Design of Brushless Permanent-Magnet Motors (Monographs in Electrical and Electronic Engineering) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oxford University Press, USA

作者:J. R. Hendershot Jr.

出品人:

页数:580

译者:

出版时间:1995-06-15

价格:USD 145.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780198593898

丛书系列:

图书标签:

• 无刷电机
• i
• Brushless DC Motors
• Permanent Magnet Motors
• Motor Design
• Electrical Engineering
• Power Electronics
• Control Systems
• Machine Learning
• Renewable Energy
• Electric Vehicles
• Industrial Automation

好的，以下是针对一本不包含《Design of Brushless Permanent-Magnet Motors (Monographs in Electrical and Electronic Engineering)》内容的、关于电气工程领域的图书的详细简介。 --- 现代电力电子系统中的磁性元件设计与优化 一部聚焦于高效能、高密度功率转换设备核心技术的权威著作 本书旨在为电力电子工程师、系统设计师以及相关领域的研究人员提供一套全面、深入且实用的指南，用以理解和掌握现代电力电子系统中至关重要的磁性元件的设计、建模、优化与集成技术。鉴于当前全球对能源效率、功率密度和系统可靠性的日益严苛的要求，高性能的电感器、变压器和滤波器已成为驱动技术进步的关键瓶颈。本书彻底避开了对特定电机类型（如无刷永磁电机）的详细讨论，而是将焦点集中于系统级的磁性元件物理特性、热管理、电磁兼容性（EMC）及其在各种功率转换拓扑中的应用。 第一部分：磁性元件基础理论与材料科学的深度融合 本部分奠定了理解先进磁性元件设计的理论基础，并深入探讨了驱动性能极限的材料科学前沿。 第一章：功率电子中的磁学原理与拓扑适应性 本章首先回顾了经典电磁场理论在非线性磁性元件中的应用局限性。重点探讨了在开关频率不断提高（MHz级别）的背景下，如何精确地描述磁芯的动态响应。内容包括：基于有限元法（FEM）和边界元法（BEM）的磁场数值模拟技术，特别强调了如何处理高频下的趋肤效应和邻近效应。此外，详细分析了不同功率转换拓扑（如LLC谐振转换器、多电平变换器、矩阵变换器）对磁性元件的特定要求，包括磁芯的饱和特性曲线与开关损耗机制的关联。 第二章：先进磁性材料的性能表征与选择 本章超越了传统的铁氧体材料讨论，深入研究了用于下一代高频高密度功率电子的先进软磁材料。详细分析了新型纳米晶合金（Nanocrystalline Alloys）、非晶合金（Amorphous Metals）的微观结构如何影响其在高频下的磁导率衰减、矫顽力和损耗特性。针对特定工作温度和磁通密度范围，建立了材料的本构方程模型，并对比了碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）器件驱动下，磁芯材料的优化选型策略。本章对磁芯的退火工艺对磁性能的影响进行了详尽的实验数据支撑。 第三章：磁芯几何设计与三维磁路分析 本章专注于磁芯的结构设计，从传统的叠片式（Laminated）结构过渡到更适合高频应用的平面集成结构。