套装 正版 永磁电机理论 共3册 现代永磁电机理论与设计+永磁无刷电机及其驱动技术+永磁无刷直流电机技术 第2版

《永磁无刷电机及其驱动技术》

   本书共分14章，全面阐述了现代永磁交流电机系统的设计及驱动控制思想。本书从永磁材料的基本特性讲起，详细介绍了永磁交流电机的常规结构和近年来兴起的特殊结构及其设计分析方法；对正弦波永磁同步电机和方波无刷直流电机的驱动控制策略都进行了详尽描述，总结了功率器件的开关特性和损耗，整流器及逆变器的拓扑；并且从控制器的成本和可靠性的角度给予了具体设计指导。

   本书构思继承了国外高水平著作的一贯特色，内容由浅入深，理论翔实，分析透彻，并且引用大量高水平参考文献，能够很大程度地反映近20年国际上永磁交流电机的发展和新成果。

   本书适宜于从事电机及其控制、电力电子技术和机电一体化的工程技术人员阅读，也可作为大专院校相关教师、研究生和高年级本科学生的参考书。

译者序

前言

致谢

作者简介

符号表

第一部分永磁材料、永磁电机、逆变器及其控制的基本知识

第1章永磁材料与永磁电机2

1.1永磁材料2

1.1.1退磁曲线3

1.1.2工作点和气隙线5

1.1.3磁能积7

1.1.4永磁体存储的能量8

1.1.5永磁体体积9

1.1.6外加磁场的影响9

1.1.6.1解析法10

1.1.6.2图解法12

1.2永磁体的布置方式16

1.3永磁体的充磁方式17

1.3.1径向和平行充磁17

1.3.2Halbach阵列18

1.4永磁交流电机23

1.4.1电机结构23

1.4.2永磁转子结构25

1.4.2.1表贴式永磁同步电机25

1.4.2.2表面嵌入式永磁同步电机26

1.4.2.3内置式永磁同步电机26

1.4.2.4异步起动永磁同步电机28

1.4.3混合励磁电机29

1.4.3.1磁通反向永磁同步电机30

1.4.3.2开关磁链电机32

1.4.3.3永磁开关磁阻电机或双凸极永磁电机33

1.4.4集中绕组永磁同步电机35

1.4.5永磁同步电机的分类36

1.5同步电机的基本理论39

1.5.1工作原理39

1.5.2单匝线圈的磁动势39

1.5.3正弦磁动势分布40

1.5.3.1同心绕组40

1.5.3.2分布绕组41

1.5.4感应电动势42

1.5.4.1绕组的分布因数44

1.5.4.2绕组的节距因数45

1.5.4.3绕组的斜槽因数47

1.5.4.4绕组因数48

1.5.5绕组形式48

1.5.5.1单层绕组48

1.5.5.2双层绕组49

1.5.6旋转磁场50

1.5.6.1正弦磁动势分布51

1.5.6.2方波磁动势分布54

1.6同步电机的基本关系54

1.6.1有效气隙55

1.6.2永磁体对感应电动势的作用56

1.6.3电磁功率和电磁转矩57

1.6.4电磁转矩的基本表达式58

1.6.5电机输出方程59

1.6.6永磁体的面电流等效61

1.6.7定子电流阈值62

1.6.8电感63

1.6.8.1每相自感65

1.6.8.2励磁电感65

1.6.8.3同步电感66

1.6.8.4直、交轴电感66

1.6.9定子励磁对气隙磁通密度的影响67

1.7铁心损耗69

1.7.1定子铁心损耗69

1.7.2涡流损耗71

1.7.2.1齿部涡流损耗72

1.7.2.2轭部涡流损耗74

1.7.3齿部和轭部的磁通密度幅值75

1.7.4磁滞损耗76

1.7.5电机中铁心损耗的测量77

1.8电阻损耗78

1.9电机的初步设计79

1.10齿槽转矩80

1.10.1齿槽转矩成因及幅值80

1.10.2齿槽转矩的基本理论81

1.10.3分析和计算83

1.10.4影响齿槽转矩的因素83

1.10.5削弱方法84

1.10.5.1斜槽84

1.10.5.2改变永磁体宽度86

