔ)上,選擇幾種典型的產(chǎn)品設(shè)計過程與方法為例做介紹,如變壓器、電感器、感應(yīng)電機、永磁電機及開關(guān)永磁操作機構(gòu)等,給讀者提供設(shè)計方法的基本知識。為了適應(yīng)讀者進行現(xiàn)代設(shè)計方法數(shù)值計算的需要,本書還介紹了磁場數(shù)值計算基本原理和軟件使用方法與算例。
本書可作為高等學(xué)校電氣工程類核心專業(yè)課程教材使用,也可作為本專業(yè)的研究生參考書,讀者需具備電路理論、電磁場、電機學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)理論知識。本書也可供從事電磁裝置設(shè)計、運行和研究的技術(shù)人員參考使用。
目 錄
前言
第1 章 緒論 1
11 課程設(shè)置的意義與電磁裝置的定義 1
111 課程設(shè)置的意義 1
112 電磁裝置的定義 1
12 裝置與系統(tǒng) 2
13 電磁裝置的設(shè)計計算方法 3
第2 章 電磁裝置設(shè)計的一般問題 5
21 概述 5
22 機電系統(tǒng)的能量關(guān)系 5
23 耦合磁場中的儲能和余能 9
24 耦合系統(tǒng)中的廣義電磁力 12
25 電磁功率與有效部分幾何尺寸之間的關(guān)系 16
26 能量轉(zhuǎn)換中的損耗與效率 20
261 基本鐵損耗 20
262 基本銅損耗 22
27 發(fā)熱計算基礎(chǔ) 22
271 概述 22
272 均質(zhì)物體的發(fā)熱過程 23
273 等效熱路法 24
第3 章 磁場、磁路及計算方法 27
31 磁場的基本概念和基本定律 27
32 電磁裝置的磁場與磁路 30
33 磁路基本定律 31
34 氣隙磁導(dǎo)計算 35
341 單獨磁體的磁導(dǎo) 35
342 帶氣隙鐵心柱間的氣隙磁導(dǎo) 37
第4 章 變壓器設(shè)計計算 42
41 變壓器設(shè)計的一般問題 42
411 變壓器的定額 43
412 鐵心結(jié)構(gòu)型式 44
413 繞組型式 45
42 變壓器主要尺寸的基本關(guān)系式 47
43 主要尺寸的確定 49
44 鐵心設(shè)計 49
45 繞組設(shè)計 50
451 導(dǎo)線和電流密度選擇 50
452 繞組并聯(lián)根數(shù)的選擇 52
453 繞組軸向、輻向尺寸計算 58
46 變壓器的主絕緣和縱絕緣 62
47 變壓器絕緣半徑計算 63
48 變壓器漏電抗計算 64
481 同心式繞組的漏電抗計算 64
482 對稱交錯式繞組漏電抗計算 67
483 多層繞組的漏抗 69
484 磁場解析法推導(dǎo)羅果夫斯基系數(shù) 71
49 變壓器的性能計算 74
491 鐵心重量及空載損耗 74
492 鐵耗計算 74
493 空載電流計算 75
494 負載損耗 76
410 溫升計算 77
4101 圓筒式繞組溫升計算 78
4102 餅式繞組溫升計算 79
411 配電變壓器設(shè)計實例 81
412 作業(yè) 84
第5 章 電感器設(shè)計計算 86
51 概述 86
52 鐵心電感器的電感計算 87
521 磁路法計算主電抗 87
522 軸對稱磁場解析法計算主電抗 90
523 磁路法分析計算漏磁場漏電抗 95
524 飽和時鐵心電感器的電感計算 101
53 鐵心電感器的電磁力 104
531 鐵心電感器線圈上的作用力的方向 104
532 鐵心電感器線圈上作用力的計算 105
533 鐵心電抗器的設(shè)計計算程序及算例 107
54 空心電感器的設(shè)計與計算 116
541 空心電感器的自感計算 116
542 空心電感器的自感計算 119
543 空心電感器的自感與互感計算 119
544 空心電感器線圈上作用力的方向 123
545 空心電感器線圈上電磁力的計算 123
546 空心電感器線圈的機械應(yīng)力 125
55 積分法計算空心線圈磁場 125
第6 章 感應(yīng)電動機的電磁設(shè)計 130
61 概述 130
611 設(shè)計過程及內(nèi)容 130
612 我國感應(yīng)電動機分類和主要系列 130
613 感應(yīng)電動機的主要性能指標和額定數(shù)據(jù) 132
62 主要尺寸和電磁負荷的選擇 133
621 主要尺寸及其基本關(guān)系 133
622 電磁負荷的選擇 133
623 主要尺寸比的選擇 134
624 主要尺寸的確定 135
625 氣隙長度的確定 136
63 定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)選配與繞組設(shè)計 136
631 定子槽數(shù)及定、轉(zhuǎn)子槽配合 136
632 定子繞組設(shè)計 138
64 定、轉(zhuǎn)子鐵心槽形及槽尺寸的確定 141
