交流電機(jī)設(shè)計(jì)

譯者序
前言
作者簡(jiǎn)介
主要符號(hào)列表
第1章 磁路1
1.1畢奧-薩伐爾定律1
1.2磁場(chǎng)B2
1.3示例——磁通密度B計(jì)算3
1.4矢量磁位A4
1.5示例——從矢量磁位計(jì)算磁場(chǎng)5
1.6磁通6
1.7電場(chǎng)E7
1.8安培定律8
1.9磁場(chǎng)強(qiáng)度H10
1.10B和H的邊界條件13
1.11法拉第定律14
1.12運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電場(chǎng)15
1.13磁導(dǎo)、磁阻和磁路16
1.14示例——方形截面圓環(huán)19
1.15多路徑磁路20
1.16磁阻的一般表達(dá)式21
1.17電感23
1.18示例——導(dǎo)線的內(nèi)部電感23
1.19磁場(chǎng)儲(chǔ)能25
1.20單位轉(zhuǎn)換26
1.21純鐵心磁路29
1.22磁性材料30
1.23示例——變壓器結(jié)構(gòu)31
1.24含氣隙磁路34
1.25示例——飽和磁路結(jié)構(gòu)36
1.26示例——混聯(lián)鐵心磁路計(jì)算37
1.27多繞組磁路38
1.28電機(jī)磁路39
1.29勵(lì)磁線圈位置的影響41
1.30總結(jié)42
參考文獻(xiàn)43
第2章 交流繞組的磁動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng)分布44
2.1兩極電機(jī)整距繞組的磁動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng)分布44
2.2兩極電機(jī)的短距繞組46
2.3分布繞組49
2.4同心繞組54
2.5槽口的影響57
2.6分?jǐn)?shù)槽繞組58
2.7斜槽繞組62
2.8多對(duì)極、多并聯(lián)支路繞組63
2.9三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)分布64
2.10等效兩相電機(jī)概念67
2.11總結(jié)68
參考文獻(xiàn)68
第3章 基于磁路的主磁通計(jì)算69
3.1感應(yīng)電機(jī)的主磁路69
3.2有效氣隙和卡特系數(shù)70
3.3有效長(zhǎng)度73
3.4齒部磁阻計(jì)算75
3.5示例1——齒部磁壓降78
3.6軛部磁阻計(jì)算82
3.7示例2——主磁路上的磁壓降88
3.8等效磁路94
3.9高飽和電機(jī)的磁場(chǎng)分布96
3.10磁化電抗計(jì)算99
3.11示例3——磁化電感計(jì)算103
3.12總結(jié)105
參考文獻(xiàn)105
第4章 基于磁路的漏抗計(jì)算106
4.1感應(yīng)電機(jī)的漏磁通分量106
4.2比磁導(dǎo)107
4.3槽漏磁導(dǎo)計(jì)算109
4.4單層繞組的槽漏感113
4.5雙層繞組的槽漏磁導(dǎo)114
4.6雙籠型繞組的槽漏感116
4.7雙層繞組的槽漏感117
4.8繞組端部漏感121
4.8.1鏡像法121
4.8.2散嵌線圈的繞組端部漏感123
4.8.3將定子鐵心視為完全導(dǎo)電體的繞組端部漏感125
4.8.4將定子鐵心視為空氣的繞組端部漏感127
4.8.5每相繞組的端部漏感128
4.8.6成型線圈的繞組端部漏感130
4.8.7籠型繞組的端部漏感131
4.9定子諧波或相帶漏磁通132
4.10鋸齒形漏感134
4.11示例4——漏感計(jì)算139
4.12籠型轉(zhuǎn)子的每相有效電阻和電感144
4.13轉(zhuǎn)子氣隙磁動(dòng)勢(shì)的基波分量147
4.14轉(zhuǎn)子諧波漏感148
4.15互感計(jì)算152
4.16示例5——轉(zhuǎn)子相漏感計(jì)算156
4.17斜槽漏感157
4.18示例6——斜槽效應(yīng)計(jì)算159
4.19總結(jié)160
參考文獻(xiàn)160
第5章 感應(yīng)電機(jī)損耗計(jì)算161
5.1引言161
5.2導(dǎo)體中的渦流效應(yīng)162
5.3定子電阻計(jì)算169