1.10.5.3改变槽宽86

1.10.5.4采用不同的极弧系数86

1.10.5.5齿顶开辅助槽86

1.11永磁同步电机基于磁通路径的分类87

1.12振动与噪声93

参考文献94

第2章逆变器及其控制导论105

2.1功率器件106

2.1.1功率器件与开关电源106

2.1.1.1电力二极管106

2.1.1.2MOSFET107

2.1.1.3绝缘栅双极型晶体管108

2.1.2功率器件的开关109

2.1.3器件损耗111

2.1.3.1通态损耗111

2.1.3.2开关损耗112

2.2 直流输入电源114

2.3 直流到交流的功率变换118

2.3.1单相半波逆变器119

2.3.2单相全波逆变器121

2.3.3三相逆变器123

2.4有功功率127

2.5无功功率127

2.6逆变器控制的必要性128

2.7脉冲宽度调制技术129

2.8滞环电流控制137

2.9空间矢量调制技术140

2.9.1逆变器的开关状态141

2.9.2空间矢量调制的原理142

2.9.3空间矢量调制的实现150

2.9.4空间矢量调制的开关纹波151

2.10逆变器的开关延时157

2.11输入功率因数校正电路167

2.11.1单相功率因数校正电路167

2.11.2三相功率因数校正电路168

2.12四象限运行170

2.13变换器的要求172

参考文献173

第二部分永磁同步电机及其控制

第3章永磁同步电机的动态模型182

3.1两相永磁同步电机的实时模型183

3.2静止坐标系到转子参考坐标系的变换187

3.3三相坐标系到两相坐标系的变换191

3.4零序电感的推导193

3.5功率等效194

3.6电磁转矩195

3.7稳态转矩特性196

3.8磁链模型202

3.9等效电路203

3.10归一化模型205

3.11动态仿真207

3.12永磁同步电机的小信号方程213

3.13永磁同步电机的控制特性214

3.14时间响应的计算216

3.15空间相量模型219

3.15.1原理219

3.15.2模型的推导220

参考文献225

第4章永磁同步电机的控制策略227

4.1矢量控制227

4.2矢量控制的推导228

4.2.1电磁转矩229

4.2.2定子参考坐标系下d轴与q轴电流230

4.2.3共磁链230

4.2.4转矩角在电机运行中的作用231

4.2.5关键的结论231

4.3驱动系统原理图231

4.3.1转矩控制型驱动系统231

4.3.2转矩控制型驱动系统的仿真及结果234

4.3.3速度控制型驱动系统239

4.3.3.1共磁链的控制原则241

4.3.3.2弱磁区域的转矩控制原则241

4.3.4速度控制型驱动系统的仿真及结果242

4.4控制策略250

4.4.1恒转矩角（δ=90°）控制251

4.4.2单位功率因数控制254

4.4.3恒共磁链控制256

4.4.4气隙磁通与电流相量角控制258

4.4.5单位电流最优转矩控制261

4.4.6恒功率损耗控制264

4.4.7最大效率控制268

参考文献270

第5章弱磁控制273

5.1最大转速274

5.2弱磁算法275

5.2.1间接控制策略276

5.2.2恒转矩模式控制器277

5.2.3弱磁控制器279

5.2.4系统性能279

5.3直接弱磁283

5.3.1最大容许转矩限制284

5.3.2转速控制方案285

5.3.3实施策略285

5.3.4系统性能287

5.4参数敏感性288

5.4.1定子绕组电阻变化288

5.4.2转子磁链变化289

5.4.3q轴电感变化289

5.5无模型（参数不敏感）弱磁方法290

5.6永磁同步电机的六步电压和恒反电动势控制策略291