详细探讨了平面变压器中绕组与磁芯之间的耦合机制，以及如何通过优化叠层厚度、气隙分布来精确控制漏感和分布电容。引入了三维磁路模型（3D Magnetic Circuit Models），用以精确预测在复杂几何结构（如具有集成屏蔽层的结构）中的磁通分布，避免局部过热和磁饱和。 第二部分：绕组技术与热管理工程 磁性元件的集成化趋势要求绕组设计必须与磁芯设计紧密结合，同时热性能成为限制功率密度的主要因素。 第四章：高频绕组设计与集肤/邻近效应的精细化控制 本章系统阐述了Litz线（绞合多股绝缘导线）的设计优化，包括股线数量、绝缘层厚度以及整体线径的选择标准。针对高频工作状态下，详细分析了集肤效应系数和邻近效应系数的解析计算方法，并给出了如何通过调整绕组的层数、间距和交错排列（Interleaving）来最小化高频损耗的工程准则。此外，对平面变压器中印刷电路板（PCB）绕组的电流密度限制、层间绝缘击穿风险进行了深入探讨。 第五章：电磁-热耦合建模与可靠性评估 本章将电磁损耗计算与热传递模型无缝集成。建立了基于瞬态温度分布的磁芯损耗模型（因为磁损耗与温度呈非线性关系）。详细介绍了如何使用共轭传热（Conjugate Heat Transfer, CHT）仿真技术来预测元件内部的温度热点，并评估不同封装形式（如环氧树脂灌封、真空浸漆）对散热性能的影响。最终，基于Arrhenius定律和Weibull分布，提出了磁性元件的寿命预测方法，以确保在高应力工作环境下的长期可靠性。 第六章：电磁兼容性（EMC）优化设计 本书将EMC视为磁性元件设计中不可分割的一部分。本章侧重于杂散电容、共模噪声（Common-Mode Noise）的产生机制及其抑制策略。详细分析了高频开关瞬态（dV/dt和dI/dt）如何通过磁芯的耦合路径和绕组之间的寄生电容辐射噪声。提出了通过优化磁芯接地、引入屏蔽层设计以及调整绕组布局来降低辐射发射（RE）和传导发射（CE）的具体实践方法。 第三部分：特定功能磁性元件的高级应用 本部分专注于几种在现代电力电子系统中占据核心地位的磁性元件的定制化设计挑战。 第七章：高频隔离与DC-DC转换器中的变压器设计 聚焦于隔离式DC-DC转换器（如正激、反激、半桥、全桥及谐振拓扑）中的变压器设计。强调了在保证隔离耐压等级的前提下，如何通过精确控制漏感和分布电容来实现效率最大化。详细讨论了高频工作下变压器铁心的磁路设计，以及如何平衡初级侧和次级侧的绕组阻抗，以适应宽输入电压范围和负载条件。 第八章：储能电感器与滤波电感器的设计挑战 本章专门针对非隔离应用中的电感器。对于储能电感器，重点分析了电流纹波对磁芯偏磁的影响，以及如何利用气隙策略（如端部气隙、中心气隙）来增加电感线性度，同时最小化磁芯损耗。在滤波应用中，讨论了在极高频（>10MHz）下，如何选择低损耗的铁氧体材料来抑制高次谐波，并对比了铁氧体磁芯与铁粉芯（Iron Powder Cores）在不同应用场景下的优劣势。 第九章：磁性元件的集成化与自动化制造工艺 本章展望了未来磁性元件的发展趋势——集成化。探讨了将磁芯、绕组、甚至部分半导体器件封装在一起的集成磁学（Integrated Magnetics）概念。详细介绍了低温共烧陶瓷（LTCC）技术和叠层制造技术在实现多层、高精度平面变压器中的应用。最后，讨论了自动化绕线、磁芯装配和自动测试（ATE）在确保大规模生产一致性和降低制造成本方面的关键技术点。 --- 本书特点： 实践导向： 提供了大量的工程公式、设计流程图和实际案例分析，直接面向工业应用需求。 跨学科视角： 成功融合了电磁场理论、材料科学、热力学和可靠性工程。 前沿聚焦： 深入探讨了高频开关（SiC/GaN驱动）、高密度封装和EMC集成设计等当前研究热点。 本书是电力电子系统研发人员、电机与电力驱动领域的高级进修教材，也是磁性元件设计工程师案头的必备工具书。