641 定子槽形及槽尺寸 141
642 轉(zhuǎn)子槽形及槽尺寸 142
65 感應(yīng)電動機磁路計算 144
651 每極磁通 145
652 磁通密度和磁位降計算 145
653 勵磁電流計算 149
66 參數(shù)計算 149
661 電阻計算 149
662 電抗計算 151
67 運行性能計算 161
671 定、轉(zhuǎn)子額定電流 161
672 額定功率因數(shù) 162
673 額定效率 163
674 額定轉(zhuǎn)差率 163
675 zui大轉(zhuǎn)矩 164
68 起動性能計算 164
681 漏磁路飽和效應(yīng)對漏抗的影響 164
682 擠流效應(yīng)及其對轉(zhuǎn)子參數(shù)的影響 167
69 中小型三相感應(yīng)電動機電磁設(shè)計程序及算例 168
691 基本數(shù)據(jù) 168
692 磁路計算 171
693 參數(shù)計算 172
694 運行性能計算 175
695 起動計算 177
610 作業(yè) 179
第7 章 永磁同步電動機電磁設(shè)計 180
71 概述 180
72 永磁電機用永磁材料性能的基本要求 181
73 永磁同步電動機的基本結(jié)構(gòu)型式 185
74 永磁電機的主要尺寸確定 186
75 永磁電機的磁路計算 190
751 永磁體激勵的主磁路計算原理 190
752 混合勵磁磁路的計算方法 194
753 漏磁導(dǎo)計算基本方法 198
76 永磁同步電動機的電磁設(shè)計計算程序及其說明與算例 199
761 基本數(shù)據(jù) 200
762 空載磁路計算 203
763 負載運行行為計算 210
764 損耗與效率 215
765 電負荷及過載能力計算 218
766 有效材料計算 219
767 起動特性計算 219
77 作業(yè) 225
第8 章 永磁操作機構(gòu)及其特性計算 226
81 永磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理 226
82 永磁機構(gòu)的等效磁路及其計算 227
83 永磁機構(gòu)的電磁力特性 229
84 永磁機構(gòu)操作過程的動態(tài)特性 230
85 作業(yè) 232
第9 章 電磁裝置磁場數(shù)值計算的基本原理和方法 233
91 概述 233
92 電磁場的基本方程 234
93 求解電磁場邊值問題的有限元法 236
931 定解問題與相關(guān)泛函的極值問題 238
932 求解域的單元剖分 238
933 單元內(nèi)近似解的選取——構(gòu)造單元的插值函數(shù) 239
934 變分問題的離散化處理——單元分析 241
935 總體合成 244
94 求解電磁場邊值問題的其他數(shù)值方法簡介 246
95 有限元數(shù)值計算軟件應(yīng)用簡介及實例 249
951 建立模型 249
952 賦予材料屬性 250
953 施加邊界條件和勵磁 250
954 設(shè)定參數(shù)與求解 251
955 后處理 252
956 永磁同步電機二維瞬態(tài)磁場
仿真實例 252
附錄 268
參考文獻 291
李朗如,華中科技大學(xué)知名教授,博士生導(dǎo)師,從事電氣工程本科及研究生教學(xué)和科研50余年,有豐富的教學(xué)和科研經(jīng)驗。主要作品有《電機學(xué)》《變壓器的理論計算》《互感器電抗器的理論與設(shè)計》《中小型旋轉(zhuǎn)電機設(shè)計手冊》《中國電氣工程大典》等。
陳喬夫,華中科技大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。全國變壓器標準化技術(shù)委員會委員,主持并參與完成多項科研項目(含國家自然科學(xué)基金、博士點基金資助項目),獲國家ji、省部級科研和教學(xué)成果獎5項,出版專著教材4部。
周理兵,華中科技大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。中國電機工程學(xué)會大電機專委會委員,湖北省電工技術(shù)學(xué)會常務(wù)理事。主要從事電機及其控制理論與應(yīng)用的教學(xué)和科研工作,先后主持和完成多項各類科研課題,曾獲得省部級科技進步獎三項,省級教學(xué)成果獎一項。主要研究方向為新型電機的運行理論及控制、電機驅(qū)動及其控制系統(tǒng)、電機與電器先進設(shè)計技術(shù)等。
《大設(shè)計》無所不在。在會議室和戰(zhàn)場上;在工廠車間中也在超市貨架上;在自家的汽車和廚房中;在廣告牌和食品包裝上;甚至還出現(xiàn)在電影道具和電腦圖標中。然而,設(shè)計卻并非只是我們?nèi)粘I瞽h(huán)境中的一種常見現(xiàn)象,它...