5.6.1恒反电动势控制策略292

5.6.1.1基本原理293

5.6.1.2弱磁区域内的最大电流293

5.6.1.3运行边界294

5.6.1.4弱磁区域内的最大转速294

5.6.2六步电压控制策略294

5.6.2.1基本原理分析295

5.6.2.2SSV模式下的稳态电流296

5.6.2.3SSV控制策略的运行边界296

5.6.2.4比较297

5.7直接稳态评价298

5.7.1输入电压299

5.7.2状态空间形式的电机方程301

5.7.3边界匹配条件及方程解302

5.7.4MATLAB程序304

5.8表面式与内置式永磁同步电机的弱磁控制306

参考文献311

第6章电流和转速控制器的设计314

6.1电流控制器314

6.1.1基于转子参考坐标系的电流控制器316

6.1.2基于定子参考坐标系的电流控制器316

6.1.3最小拍电流控制器318

6.1.3.1最小拍控制器318

6.1.3.2最小拍预测控制器320

6.1.3.3改进的最小拍预测控制器321

6.2转速控制器322

6.2.1原理框图的推导322

6.2.2简化的电流环传递函数324

6.2.3转速控制器325

参考文献329

第7章参数敏感性及补偿332

7.1引言332

7.1.1转矩与其参考值之比332

7.1.2共磁链与其参考值之比333

7.2基于电磁功率反馈控制的参数补偿335

7.2.1补偿算法336

7.2.2性能仿真337

7.3基于无功功率反馈控制的参数补偿341

7.3.1无功功率反馈补偿策略的原理342

7.3.2驱动器的原理343

7.3.3仿真结果343

7.3.4与电磁功率反馈控制的比较346

参考文献347

ⅩⅦ目录第8章转子位置估算及无位置传感器控制348

8.1电流模型自适应策略348

8.2外加信号注入法352

8.2.1旋转电压相量注入策略352

8.2.2在旋转的q轴上注入磁链354

8.2.2.1算法355

8.2.2.2解调358

8.2.2.3观测器359

8.2.2.4实施359

8.2.2.5策略的优缺点360

8.2.3交流电压相量注入法361

8.2.3.1无传感器算法362

8.2.3.2实施364

8.3基于电流模型的注入策略367

8.4基于PWM载波成分的位置估算367

8.4.1谐波电压和电流矢量368

8.4.2转子位置估算368

8.4.3性能368

参考文献369

第三部分永磁无刷直流电机及其控制

第9章永磁无刷直流电机374

9.1永磁无刷直流电机的数学模型374

9.2归一化的系统方程377

9.3永磁无刷直流电机驱动系统框图378

9.4动态模拟379

参考文献391

第10章换相转矩脉动和相位超前394

10.1换相转矩脉动394

10.2相位超前398

10.3动态模型399

参考文献410

第11章永磁无刷直流电机的半波驱动411

11.1分裂式电源变换器拓扑结构411

11.1.1永磁无刷直流电机在分裂式电源变换器下的运行412

11.1.2变换器的工作模式413

11.1.3采用分裂式电源变换器拓扑的永磁无刷直流电机驱动器的优缺点414

11.1.4永磁无刷直流电机的设计要点415

11.1.5电机电感对动态性能的影响417

11.1.6绕组连接418

11.1.7驱动系统描述418

11.1.8永磁无刷直流电机驱动系统的建模、仿真和分析418

永磁无刷电机及其驱动技术ⅩⅧ11.1.8.1永磁无刷直流电机在不同变换器模式下的建模418

11.1.8.2转速控制器的建模419

11.1.8.3控制电路420

11.1.8.4电流环的建模421

11.1.8.5仿真与分析421

11.1.8.6电流换相角422

