小型电动机实用设计手册

《小型电动机实用设计手册》从工程设计和应用的实用观点出发，系统地阐述了小型三相异步电动机、单相异步电动机、小型永磁直流电动机、小型永磁同步电动机以及无刷直流电动机的设计理论、设计参数和设计方法。书中对永磁电机磁路计算、电力电子变流驱动电源以及计算机辅助设计做了较详细的分析叙述；还介绍了小型电动机的结构设计和常用材料。
　　《小型电动机实用设计手册》提供了5种小型电动机的电磁计算程序、数字化图表和算例、电机设计云计算程序，以及5种小型电动机的计算机仿真设计教程，供读者参考。
　　《小型电动机实用设计手册》可作为从事小型电动机设计和研发的工程技术人员的参考书，也可作为提高小型电机行业工程技术人员设计水平的培训教材，还可作为高等院校电气工程及其自动化专业的教学参考书。
　　《小型电动机实用设计手册》内含：
　　46个电子表，实现数据的筛选和定位
　　64张曲线图，展示选取点的准确读值
　　23段微视频，分步骤讲解建模与仿真
　　5种电机类型，云端在线电磁计算与设计
　　《小型电动机实用设计手册》是作者多年来服务于工厂企业的总结，内容集电磁设计、结构设计和驱动电源于一体，体现实用技术及现代设计方法；切合实际、通俗易懂地介绍各种常用小型电动机实用设计技术是《小型电动机实用设计手册》重点内容。通过《小型电动机实用设计手册》提供的经验数据、计算图表、计算公式和方法，能设计出符合工程实际的设计方案，因此《小型电动机实用设计手册》具有较强的工程实用性和设计指导性。
　　《小型电动机实用设计手册》配套的数字化资源，主要体现在：
　　1）表格的数字化，实现数据的筛选和准确定位；
　　2）曲线图的数字化，以展示选取点处的准确读值；
　　3）公式的数字化，实现复杂计算过程的输出和界面友好显示；
　　4）重点开发了三相异步电动机、单相异步电动机、永磁同步电动机、永磁直流电动机、无刷直流电动机等5种类型电动机的在线电磁计算工具；
　　5）提供了软件仿真教程和相应的授课讲解视频，以帮助读者更好地理解和使用云端在线电磁计算程序。

作为驱动动力的各种类型小型电动机是一种具有几百个系列、上千个品种的电机产品，广泛应用于工业、农业、日用电器、办公设备以及现代自动化和军事装备等领域。
　　随着工业技术的发展，对电机产品的机械性能、能效性能的要求越来越高，改善和提高电动机的这些性能，必须要有设计技术保证。近年发展起来的“机电一体化”电机（也称为“智能电机”），如功率步进电动机、变频调速电动机、稀土永磁电动机、无刷直流电动机、开关磁阻电动机等，这些电动机的供电电源已不是传统的电网供电，而是经过电力电子技术变换后的供电电源，因此这些电动机的设计显然与传统的电网直接供电电动机的设计是不同的。目前我国从事电机行业的科技人员数以万计，随着近年来本科教学改革，电机专业的电机设计教学学时受到削减，毕业生毕业时难以掌握电机设计方法，在参加工作后会遇到很多实际的困难。根据作者多年来服务于小型电机企业所受到的启迪，迫切需要一本反映现代电机实用技术的书籍，本书编写的目的就是适应小型电机企业技术人员的需要。作者在总结多年教学经验和科研设计实践的基础上编著此书，期望本书能为提高我国小型电机企业的研发能力做出贡献。
　　本书着重阐述各种常用小型电动机的实用设计技术，程序实用，通俗易懂，取材实际。书中提供了5种小型电动机的电磁计算用计算图表、经验数据和曲线、设计计算程序，以及5种电动机的计算机仿真教程。另外，还开发了5种电机设计的云计算程序，可同时实现PC端和手机端的程序计算。在本书第9章给出了云计算程序的使用介绍。
　　电机更新换代早已完成，国家标准也剔除了热轧硅钢片材料，采用冷轧硅钢片的YE系列高效电机是主流电机。为了供类比法参考，便于设计方案验证和对比，本书仍提供了Y系列和Y2系列部分小型电动机的系列技术数据。
　　书中提供部分数字化图表及三相异步电动机、单相异步电动机、永磁直流电动机、无刷直流电动机和永磁同步电动机的云计算程序。数字化图表，可方便线上查询；云计算程序，便于读者实时在线完成复杂的电磁计算。
　　参加本书编写的有沈阳工业大学胡岩教授、李德成教授，北京航空航天大学武建文教授。全书由胡岩教授统编定稿。
　　吴家成博士和孙赫硕士对书中的电动机计算程序进行了校核，并做了5种电动机的仿真计算。
　　本书可作为小型电机企业工程技术人员的参考书与培训教材，还可作为高等院校电气工程及其自动化专业的教学参考书。
　　由于作者水平有限，书中缺陷和错误在所难免，欢迎广大读者批评指正。