本書分為上篇“平面構(gòu)成”和下篇“色彩構(gòu)成”兩個部分,每一部分的最后章節(jié)選編了一些本校歷年來學(xué)生的優(yōu)秀作品作為參考,圖文并茂、深入淺出。此外,本書最后部分附有構(gòu)成運用范例及題型練習(xí),可供自考學(xué)生參考。本...
本書從招貼的起源、發(fā)展到現(xiàn)代招貼設(shè)計的運用,闡述了招貼的分類、功能及設(shè)計形式等基本知識。全書以圖文并茂的形式講述了如何將理論知識運用到實際的招貼設(shè)計中。全文內(nèi)容基礎(chǔ),表述深度恰當,以簡單的理論知識引領(lǐng)...
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docx 電磁裝置設(shè)計原理 -感應(yīng) 電機設(shè)計 -作業(yè) docx docx 2010/9/5 序號 名 稱 公 式 單位 算 例 一 額 定 數(shù) 據(jù) 及 主要尺寸 1 型號 Y132M--4 2 輸出功率 PN kW 3 相數(shù) m 3 4 接法 連接 5 相電壓 U =線電壓 V 380 6 功電流 UmPI NKW /10 3 A 6.58 7 極對數(shù) p 2 8 定子槽數(shù) Z1 36 9 轉(zhuǎn)子槽數(shù) Z2 32 10 定子每極 每相槽數(shù) q1=Z1/2pm 3 11 定轉(zhuǎn)字沖 片尺寸 見下圖 定轉(zhuǎn)子沖片尺寸 定子外徑 D1 cm 21 定子內(nèi)徑 Di1 cm 轉(zhuǎn)子外徑 D2 cm 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑 Di2 cm 4.8 定子槽形 半閉口 圓底槽 定子槽尺寸 b01 cm bs1 cm bs2 cm r s cm hs0 cm hs1 cm hs2 cm 轉(zhuǎn)子槽形 梯形槽 轉(zhuǎn)子槽尺寸 b02 c
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頁數(shù): 未知
評分: 4.4
本系統(tǒng)由MSP430F5438A單片機、恒流源、H橋驅(qū)動電路、自繞空心電感、角度傳感器等功能模塊組成,完成了電磁控制運動裝置的設(shè)計。該裝置以MSP430F5438A為控制核心,由恒流源和H橋組成驅(qū)動電路,通過鍵盤設(shè)置參數(shù),控制驅(qū)動電路來調(diào)節(jié)電磁線圈的磁力,改變擺桿的位置。同時,通過角度傳感器,實時檢測擺桿擺動角度,組成反饋環(huán)節(jié),實現(xiàn)擺動裝置的精確控制。
《電磁裝置的多目標優(yōu)化設(shè)計》作者ScottD.Sudhoff是從事電磁裝置計算和優(yōu)化設(shè)計的知名專家?!峨姶叛b置的多目標優(yōu)化設(shè)計》給出了常見電磁裝置(包括電感、電磁鐵和永磁電機、變壓器等)的詳細參數(shù)計算方法以及優(yōu)化算法的具體實現(xiàn),給出了構(gòu)建優(yōu)化模型的詳細流程,并將熱分析整合到電磁裝置優(yōu)化設(shè)計中?!峨姶叛b置的多目標優(yōu)化設(shè)計》介紹的多目標優(yōu)化設(shè)計方法,方法新穎,內(nèi)容具體,可讀性強,為讀者提供了一種能快速進行電磁裝置優(yōu)化設(shè)計的實用方法,對于從事電磁裝置研究、設(shè)計的科研人員、工程技術(shù)人員和研究生,具有很高的參考價值。
《設(shè)計原理》 寫作的方向是一本能夠與實踐結(jié)合的、有專業(yè)針對性的基礎(chǔ)理論教材,特點是淺顯易懂,篇幅較小?!对O(shè)計原理》放棄傳統(tǒng)理論教材學(xué)術(shù)性過強,而文筆生動性不足的缺陷。對語言文字的風格基本定位為:輕松、趣味、易懂。
《設(shè)計原理》