11.1.8.7半桥整流和全桥整流永磁无刷直流电机驱动器的比较423

11.2C-dump变换器拓扑结构424

11.2.1基于C-dump变换器的永磁无刷直流电机驱动系统的运行原理425

11.2.1.1电动运行425

11.2.1.2再生制动运行425

11.2.2C-dump变换器的永磁无刷直流电机驱动系统分析426

11.2.2.1最大转速426

11.2.2.2反向峰值电流 427

11.2.2.3储能电容 427

11.2.2.4能量释放斩波器427

11.2.3与基于全波逆变器控制的永磁无刷直流电机驱动系统的比较428

11.2.4建模、仿真及动态性能429

11.2.4.1建模429

11.2.4.2系统性能430

11.3可变直流母线变换器拓扑结构431

11.3.1工作原理431

11.3.2电动运行432

11.3.3系统性能433

11.3.3.1转矩驱动器特性433

11.3.3.2速度控制型驱动器性能434

11.3.4优缺点435

11.4前端buck-boost可变电压变换器拓扑结构436

11.4.1变换器电路436

11.4.2永磁无刷直流电机驱动系统的运行模式和建模437

11.4.3优缺点438

11.4.4与全桥逆变驱动的比较440

11.4.5前端buck-boost电路电感和输出电容的设计441

11.4.6控制策略及性能441

11.4.6.1策略Ⅰ——电压开环控制441

11.4.6.2策略Ⅱ——电压闭环控制443

11.4.6.3策略Ⅲ——直接相电流控制445

参考文献446

ⅩⅨ目录第12章电流和转速控制器的设计447

12.1电机和负载的传递函数447

12.2逆变器的传递函数449

12.3电流和转速控制器的传递函数449

12.4电流反馈450

12.5转速反馈450

12.6控制器的设计450

12.6.1电流控制器450

12.6.2电流内环的一阶近似452

12.6.3转速控制器453

参考文献456

第13章永磁无刷直流电机驱动的无传感器控制458

13.1电流检测458

13.2位置估计459

参考文献461

第14章特殊问题463

14.1转矩平滑463

14.2永磁无刷直流电机驱动的参数敏感性463

14.3故障和诊断464

14.4振动和噪声464

参考文献465

《现代永磁电机理论与设计（平装本）》

   与电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单、运行可靠，体积小、质量轻，损耗小、效率高，电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，因而应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。

   本书是沈阳工业大学特种电机研究所多年来从事水磁电机研究和开发的科研成果的整理和总结。书中阐述了近年来形成的适于运用计算机的永磁电机研究分析方法，它以等效磁路解析求解为主、结合电磁场数值计算等现代设计方法。书中分析了多种基本类型现代永磁电机的运行原理、结构、计算方法和设计特点。书中以稀土永磁电机为重点，但其基本内容同样适用于铝镍钴永磁、铁氧体永磁等其他永磁电机。

   全书力求贯彻理论联系实际的原则，既阐明基本原理和基本概念，又提供在设计、制造和运行中需要的基本公式、参考数据和曲线，同时力求反映所述永磁电机的新技术、新成就和实际应用动态。其中有四种基本类型永磁电机附有可供实用的电磁计算程序和算例，还提供了两种永磁电机电磁计算的计算机源程序。

   本书可供从事永磁电机研究、设计、制造、试验和运行的科技人员参考；也可作为高等学校电机和电器专业的研究生教材；还可作为电工类专业、自动控制类专业的师生和有关技术人员的教学参考书或继续教育教材。

