近年来，随着电动汽车的推广应用和电动垂直起降飞行器的兴起，工业界对高功率密度电机的需求持续增长。轴向磁通永磁无刷电机以其紧凑的扁平结构、高功率密度和高效率等特点，备受电机工程师的关注。本书是Jacek F.Gieras教授等作者长期教学、科研和实践工作的积累，也是市面上最早和最全面系统阐述轴向磁通永磁无刷电机的著作。本书重点论述了轴向磁通永磁无刷电机的结构、设计、分析、控制和应用。本书为第2版，相比第1版，增加了新的章节、新的应用实例和更多的数值算例。全书内容翔实，浅显易懂，每章都配有计算案例，特别适合作为高等院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。本书提供所有用Mathcad软件求解的数值算例，可通过登录网站获取。

本书全面阐述了轴向磁通永磁无刷电机的基本理论、设计和分析方法以及控制技术等。轴向磁通永磁无刷电机拥有多样的拓扑结构，本书先从基础理论入手，系统介绍了电机的尺寸方程、电磁物理关系、工作机制、材料选择和制造工艺；继而针对定子有铁心、定子无铁心和定转子均无铁心的三种主要类别，详细阐述了各自的性能特征和分析方法；之后，介绍了该类电机作为无刷直流电机和同步电机运行的控制技术，以及热性能分析的相关知识；最后，本书展示了轴向磁通永磁无刷电机在不同领域中的应用。

全书内容翔实，浅显易懂，每章都配有计算案例，特别适合作为高等院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。

Jacek F. Gieras拥有波兰波兹南技术大学电气工程（电机）工学博士和理学博士学位。他的研究领域包含电机、控制器、电磁学、电力系统、飞机电气系统和铁路工程。1987年，被提升为正教授。自1998年以来，一直任职于美国联合技术公司（UTC）。同时，他还是波兰比得哥什技术与生命科学大学的电气工程教授。他参与编写了13本著作，发表了250多篇论文，拥有107项美国专利和16项欧洲专利。他是IEEE终身会士，UTC航空航天系统会士（美国），国际电气工程学会的正式成员，以及众多国际会议的指导委员会成员。

译者序

前言

第1章引言1

1．1范围1

1．2特性1

1．3AFPM电机的发展2

1．4AFPM电机的类型4

1．5拓扑和几何尺寸5

1．6转子动力学9

1．7永磁产生的轴向磁场10

1．8最简单的AFPM无刷电机——永磁涡流制动器12

1．9AFPM电机与RFPM电机的对比15

1．10AFPM电机的功率16

数值算例17

第2章AFPM电机原理24

2．1磁路24

2．1．1单边电机24

……

前 言

由于人们对永磁（PM）无刷电机新拓扑结构的兴趣与日俱增，作者对2004年首次出版的《轴向磁通永磁无刷电机》进行了更新。在第2版中，增加了新的章节［非重叠(集中线圈)绕组、转子动力学、微型轴向磁通永磁无刷电机、轮毂电机］、新的应用实例和更多的数值算例。应广大轴向磁通永磁电机技术工程师的要求，《轴向磁通永磁无刷电机（原书第2版）》提供所有用Mathcad软件求解的数值算例，可通过登录extras.springer.com网站获取。

永磁无刷电机技术的重要性及其对能量转换系统的影响受到越来越多的关注。随着直流有刷电机产量的减少，永磁无刷电机正在取代直流有刷电机，有时也取代感应电机，广泛应用于消费类电子产品、厨房和卫浴设备、公共生活、仪器仪表和自动化系统、临床工程、工业机电驱动、汽车制造业、纯电动和混合动力汽车、船舶、玩具、多电飞机等许多应用领域。在分布式发电系统（风力发电机、高速微型涡轮发电机）、微型电源、飞轮储能、飞机和旋翼飞行器作动器、导弹尾翼作动器、舰船电机-螺旋桨集成推进器（轮缘驱动推进器）等领域也出现了新的应用。轴向磁通永磁无刷电机的作用越来越大，尤其是在要将电机与其他机械部件集成的应用中。

我们相信，《轴向磁通永磁无刷电机（原书第2版）》将呈现关于轴向磁通永磁无刷电机分析、设计、控制和应用的最新知识。它将提高人们对该领域的认识，并促进该领域的创新。

Jacek F.Gieras

Rong-Jie Wang

Maarten J.Kamper