数字化手册配套资源说明
前言
二维码清单

第1章 电动机实用设计技术综述
1．1 电动机分类
1．2 电动机的设计任务、过程、内容和方法
1．2．1 电动机设计任务
1．2．2 电动机的设计过程、内容和方法
1．3 电动机基本技术要求
1．3．1 电动机运行条件
1．3．2 电动机的工作制和定额
1．3．3 温度和温升限值
1．3．4 噪声和振动
1．3．5 电动机的结构及安装型式
1．3．6 旋转电机的尺寸和输出功率等级
1．3．7 电动机产品型号
1．4 国家标准

第2章 小型三相异步电动机设计
2．1 三相异步电动机设计概述
2．1．1 异步电动机的类型、特点和用途
2．1．2 异步电动机的基本结构
2．1．3 异步电动机的额定数据和技术指标
2．1．4 异步电动机的功率等级与中心高的对应关系
2．1．5 异步电动机产品的国家及行业标准
2．2 设计技术参数
2．2．1 电磁负荷选择
2．2．2 主要尺寸
2．2．3 定、转子冲片槽形
2．2．4 定、转子槽数选择和槽配合
2．3 三相异步电动机定子绕组
2．3．1 绕组参数
2．3．2 三相绕组设计
2．4 三相异步电动机的电磁设计
2．4．1 三相异步电动机电磁计算主要内容和设计流程
2．4．2 三相异步电动机的电磁计算
2．5 三相单笼型异步电动机电磁计算程序
2．6 三相单笼型异步电动机电磁计算算例
2．7 三相异步电动机电磁计算方案调整
2．8 变频调速三相异步电动机的设计问题
2．8．1 变频调速三相异步电动机设计概述
2．8．2 主要尺寸及电磁负荷选择
2．8．3 额定电压的确定
2．8．4 极数和额定频率的选择
2．8．5 电动机参数的确定
2．8．6 电磁设计的有关问题
附录
附录2A 绕组系数，漏抗、漏磁导系数
附录2B 各种槽形单位漏磁导计算
附录2C 三相异步电动机电磁计算用曲线

第3章 单相异步电动机设计
3．1 单相异步电动机设计概述
3．1．1 单相异步电动机的类型、特点和用途
3．1．2 单相异步电动机的基本结构
3．1．3 单相异步电动机的额定值和技术指标
3．1．4 单相异步电动机系列功率等级和中心高
3．1．5 单相异步电动机产品的国家及行业标准
3．2 单相异步电动机运行分析
3．2．1 单相异步电动机的磁动势
3．2．2 单相异步电动机的谐波磁动势
3．2．3 转子斜槽
3．2．4 单相异步电动机性能分析
3．3 单相异步电动机的绕组
3．3．1 定子绕组选择
3．3．2 常规绕组
3．3．3 正弦绕组
3．3．4 正弦绕组的绕组系数
3．4 设计技术参数
3．4．1 电磁负荷选择
3．4．2 铁心尺寸和空气隙的确定
3．4．3 定、转子槽数的选择
3．4．4 定、转子槽形设计
3．4．5 有效匝数比a与电容C的选择
3．5 单相异步电动机电磁计算程序
3．6 单相异步电动机电磁计算算例
3．7 单相异步电动机电磁计算方案调整
附录
附录3A 正弦绕组系数、谐波强度
附录3B 单相异步电动机电磁计算用表
附录3C 单相异步电动机轭部磁路长度校正系数

第4章 小型电动机电力电子变流驱动电源
4．1 直流电动机的整流电源
4．1．1 直流电动机单相桥式整流电源
4．1．2 直流电动机三相桥式整流电源
4．1．3 直流电动机自动调速原理
4．1．4 直流电动机整流电源性能分析
4．2 异步电动机变频调速控制驱动电源
4．2．1 变频交流调速系统的基本原理
4．2．2 PWM逆变电路及其控制方法
4．2．3 产生SPWM脉冲的专用集成电路及应用
4．2．4 异步电动机恒压频比变频调速控制方式
4．3 交流电动机矢量控制驱动电源
4．3．1 坐标变换原理
4．3．2 异步电动机电磁转矩和转子磁链观测
4．3．3 异步电动机电压型逆变器矢量控制原理
4．3．4 永磁同步电动机的控制策略和控制原理
4．4 无刷直流电动机控制驱动电源
4．4．1 无刷直流电动机的控制原理及其实现
4．4．2 无刷直流电动机专用集成电路及其应用
4．4．3 有位置传感器无刷直流电动机专用集成电路的应用
4．4．4 无位置传感器无刷直流电动机专用集成电路的应用
4．4．5 无刷直流电动机DSP调速系统
……

第5章 永磁电机磁路计算基础
第6章 小型永磁直流电动机设计
第7章 小型永磁同步电动机设计
第8章 无刷直流电动机设计
第9章 电动机的计算机辅助设计技术
第10章 小型电动机的结构设计
第11章 小型电动机常用材料

附录
参考文献