前言

主要符号表

第1章 绪论

1 永磁电机的发展概况

2 永磁电机的主要特点和应用

3 永磁电机的研究推动了电机学科的发展

第2章 永磁材料的性能和选用

1 永磁材料磁性能的主要参数

2 铝镍钴永磁材料

3 铁氧体永磁材料

4 稀土永磁材料

5 粘结永磁材料

6 永磁材料的选择和应用注意事项

第3章 永磁电机磁路计算基础

1 永磁电机的等效磁路

2 等效磁路的解析法

3 等效磁路的图解法

4 永磁体的佳工作点

5 永磁体体积的估算

第4章 永磁电机电磁场数值计算

1 电磁场有限元法基本原理

2 永磁电机电磁场数值计算的特点

3 永磁电机参数计算

4 通过电磁场数值计算进行永磁电机优化设计

5 永磁电机的瞬态电磁场计算

第5章 永磁直流电动机

1 概述

2 永磁直流电动机基本方程和稳态运行特性

3 永磁直流电动机的磁极结构

4 永磁电机磁路计算中的主要系数

5 永磁直流电动机的电枢反应

6 永磁直流电动机的设计特点

7 永磁直流电动机的动态特性

8 永磁直流电动机电磁计算程序和算例

第6章 永磁同步电动机基本理论和异步起动永磁同步电动机

1 概述

2 永磁同步电动机的结构

3 永磁同步电动机的稳态性能

4 永磁同步电动机磁路分析与计算

5 永磁同步电动机参数计算和分析

6 异步起动永磁同步电动机的起动过程

7 异步起动永磁同步电动机的设计特点

8 异步起动永磁同步电动机电磁计算程序和算例

第7章 调速永磁同步电动机

1 矩形波永磁同步电动机的运行原理

2 矩形波永磁同步电动机的调速运行和控制

3 正弦波永磁同步电动机的dq轴数学模型

4 正弦波永磁同步电动机的矢量控制原理

5 正弦波永磁同步电动机的矢量控制方法

6 正弦波永磁同步电动机控制系统

7 调整永磁同步电动机的设计特点

第8章 永磁同步发电机

1 概述

2 永磁同步发电机转子磁路结构

3 永磁同步发电机的运行性能

4 永磁同步发电机电磁计算程序和算例

第9章 盘式永磁电动机

1 盘式永磁电动机基本结构和特点

2 盘式永磁电动机空载磁场计算

3 线绕盘式盘式永磁直流电动机的设计特点

4 线绕盘式盘式永磁直流电动机电磁计算程序和算例

第10章 永磁电机电磁计算CAD

1 概述

2 电磁计算源程序的编制

3 永磁直流电动机电磁计算源程序及说明

4 异步起动永磁同步电动机电磁计算源程序及说明

第11章 永磁电机测试技术

1 永磁同步电机电抗参数的测试

2 永磁同步电动机转矩、转速曲线的测试

附录1 导线规格表

附录2 导磁材料磁化曲线表和损耗曲线表

附录3 磁路和参数计算用图

附录4 常用定、转子槽比漏磁导计算

参考文献 

《永磁无刷直流电机技术（第2版）》

   永磁无刷直流电机被认为是21世纪有发展前途和广泛应用前景的电子控制电机。

   本书着重对永磁无刷直流电机与控制技术的主要问题进行较深入的研究分析和介绍，包括无刷直流电动机与永磁同步电动机的结构和性能比较；无刷直流电机数学模型；计及绕组电感的特性与参数计算方法；分数槽集中绕组和多相绕组；不同相数绕组连接和导通方式的分析与比较；气隙磁通密度的计算；反电动势波形和反电动势计算；霍尔传感器位置分布规律分析和确定方法；无刷直流电机设计要素的选择；主要尺寸基本关系式考虑电感影响的修正；由黏性阻尼系数确定电机主要尺寸的方法；整数槽和分数槽绕组无刷直流电机的电枢反应；转矩波动及其抑制方法；齿槽转矩及其削弱方法；无刷直流电机基本控制技术；无传感器控制技术；低成本正弦波控制技术；单相无刷直流电机与控制等。本书同时综合介绍国内外无刷直流电机与控制技术新进展动态和研究成果。每章后附有相关参考文献，便于读者跟踪和进一步深入研究。

