電機設計

電機設計

本書主要論述電機設計的基礎理論及具體的設計方法。全書共分6章,分別包涵了電機設計基礎理論、異步電機設計、同步電機設計、直流電機設計、變壓器設計和特種電機設計六大部分內容。本書第1章精闢地論述了電機的主要參數之間的關係、磁路計算、參數計算、損耗與效率計算等電機設計的基礎理論知識,隨後的各章,分別論述了各種電機的具體設計方法,給出了完整的設計程式,還附有實際的算例予以示範。本書編排獨特、構思新穎、基礎理論論述精練、設計程式豐富、實際算例詳實,可作為相關專業的教材和參考書,還可供有關技術人員選用。

基本信息

目錄

電機設計電機設計

第1章電機設計基礎理論

1.1 電機的主要參數之間的關係

1.1.1 主要尺寸

1.1.2 電磁負荷的選擇

1.1.3 系列電機及電機的幾何相似定律

1.1.4 電機的主要尺寸比及主要尺寸的確定

1.2 磁路計算

1.2.1 概述

1.2.2 空氣隙磁壓降的計算

1.2.3 齒部磁壓降的計算

1.2.4 軛部磁壓降的計算

1.2.5 磁極磁壓降的計算

1.2.6 勵磁電流和空載特性計算

1.3 參數計算

1.3.1 繞組電阻的計算

1.3.2 繞組電抗的一般計算方法

1.3.3 主電抗計算

1.3.4 漏電抗計算

1.3.5 漏抗標么值

1.4 損耗和效率

1.4.1 基本鐵耗

1.4.2 空載時鐵芯中的附加損耗

1.4.3 電氣損耗

1.4.4 負載時的附加損耗

1.4.5 機械損耗

1.4.6 效率

第2章 異步電機設計

2.1 變頻調速專用三相異步電動機的設計方法

2.1.1 概述

2.1.2 主要尺寸及電磁負荷的選取

2.1.3 額定電壓及極對數的確定

2.1.4 電動機參數的選取

2.1.5 電磁設計中的某些特殊考慮

2.1.6 中大型變頻調速異步電動機的設計特點

2.1.7 機械及結構方面的特殊考慮

2.1.8 中小型變頻調速異步電動機的性能及其選用

2.2 中小型三相異步電動機電磁設計程式及算例

2.2.1 額定數據及主要尺寸

2.2.2 磁路計算

2.2.3 參數計算

2.2.4 起動計算

2.3 三相微型異步電動機電磁設計程式及算例

2.3.1 基本數據及技術要求

2.3.2 沖片及鐵芯數據

2.3.3 繞組計算

2.3.4 參數計算(75℃)

2.3.5 磁路計算

2.3.6 鐵耗、機械損耗

2.3.7 性能計算

2.3.8 起動和最大轉矩計算

2.4 單相微型異步電動機電磁設計程式及算例

2.4.1 基本數據及技術要求

2.4.2 定子沖片及鐵芯數據

2.4.3 主繞組計算

2.4.4 主相參數計算(75℃)

