书名：永磁同步电机综合设计原理与方法
书号：978-7-5239-0282-0
定价：68元
作者：黄允凯
出版时间：2026-01-15
出版社：中国电力出版社
页码： 340    字数(千字)：391
开本：16开    版次：1    印次：1

品牌介绍

中国电力出版社成立于 1951 年，作为中国成立最早的中央科技出版社之一，曾隶属于水利电力部、能源部、电力工业部、国家电力公司，现为国家电网公司所属的科技出版社，在电气技术专业出版领域享有极高的声誉。该社作为以图书出版为主体，音像、电子出版物、期刊、网络出版共同发展的大型出版企业，以强大的出版资源和高素质的专业队伍，致力于向读者提供包括电力工程、电气工程、建筑工程、电子技术、信息技术、外语、大中专教材、家教等学科门类齐全的权威出版物，也竭力为广大师生提供精品教材，是教育部和北京市教委规划教材的出版基地之一。

编辑推荐

理论落地实践，构建完整设计体系 从原理到仿真，快速提升设计能力

产品特色

1.本书主要内容作为研究生课程讲义在东南大学电机专业研究生《现代电机设计原理与方法》中使用超过3轮，取得很好的教学效果；2.本书主要内容作为培训讲义在十几家企业的技术人员培训中使用，获得学员一致好评；3.本书语言通俗易懂，将深奥的理论知识用技术人员常用的表达方式进行叙述，简单明了，便于初学者学习和使用；4.本书是编写人员长期电机设计开发工作的总结，具有较强的实用性。

内容介绍

本书为全国电力行业“十四五”规划教材。 相较于永磁有刷直流电机和永磁无刷直流电机,永磁同步电机具有转矩脉动小、噪声低、高效区宽等优异性能。近年来,随着电力电子技术和自动控制技术的发展,永磁同步电机已成为应用的主流。 本书首先从机电能量转换的原理入手,介绍了电机中的磁场、电磁力和转矩,并概述了电机设计的流程;接着详细介绍了电机各类材料的特点及选用原则、永磁同步电机的理论基础和绕组设计方法;随后分别从磁路法和有限元法角度详细阐述了主要设计要素的选取、主要参数和性能的计算方法及相关注意事项;然后详细介绍了电机温升和转子机械应力的计算方法;最后对控制仿真以及电机测试进行了简要介绍。本书在构建永磁同步电机设计完整知识体系的基础上,更注重设计方法、设计准则、实践经验以及典型案例的分享,帮助读者建立起从理论设计到实际操作的桥梁。
本书适用于本书可用作高校电机专业研究生教材和教辅用书,也可作为企业电气工程师、机械工程师以及相关领域技术人员的培训教材和参考书。

前言

随着工业自动化、新能源汽车、机器人等行业的快速发展,永磁同步电机作为一种高效率、高功率密度的动力装置,其应用范围不断扩大。笔者多次主讲面向企业研发人员的永磁电机培训课程,深切体会到电机从业人员在知识储备和灵活运用能力方面存在不足。具体表现为:一是电机专业课程难度较大,学校教学要求一再降低,学生难以将理论知识与实践相结合;二是企业从事电机研发的相关人员中很大比例并非毕业于电气工程专业,电机基本理论薄弱,所掌握的知识碎片化,在生产实践中很难灵活应用;三是企业电机设计人员普遍能够使用相关软件进行计算,但只知其然,不知其所以然。设计人员往往局限于获取特定方案的计算结果,而在解读设计方案的优缺点并自主、灵活地进行修改完善方面存在困难。 本书中的大部分材料来自笔者在东南大学电气工程学院研究生课程的教案。我们希望读者通过这本书,能够掌握永磁同步电机的基本原理、设计步骤和方法、性能分析与测试方法,以及最新的设计趋势和挑战。在编写过程中,我们力求理论结合实践,采用通俗易懂的语言阐述专业知识,并将多年积累的电机设计经验和讲课培训经验融入其中,为读者构建完整的电机设计知识链,助力读者通过短期的学习,快速提升知识水平和应用能力。

目录

第1章 电机设计概述
11 影响电机设计的主要因素
12 电机设计的主要理论依据
13 电机设计流程
14 主要尺寸的计算
15 电机能量转换
第2章 电机材料与损耗
21 磁性材料
22 铁磁材料
23 永磁材料
24 导电材料
25 绝缘材料
26 损耗计算
第3章 永磁同步电机理论基础
31 永磁同步电机拓扑结构
32 d、q轴的定义
33 正方向规定
34 空载运行
35 电枢反应
36 SPMSM 等效电路
37 IPMSM 等效电路
38 电磁转矩
39 坐标变换
310 dq坐标系下的电机模型
第4章 绕组与电感
41 交流绕组基础
42 单整距线圈磁动势
43 双层整数槽绕组
44 绕组的磁动势
45 绕组的感应电动势
46 分数槽集中绕组
47 绕组的自感与互感
第5章 基于磁路的电机设计
51 磁路法基本原理
52 永磁电机的等效磁路
53 参数计算
54 性能计算
55 主要设计要素的选取
第6章 基于有限元法的电机设计
61 有限元法的特点和基本原理
62 基于伽辽金法的有限元法基础介绍
63 设计流程
64 轴向电机多截面建模
第7章 电机温升计算
71 电机传热概念
72 基于LPTN的电机温升计算
73 基于TFEA的电机温升计算
74 基于CFD的电机温升计算
第8章 转子机械应力
81 圆盘机械应力分布
82 圆环机械应力分布
83 热应力和密度变化下的应力分析
84 应力集中分析
85 设计考量
第9章 电机控制建模与仿真
91 PMSM驱动系统及其控制方式简介
92 基于MATLAB/Simulink的自动控制仿真基础
93 PMSM自动控制仿真基础
第10章 电机测试
101 测试设备介绍
102 电机转子转动惯量的测定
103 电阻与电感的测量
104 静态转矩
105 拖实验
106 电动实验
107 高速SPMSM测试方法
108 齿槽转矩的测量
109 常用数据处理方法