第2版前言

第1版前言

第1章绪论

1.1无刷直流电动机是最具发展前途的机电一体化电机

1.2无刷直流电动机的技术优势

1.3 21世纪是永磁无刷直流电动机广泛推广应用的世纪

1.4推动无刷直流电动机技术和市场蓬勃发展的主要因素

1.5无刷直流电动机技术发展动向

1.6小结

参考文献

第2章方波驱动与正弦波驱动的原理和比较

2.1无刷直流电动机（BLDC）与永磁同步电动机（PMSM）

2.2方波驱动和正弦波驱动的转矩产生原理

2.3无刷直流电动机与永磁同步电动机的结构和性能比较

2.4小结

参考文献

第3章无刷直流电动机的绕组连接与导通方式及其选择

3.1常见绕组连接与导通方式

3.1.1两相绕组电机连接与导通方式

3.1.2四相绕组电机连接与导通方式

3.1.3三相绕组电机连接与导通方式

3.1.4五相星形绕组电机连接与导通方式

3.1.5小结

3.2两相、三相和四相不同绕组连接和导通方式的分析比较

3.3绕组利用率和最佳导通角的分析

3.3.1桥式电路封闭绕组与星形绕组

3.3.2非桥式m相无刷直流电动机最佳导通角的分析

3.3.3小结

3.4桥式换相的三相绕组接法和接法的分析与选用

3.4.1三相无刷直流电动机和两种绕组接法及其转换关系

3.4.2同一台电机采用三角形与星形接法的比较

3.4.3 3次谐波环流和采用三角形接法条件

3.4.4应用实例

3.4.5小结

3.5在相同铜损耗条件下几种不同相数、不同导通角电机转矩的比较

参考文献

第4章无刷直流电动机数学模型、特性和参数

4.1无刷直流电动机简化模型和基本特性

4.1.1基本假设和简化模型基本等效电路

4.1.2无刷直流电动机机械特性的统一表达式

4.1.3理想空载点平均电流不等于零

4.1.4无刷直流电机主要参数KE、KT、Req和D

4.1.5重要参数——黏性阻尼系数D

4.1.6正弦波反电动势两相、三相和四相绕组的系数KE、KT、KD计算

4.1.7一个三相无刷直流电动机特性和系数计算例子

4.2绕组电感对无刷直流电动机特性的影响

4.3非桥式120°导通三相无刷直流电动机的非线性工作特性分析

4.4计及绕组电感的三相无刷直流电动机数学模型和基本特性

4.4.1换相过程分析和瞬态三相电流解析表达式

4.4.2平均电流和平均电磁转矩表达式

4.4.3平均电流和平均电磁转矩的简洁表达式和函数关系图

4.4.4近似计算公式

4.4.5转矩系数KT与反电动势系数KE

4.4.6计及绕组电感的无刷直流电动机机械特性

4.4.7图解法计算电机特性和实例验证

4.4.8绕组电阻和电感值变化对电机特性的影响

4.4.9小结

4.5无刷直流电动机单回路等效电路与视在电阻Rs

4.6功率和效率、铜损耗和电流有效值计算

4.7绕组电阻和电感的计算

4.7.1电阻的计算

4.7.2电感的计算

4.7.3一个电感计算的例子

参考文献

第5章无刷直流电动机分数槽绕组和多相绕组

5.1无刷直流电动机定子与绕组结构

5.2无刷直流电动机的分数槽绕组

5.2.1分数槽绕组的优点

5.2.2分数槽绕组槽极数Z0/p0组合约束条件

5.2.3三相绕组节距y=1的分数槽集中绕组Z0/p0组合条件

5.2.4三相分数槽绕组的绕组系数计算

5.2.5成对出现的槽极数组合

5.2.6小结

5.3分数槽集中绕组槽极数组合的选择与应用

5.3.1单层绕组和双层绕组

5.3.2定子磁动势谐波与转子涡流损耗

5.3.3齿槽组合的LCM值与齿槽转矩的关系

5.34Z为奇数的齿槽组合与UMP问题

5.3.5负载下的纹波转矩

5.3.6成对槽极数组合、槽极数比的选择

5.3.7大小齿结构的集中绕组电机

5.3.8小结

5.4分数槽绕组电动势相量图和绕组展开图

5.4.1相量图和绕组电动势相量星形图

5.4.2分数槽集中绕组电动势相量星形图

5.4.3三相分数槽集中绕组电机绕组展开图画法步骤

5.5多相绕组

5.5.1多相分数槽绕组的对称条件

