異步起動永磁同步電動機

前言

　　異步起動永磁同步電動機具有功率密度高、效率高、功率因數(shù)高和經(jīng)濟運行范圍寬的特點，在高效節(jié)能場合的應用日益廣泛。在電磁結構、工作原理和實際應用等方面，異步起動永磁同步電動機比三相感應電動機要復雜得多。作者在先前出版的《永磁電機》一書中涉及了異步起動永磁同步電動機，但由于受章節(jié)限制，主要介紹了其原理和電磁關系，而電磁計算和設計方面的內(nèi)容很少。鑒于異步起動永磁同步電動機的應用日益廣泛，有必要對其性能分析方法、電磁設計方法和測試方法等進行深入闡述，為從事該類電動機研究、設計和制造的技術人員提供一本系統(tǒng)、實用的參考書，因此編寫了本書?！　∪珪卜制哒拢谝徽陆榻B了異步起動永磁同步電動機的基本結構、特點和應用場合；第二章闡述了異步起動永磁同步電動機的磁路結構、等效磁路、磁路計算和漏磁系數(shù)計算方法；第三章分析了異步起動永磁同步電動機的工作原理和電磁關系，包括磁場分析、相量圖、功角特性、運行特性、仿真分析、牽入同步過程與牽入同步判據(jù)等；第四章介紹了異步起動永磁同步電動機的分析計算方法，包括參數(shù)計算、損耗計算、工作特性計算、起動性能計算等，并給出了提高其性能的方法，研究了使用條件對其性能的影響；第五章闡述了異步起動永磁同步電動機的電磁設計方法；第六章給出了異步起動永磁同步電動機的電磁計算程序和計算實例；第七章介紹了異步起動永磁同步電動機的參數(shù)和性能測試方法?！　”緯赏跣愫?、楊玉波和朱常青共同編寫，全書由王秀和負責定稿。　　在本書的編寫過程中，參考了有關文獻，在此對本書所參考的期刊、書籍和標準等內(nèi)容的作者表示由衷的感謝，同時感謝山東大學電機電器研究所各位同事所給予的支持和幫助?！　∮捎谧髡咚接邢?，書中難免存在錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容主要涵蓋異步起動永磁同步電動機的工作原理、磁路結構、磁路計算、電磁關系、性能計算、電磁設計和測試等，全書力求貫徹理論與實際相結合的原則，既闡明其基本原理和基本理論，又給出性能分析與設計的具體方法，并反映其新技術和實際動態(tài)?！　”緯瓤晒氖掠来烹姍C研究、設計、生產(chǎn)和使用的科研人員、工程技術人員、科技管理人員使用，也可作為高等學校的研究生教材，以及繼續(xù)教育方面的教科書。