2.4.5 磁路計算

2.4.6 鐵耗、機械損耗

2.4.7 副繞組計算

2.4.8 起動計算

2.4.9 性能計算

2.4.10 電阻分相起動、電容起動電動機的性能計算

2.4.11 電容運轉電動機的性能計算

2.5 小型單相異步發電機電磁設計程式及算例

2.5.1 額定數據

2.5.2 主要尺寸的確定和計算

2.5.3 主繞組設計及計算

2.5.4 主相參數計算

2.5.5 磁路計算

2.5.6 鐵耗與機械損耗計算

2.5.7 副繞組設計

2.5.8 正、負序阻抗計算

2.5.9 運行性能計算

2.5.10 材料用量計算

附錄2A 各種槽形單位漏磁導計算

附錄2B 電磁計算用曲線

附錄2C 電磁計算用表格

第3章 同步電機設計

3.1 小型三相同步發電機設計

3.1.1 小型三相同步發電機設計的主要問題

3.1.2 小型三相同步發電機電磁設計程式及算例

3.2 永磁同步發電機設計

3.2.1 永磁同步發電機設計的主要問題

3.2.2 永磁同步發電機電磁設計程式及算例

3.3 異步起動永磁同步電動機設計

3.3.1 異步起動永磁同步電動機設計的主要問題

3.3.2 異步起動永磁同步電動機設計程式及算例

附錄3A 同步電機電磁設計用曲線

附錄3B 同步電機電磁設計用表格

附錄3C 常用定、轉子槽比漏磁導計算

第4章 直流電機設計

4.1 中小型直流電機設計

4.1.1 中小型直流電機設計的主要問題

4.1.2 中小型直流電機電磁設計程式及算例

4.2 永磁直流電動機設計

4.2.1 永磁直流電動機設計的主要問題

4.2.2 永磁直流電動機電磁設計程式及算例

附錄4 A電磁計算用曲線

第5章 變壓器設計

5.1 設計基礎

5.1.1 設計概述

5.1.2 變壓器主要尺寸的選擇及磁路系統的初步計算

5.1.3 繞組和絕緣

5.1.4 短路特性計算

5.1.5 空載特性計算

5.1.6 變壓器溫升計算

5.2 電力變壓器設計的主要問題

5.2.1 決定變壓器的基本電量

5.2.2 繞組的排列

5.2.3 繞組幅向及軸向尺寸計算

5.2.4 阻抗電壓計算

5.2.5 鐵窗高度及絕緣半徑計算

5.3 電力變壓器計算程式及算例

附錄5A 標準的線、相電壓

附錄5B 相、線電流表

附錄5C 鐵芯截面表

附錄5D 油道校正溫升

第6章 特種電機設計

6.1 開關磁阻電機設計

6.1.1 概述

6.1.2 開關磁阻電機設計的主要問題

6.1.3 開關磁阻電機電磁設計估算程式及算例

6.2 單相串勵電動機設計

6.2.1 單相串勵電動機設計的主要問題

6.2.2 單相串勵電動機電磁設計程式及算例

附錄6A 電磁計算用曲線

附錄A 三相異步電動機技術數據

附錄B 直流電機技術數據

附錄C 三相油浸電力變壓器基本參數和技術數據

附錄D 特種電機技術數據

附錄E 導電材料

附錄F 導磁材料

參考文獻

編輯推薦

《電機設計》是高等院校電機專業的教材,也可供有關工程技術人員及教學研究人員參考。

序言

象的特點發生了很大的變化。而與此同時,高等教育中的教學內容與課程體系的改革則嚴重落後。不少高校教材內容陳舊、體系老化,這已成為高校教學改革中的一個非常突出的問題,這種現象亟待改變。

電機設計是電氣工程及其自動化專業領域內,電機與電器專業方向的一門重要的專業課。近年來,隨著科學技術的不斷發展,許多新技術與新材料的不斷湧現,對該門課程的教材內容的改革提出了新的要求。

此外,以往的電機設計教材,更多的是側重於對設計理論的論述。應該承認,電機設計理論的學習是重要的,其對於電機設計的實踐有著理論指導上的重要意義。然而,電機的工作原理是建立在電磁場理論基礎之上的,而由於其結構上的複雜性,使得電機內電磁場的邊界條件非常複雜,致使在進行其理論分析時,往往不得不作大量的近似和假設。這樣一來,電機設計理論中的分析計算的結果,常常只是近似的、象徵性的,在工程上不具多大實際意義。

如上所述,由於電機內電磁場分析的複雜性,完全靠理論上推導的計算公式是不準確的。因而,在電機設計的工程實踐中,人們引人了大量經驗的、類比的和旁推的方法,並由此得出了許多在電機設計實踐中行之有效的計算辦法,進而形成了整套的計算公式,這也就是人們常說的電機設計程式。在這些設計程式中,僅僅在推導電機的各種參數和物理量的計算公式時,電機設計理論起著指導性的意義。而在電機設計的實際操作中,往往都是運用一些計算公式進行初等數學的運算。除此以外,需要的是設計上的工程實際經驗。

由此可見,電機設計這門課程實際上是一門實踐性、操作性很強的課程。如若在電機設計的大學教學中,仍然沿襲以前傳統的教學方法,電機設計課程的課堂上講授的還是大量的設計理論,教材中還是充斥著大量的理論分析內容,顯然不能滿足工程實際和教學改革的需要。

什麼樣的電機設計教材,既能保持設計理論分析上的需要,又具有很強的實踐性和操作性呢?這是筆者一直在思考和探索的命題。

本書正是出自上述思考和探索,為推出一本嶄新的電機設計教材所做的大膽嘗試。

首先,筆者將電機設計的基本理論大刀闊斧地刪繁就簡,將其濃縮成為第1章——電機設計基礎理論,而在傳統教材中,幾乎是該書的全部講述內容。

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