5.5.2五相分数槽集中绕组槽极数组合Z0/(2p0)的分析

5.5.3Z为奇数的槽极数组合与UMP问题

5.5.4五相分数槽集中绕组电机的绕组系数计算

5.5.5一个五相绕组连接和霍尔传感器位置的例子

5.5.6小结

5.6一种六相无刷直流电机绕组结构分析

5.6.1六相无刷直流电机系统主要优点

5.6.2两种六相无刷直流电动机绕组结构方案

5.6.3两种绕组结构方案比较

5.7多相绕组连接拓扑结构的探讨

5.7.1多相绕组连接拓扑结构的分析

5.7.2九相电机绕组不同接法的机械特性分析

5.7.3多相无刷直流电机封闭形绕组无环流条件的分析

5.8定子铁心制造方法

参考文献

第6章磁路与反电动势

6.1转子磁路结构

6.1.1转子磁路基本结构形式

6.1.2Halbach阵列结构

6.1.3转子结构选择实例

6.2常用永磁材料及其在永磁无刷直流电动机中的应用

6.2.1常用永磁材料

6.2.2注塑、黏结、烧结永磁材料和磁环多极充磁

6.3气隙磁通密度的分析计算

6.3.1永磁无刷直流电动机磁路模型和等效磁路

6.3.2表贴式结构气隙磁通密度计算

6.3.3考虑气隙半径曲率的表贴式结构气隙磁通密度计算

6.3.4埋入式结构气隙磁通密度计算

6.3.5内置V形径向式气隙磁通密度计算

6.3.6内置切向式气隙磁通密度计算

6.4反电动势波形和反电动势计算

6.4.1绕组形式对反电动势波形的影响

6.4.2反电动势的计算

6.5一个计算例子

参考文献

第7章转子位置传感器及其位置的确定

7.1转子位置传感器的分类和特点

7.2霍尔集成电路的选择与使用注意事项

7.3位置传感器最少个数

7.4位置传感器的安装方式

7.5无刷电机霍尔传感器位置确定的原理

7.5.1锁存型霍尔集成电路输出特性与极性的约定

7.5.2霍尔传感器位置与三相磁动势轴线对应关系

7.6分数槽集中绕组无刷电机霍尔传感器位置的分布规律和确定方法

7.6.1分数槽集中绕组单元电机槽数Z0为偶数的分析

7.6.2分数槽集中绕组单元电机槽数Z0为奇数的分析

7.6.3霍尔传感器安放在齿顶中央

7.6.4一种电动自行车用51/23分数槽集中绕组的例子

7.6.5小结

7.7三相无刷直流电机分离型霍尔传感器位置的整定方法

7.7.1多极电机霍尔传感器排列顺序

7.7.2霍尔传感器位置整定的几种方法

7.8适用于各类无刷直流电机确定霍尔传感器位置的通用方法

7.8.1确定霍尔传感器安放位置的通用方法

7.8.2单相无刷直流电机的例子

7.8.3两相（四相）无刷直流电机绕组星形连接的例子

7.8.4三相无刷直流电机绕组星形连接的几个例子

7.8.5三相无刷直流电机绕组三角形连接的例子

7.8.6五相无刷直流电机绕组星形连接的例子

7.8. 7九相无刷直流电机绕组封闭形连接的例子

7.8.8 11相无刷直流电机绕组封闭形连接的例子

7.8.9小结

参考文献

第8章永磁无刷直流电动机的电枢反应

8.1电枢反应磁动势分解为直轴和交轴分量的分析方法

8.2基于直轴和交轴分量分析的传统观点

8.3内置式转子结构电枢反应磁动势的影响

8.4基于电枢反应磁动势分布图的电枢反应磁场与永磁磁场叠加的分析方法

8.5电枢反应磁动势对最佳换相位置的影响和超前换相方法

8.6电机设计时需考虑电枢反应的最大去磁作用

8.7分数槽集中绕组电机的电枢反应

8.8分数槽集中绕组电机转子永磁体内产生涡流损耗

8.9小结

参考文献

第9章无刷直流电动机的转矩波动

9.1产生转矩波动的原因

9.2换相转矩波动分析

9.2.1只考虑电感、忽略绕组电阻的换相转矩波动分析

9.2.2考虑绕组电阻和电感换相过程的换相转矩波动分析

9.2.3换相时间t1的计算与t1/T=1条件的分析

9.2.4一个电机的计算例子

9.2.5小结

9.3抑制换相转矩波动的控制方法

9.4PWM控制方式对换相转矩波动的影响

参考文献

第10章永磁无刷直流电动机的齿槽转矩及其削弱方法

10.1永磁无刷直流电动机的齿槽转矩