書籍目錄

前言第一章　概論　第一節(jié)　異步起動永磁同步電動機概論　　一、高效電動機的發(fā)展　　二、異步起動永磁同步電動機　　三、異步起動永磁同步電動機研究與開發(fā)的意義　第二節(jié)　異步起動永磁同步電動機的結構　　一、定子　　二、轉(zhuǎn)子　第三節(jié)　異步起動永磁同步電動機的特點和應用　　一、特點　　二、應用場合　第四節(jié)　異步起動永磁同步電動機的額定值和技術要求　　一、額定值　　二、技術要求第二章　異步起動永磁同步電動機的磁路結構與計算　第一節(jié)　磁場的基本概念與定理　　一、磁場的基本概念　　二、安培環(huán)路定律　　三、磁路和磁路的歐姆定律　第二節(jié)　釹鐵硼永磁材料及其特性　　一、永磁材料的發(fā)展　　二、永磁材料的特性曲線與性能參數(shù)　　三、釹鐵硼永磁材料的性能特點　第三節(jié)　異步起動永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子磁路結構　　一、并聯(lián)式磁路結構　　二、串聯(lián)式磁路結構　　三、混合式磁路結構　　四、隔磁措施　第四節(jié)　異步起動永磁同步電動機的等效磁路　　一、永磁體的等效磁路　　二、外磁路的等效磁路　　三、永磁同步電動機的等效磁路　第五節(jié)　異步起動永磁同步電動機的主磁路計算　　一、氣隙磁壓降的計算　　二、定子齒部磁壓降的計算　　三、定子軛部磁壓降的計算　　四、轉(zhuǎn)子齒部和軛部磁壓降的計算　第六節(jié)　永磁體工作點的圖解法　第七節(jié)　永磁體工作點的解析法　　一、磁路計算中基值的選取　　二、標幺值的計算　　三、基于標幺值的磁路解析計算　第八節(jié)　空載漏磁系數(shù)及其計算　　一、空載漏磁系數(shù)　　二、空載漏磁系數(shù)的解析計算第三章　異步起動永磁同步電動機的工作原理與電磁關系　第一節(jié)　異步起動永磁同步電動機的工作原理　　一、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生　　二、起動與運行　第二節(jié)　異步起動永磁同步電動機的磁場分析　　一、空載磁場　　二、電樞反應磁場　第三節(jié)　永磁同步電動機的電壓方程和相量圖　　一、基于雙反應理論的電樞反應磁場分析　　二、感應電動勢　　三、電壓方程　　四、相量圖　第四節(jié)　永磁同步電動機的功率方程、轉(zhuǎn)矩方程和功角特性　　一、功率方程　　二、電磁功率與功角特性　第五節(jié)　永磁同步電動機的運行特性　　一、工作特性　　二、V形曲線　第六節(jié)　起動過程的仿真與不對稱運行分析　　一、異步起動永磁同步電動機的仿真模型　　二、不對稱電壓供電時的仿真研究　第七節(jié)　起動過程的轉(zhuǎn)矩分析　　一、基于狀態(tài)方程的起動過程分析　　二、基于磁場的起動過程轉(zhuǎn)矩分析　第八節(jié)　永磁同步電動機的牽入同步過程與牽人同步判據(jù)　　一、牽入同步過程分析　　二、牽入同步判據(jù)第四章　異步起動永磁同步電動機的性能分析與計算第五章　異步起動永磁同步電動機的電磁設計第六章　異步起動永磁同步電動機的計算程序與計算算例第七章　異步起動永磁同步電動機的測試附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　二、應用場合　　異步起動永磁同步電動機的制造成本較高，難以在所有場合代替三相感應電動機，它主要適合于以下場合：　?。?）對節(jié)能要求高的場合　　在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有大量的生產(chǎn)機械要求連續(xù)地以大致不變的速度運行，例如風機、泵、壓縮機、普通機床等。這類機械大量采用三相感應電動機驅(qū)動，但感應電動機的效率和功率因數(shù)較低，采用異步起動永磁同步電動機可獲得高效率和高功率因數(shù)。　　在某些場合，負載率低，若采用三相感應電動機，輕載時功率因數(shù)和效率低，經(jīng)濟運行范圍窄，造成大量的電能浪費。若采用異步起動永磁同步電動機，可以實現(xiàn)高效、高功率因數(shù)和寬廣的經(jīng)濟運行范圍，節(jié)約大量電能?！　。?）多臺電動機同步運行的場合　　在一些生產(chǎn)機械中，要求多臺電動機同步運行。感應電動機的轉(zhuǎn)速與電源頻率之間沒有嚴格固定的關系，隨負載的變化而變化，即使是同一生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的相同規(guī)格感應電動機，其轉(zhuǎn)速也有一定差別，難以保證多臺電動機以相同的轉(zhuǎn)速運行。永磁同步電動機的轉(zhuǎn)速與電源頻率之間有嚴格固定的關系，只要多臺電動機的供電電源頻率和電動機極對數(shù)相同，就可以方便地實現(xiàn)同步運行?！　∧壳爱惒狡饎佑来磐诫妱訖C應用最成功的場合是油田抽油機。抽油機是油田的主要生產(chǎn)機械，所消耗的電能約占油田電能消耗的60％左右。抽油機對電動機的要求是大起動轉(zhuǎn)矩、高效率和寬廣的經(jīng)濟運行范圍。若采用感應電動機，為滿足抽油機大起動轉(zhuǎn)矩的要求，需配置大功率的感應電動機，而正常運行時平均負載率較低，效率和功率因數(shù)低，造成電能的大量浪費。與感應電動機相比，將永磁同步電動機應用于抽油機，具有以下優(yōu)點：①經(jīng)合理設計，可獲得大起動轉(zhuǎn)矩，因而可用小機座號的永磁同步電動機代替比其大1—2個機座號的感應電動機，在減小電動機體積的同時，提高了負載率；②可獲得高效率和高功率因數(shù)；③經(jīng)濟運行范圍寬。

圖書封面

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