5.4示例7——定子和轉(zhuǎn)子的電阻計(jì)算171
5.5不規(guī)則導(dǎo)條形狀電機(jī)的轉(zhuǎn)子參數(shù)177
5.6電工鋼的類型181
5.7基波磁場(chǎng)引起的鐵耗182
5.8雜散負(fù)載損耗和雜散空載損耗185
5.9定子開槽所導(dǎo)致的鐵心表面損耗計(jì)算190
5.10齒部脈動(dòng)鐵耗計(jì)算198
5.11摩擦損耗和通風(fēng)損耗204
5.12示例8——鐵耗電阻計(jì)算205
5.13總結(jié)208
參考文獻(xiàn)208
第6章 設(shè)計(jì)原理209
6.1設(shè)計(jì)因素209
6.2電機(jī)制造標(biāo)準(zhǔn)210
6.3主要尺寸特征215
6.4D2L輸出因數(shù)215
6.4.1埃森法則216
6.4.2磁剪應(yīng)力217
6.4.3長(zhǎng)徑比221
6.4.4阻抗基準(zhǔn)值224
6.5D3L輸出因數(shù)225
6.6損耗密度231
6.7D2.5L尺寸公式232
6.8磁負(fù)荷的選取233
6.8.1鐵心中的最大磁通密度233
6.8.2磁化電流234
6.9電負(fù)荷的選取235
6.9.1額定電壓235
6.9.2電流密度約束237
6.9.3電流密度代表值239
6.10定子結(jié)構(gòu)的實(shí)用考量241
6.10.1散嵌繞組和成型繞組242
6.10.2三角形和星形聯(lián)結(jié)243
6.10.3疊片間絕緣243
6.10.4選取定子槽數(shù)243
6.10.5有效材料尺寸的選取244
6.10.6選取導(dǎo)線尺寸245
6.10.7確定氣隙長(zhǎng)度245
6.11轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)246
6.11.1需避免的槽配合247
6.11.2起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子發(fā)熱問(wèn)題247
6.12設(shè)計(jì)流程248
6.13尺寸改變對(duì)電機(jī)性能的影響251
6.14總結(jié)254
參考文獻(xiàn)255
第7章 熱設(shè)計(jì)256
7.1熱問(wèn)題256
7.2溫度限制和最大溫升256
7.3熱傳導(dǎo)258
7.3.1矩形板的簡(jiǎn)單熱傳導(dǎo)258
7.3.2圓柱體的熱傳導(dǎo)260
7.3.3內(nèi)部均勻熱源的熱傳導(dǎo)261
7.3.4示例9——定子繞組熱263
7.3.5內(nèi)部均勻熱源的一維熱傳導(dǎo)264
7.3.6內(nèi)部均勻熱源的二維和三維熱傳導(dǎo)266
7.3.7定子齒上的二維熱流計(jì)算266
7.3.8內(nèi)部熱源的圓柱固體的徑向熱流267
7.3.9均勻熱源的圓柱殼的熱流269
7.4平面上的熱對(duì)流273
7.5氣隙的熱傳遞275
7.6輻射傳熱275
7.7冷卻方法和系統(tǒng)276
7.7.1空氣表面冷卻277
7.7.2內(nèi)部冷卻277
7.7.3循環(huán)冷卻系統(tǒng)277
7.7.4液體冷卻278
7.7.5直接氣體冷卻278
7.7.6氣體作為冷卻介質(zhì)278
7.7.7液體作為冷卻介質(zhì)280
7.8等效熱路280
7.9示例10——250hp感應(yīng)電機(jī)的熱分布285
7.9.1熱量輸入287
7.9.2熱阻288
7.10瞬態(tài)熱流298
7.10.1外部產(chǎn)生的熱量298
7.10.2電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的熱300
7.10.3熱不穩(wěn)定性301
7.11總結(jié)301
參考文獻(xiàn)302
第8章 永磁電機(jī)303
8.1永磁體特性303
8.2磁滯305
8.3永磁材料307
8.4磁體工作點(diǎn)的確定310
8.5正弦波驅(qū)動(dòng)表貼式永磁電機(jī)312
8.6磁通密度限制315
8.7電流密度限制319
8.8長(zhǎng)徑比選擇319
8.9鐵心渦流損耗320
8.9.1