10.2齿槽转矩的解析表达式

10.3采用分数槽绕组

10.4转子磁极极弧系数的选择

10.5不等厚永磁体和不均匀气隙方法

10.6定子斜槽、转子斜极或转子磁极分段错位方法

10.7磁极偏移方法

10.8定子铁心齿冠开辅助凹槽方法

10.9槽口宽度的优化

10.10降低齿槽转矩实例

10.11小结

参考文献

第11章电机设计要素的选择与主要尺寸的确定

11.1设计技术要求与典型设计过程

11.2无刷电机CAD软件简介

11.3若干设计要素的选择

11.4定子裂比的选择

11.5由电磁负荷确定电机主要尺寸的方法

11.5.1电磁负荷与主要尺寸关系式、电机利用系数

11.5.2定子绕组电流密度j与热负荷Aj

11.5.3一些设计参考数据

11.5.4单位转子体积转矩（TRV）

11.5.5主要尺寸基本关系式在考虑电感影响时的修正和一个电机例子的验证

11.5.6由电磁负荷确定电机主要尺寸方法的不确定性

11.6由黏性阻尼系数D确定电机主要尺寸的方法

11.7一个电机主要尺寸计算例子

11.8一个无刷直流伺服电机电磁设计实例

11.9一个基于Ansoft的无刷直流电机设计实例

参考文献

第12章无刷直流电动机基本控制技术

12.1无刷直流电动机控制概述

12.1.1无刷直流电动机电子控制器基本组成

12.1.2无刷直流电动机控制的发展

12.1.3开环和闭环控制系统

12.2起停控制和软起动

12.3正反转方法和转向控制

12.4制动控制

12.5转速反馈信号的简易检出方法

12.6无刷直流测速发电机

12.7几种电压调节方法与PWM脉宽调制

12.8保护电路和电流的采样

12.9电流波形与提前关断技术

12.10无刷直流电动机逆变器拓扑结构

12.11六开关三相逆变器拓扑结构和栅极驱动

12.12四开关三相逆变器的工作原理与控制

12.13以绕组切换方式扩展转速范围

12.14几种无刷直流电机实用控制电路例

12.14.1基于UCC3626的速度控制电路

12.14.2高压450V三相无刷直流电动机驱动电路

12.14.3微控制器MCU与L6235组合的驱动控制电路

参考文献

第13章无刷直流电动机无位置传感器控制

13.1反电动势检测法

13.1.1反电动势过零法

13.1.2反电动势积分及参考电压比较法

13.1.3反电动势积分及锁相环法

13.1.4续流二极管法

13.2 3次谐波反电动势检测法

13.3定子电感法

13.4 G（θ）函数法

13.5扩展卡尔曼滤波法

13.6状态观测器法

13.7利用微控制器和数字信号处理器的无传感器控制

13.7.1利用ST7MC微控制器的反电动势过零法无传感器控制的例子

13.7.2利用MC56F8013微控制器的反电动势过零法无传感器控制的例子

参考文献

第14章无刷直流电动机低成本正弦波驱动控制

14.1低成本正弦波驱动控制的需求

14.2利用线性霍尔元件作转子位置传感器的正弦波驱动

14.3利用开关型霍尔集成电路作转子位置传感器的正弦波驱动

14.3.1基于低分辨率转子位置信息的高分辨率转子位置识别新思路

14.3.2Atmel公司的ATtiny261/461/861系列正弦波微控制器

14.3.3东芝公司正弦波控制器和驱动器专用芯片

14.4无传感器技术在正弦波驱动中的应用

参考文献

第15章单相无刷直流电动机与控制

15.1单相无刷直流电动机的工作原理与结构

15.2四种不对称气隙结构的转矩分析比较

15.3单相无刷直流电动机的超前换相与滞后换相分析

15.4单相无刷直流风机特性和基本换相电路

15.5无刷直流风机在计算机等电子设备中使用的若干问题

15.6用于光盘驱动器主轴中的单相无刷直流电动机

参考文献

附录

附录A作者已发表的相关文献

附录B几种霍尔集成电路数据表

附录C分数槽集中绕组系数表

附录D平均电流比KA平均电磁转矩比Kτ和KT/KE比的函数表

附录EGB/T21418—2008永磁无刷电动机系统通用技术条件