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这本关于无刷永磁电机设计的书籍，如同一幅精美的蓝图，勾勒出了电机世界的无限可能。我被书中对电机设计原理的细致讲解深深吸引，特别是关于电磁场方程的推导和应用，以及如何利用有限元分析等数值计算方法来模拟和预测电机的性能。作者在讲解过程中，不仅注重理论的严谨性，更强调实际应用的可行性。例如，对于不同类型的永磁体（如钕铁硼、钐钴等）在电机设计中的应用，书中都进行了详细的比较和分析，包括其磁性能、温度特性、成本以及加工难度等方面。我对于书中关于电机损耗分析的部分尤为关注，书中详细阐述了铜损、铁损、风阻损耗等各种损耗的产生机理，并提出了有效的降低策略，这对于提高电机的效率和能量利用率至关重要。此外，书中对电机结构优化和材料选择的探讨，也为我提供了宝贵的参考。它不仅仅是一本教你如何“做”电机的书，更是引导你“理解”电机，并最终“创造”出高性能电机的思想启迪之作。

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阅读这本关于无刷永磁电机设计的书籍，是一种探索与发现的旅程。它如同一位睿智的向导，带领我深入电机设计的核心。书中从最基本的概念入手，循序渐进地讲解了无刷永磁电机的设计流程。我尤其对书中关于永磁体材料的选用和优化，以及不同电机结构的性能比较分析印象深刻。作者在书中对电机参数的计算和预测，提供了清晰的数学模型和计算方法，这对于指导实际设计至关重要。我被书中关于提高电机效率、降低损耗以及控制电机振动的各种策略所启发。例如，书中对如何优化定子齿槽设计以减少齿槽转矩，以及如何通过改进绕组布局来降低谐波损耗的阐述，都非常有价值。此外，书中还涵盖了电机驱动和控制方面的一些基本概念，这对于完整理解电机系统的工作原理非常有帮助。这本书不仅仅是一本技术指南，更是一本能够激发创新思维的书籍，它帮助我认识到无刷永磁电机设计的无限可能性。

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当我打开这本书，便仿佛走进了一个精密的机械与电磁的交响乐团。它以一种引人入胜的方式，向我展示了无刷永磁电机设计的复杂而又迷人的世界。书中不仅仅停留在理论的层面，更是深入到每一个关键的设计环节。从最初的电机选型，到永磁体的布置策略，再到绕组的连接方式，每一步都经过精心的推敲和分析。我被书中关于电磁力矩产生机理、反电动势波形以及气隙磁密的计算方法所深深吸引。更令我惊喜的是，书中对电机性能进行系统性评估的详细方法，包括效率、功率密度、转矩波动以及噪声等指标的衡量。对于从事电机研发的工程师而言，这本书提供的实用工具和技术指导，无疑是解决实际工程问题的强大后盾。我特别期待书中关于新型永磁体材料的应用和电机拓扑结构创新的内容，这能帮助我把握行业发展的前沿动态，并在未来的设计中注入新的活力。

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一本关于无刷永磁电机设计的著作，光看书名就足以激起我对这个领域的好奇心。近年来，随着新能源汽车、航空航天以及工业自动化等领域的蓬勃发展，对高性能、高效率电机的需求日益增长，而无刷永磁电机（BLDC）无疑是其中的佼佼者。这本书的出现，仿佛是一把金钥匙，预示着能够深入探索其设计原理、优化策略以及最新的技术进展。我尤其期待它能从基础理论讲起，比如永磁体的磁学特性、电磁场的基本方程，再到如何根据应用需求进行电机拓扑结构的选型，包括内转子、外转子、径向、轴向等不同类型。书中的模型分析和仿真方法也会是我的关注重点，毕竟在实际设计过程中，理论计算与仿真验证是必不可少的环节，一个好的模型能够大大降低研发成本和周期。此外，我还会关注作者在电机损耗分析、散热设计以及噪声振动控制等方面的论述，这些都是影响电机性能和可靠性的关键因素。同时，关于永磁体材料的选择、电机绕组设计、以及驱动控制策略的讨论，也希望能有详尽的阐述，毕竟这些细节往往决定了最终的电机性能。我希望这本书能以清晰的逻辑、严谨的论证、并辅以丰富的图表和实例，让我能够从零开始，逐步建立起对BLDC电机设计的全面认知，并能将其理论知识应用于实际工程问题中。

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在翻阅了这本关于无刷永磁电机设计的专著后，我仿佛置身于一个充满智慧与创新的殿堂。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我探索无刷永磁电机设计的奥秘。从早期对基本电磁学原理的梳理，到对各种电机结构（如轮毂电机、高性能伺服电机等）的深入剖析，再到对永磁体材料特性及其在不同应用场景下的优劣势的详细比较，无不展现了作者深厚的专业功底和前瞻性的视野。我尤其欣赏书中对电机性能优化方面的阐述，例如如何通过磁场整形技术提高转矩密度，如何通过优化绕组设计降低谐波损耗，以及如何进行有效的热管理以确保电机在高负荷下的稳定运行。书中的案例分析部分更是让人眼前一亮，它将抽象的理论知识转化为具体的工程实践，让我能够更直观地理解设计过程中的挑战与解决方案。对于那些希望深入理解电机内部工作原理，并能独立完成电机设计任务的工程师和研究者来说，这本书无疑是一份宝贵的财富。它提供的系统性知识框架，能够帮助读者建立起一套完整的设计思维，从而在面对复杂的设计需求时，能够游刃有余地应对。

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