電機設(shè)計理論與實踐前言

電機設(shè)計是電氣工程及其自動化專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)電機與電器專業(yè)方向的一門重要的專業(yè)課。但已往的電機設(shè)計教材,更多的是側(cè)重于對設(shè)計理論的論述。

應(yīng)該承認，電機設(shè)計理論的學習是重要的,其對于電機設(shè)計的實踐有著理論指導上的重要意義，是推導電機設(shè)計中各種參數(shù)和物理量計算公式的理論基礎(chǔ)。

然而,電機的工作原理原本是建立在電磁場理論基礎(chǔ)之上的,由于其結(jié)構(gòu)上的復雜性,使得電機內(nèi)電磁場的邊界條件非常復雜,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(shè)。這樣一來,根據(jù)電機設(shè)計理論所得的分析計算結(jié)果,往往是近似的、象征性的、很不準確的。

因而,在電機設(shè)計的工程實踐中,人們以設(shè)計理論分析為出發(fā)點，運用了大量經(jīng)驗的、近似的、簡化的、類比的和旁推的方法,得出了各種在電機設(shè)計實踐中行之有效的計算辦法,進而形成了一整套程式化的計算公式,這也就是人們通常說的電機設(shè)計程序。所以，人們的電機設(shè)計實踐，實際上就是憑著設(shè)計上的工程實際經(jīng)驗，跟隨著電機設(shè)計程序中的一系列有序的計算公式，進行著一連串的初等數(shù)學的運算。

由此可見，電機設(shè)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(shè)計的大學教學中仍然沿襲以往傳統(tǒng)的教學方法,電機設(shè)計課程的課堂上講授的還是大量的設(shè)計理論,教材中還是充斥著大量的理論分析內(nèi)容,而學生們對那些實用的電機設(shè)計程序卻一無所知(傳統(tǒng)的電機設(shè)計教材確實對此只字未提)，顯然既不符合教學改革的方向，也不能滿足工程實際需要。

什么樣的電機設(shè)計教材,既能滿足設(shè)計理論分析上的需要,又具很強的實踐性和操作性呢?這是筆者一直在思考和探索的問題。本書正是出自上述考慮，為推出一本嶄新的電機設(shè)計教材所做的一點大膽嘗試。

首先, 筆者將電機設(shè)計的基本理論大刀闊斧地刪繁就簡, 將其濃縮成為本書中的第1章--電機設(shè)計基礎(chǔ)理論,而在傳統(tǒng)的教材中,這幾乎是該書的全部講述內(nèi)容。

其次, 書中匯集了全部的四大類電機，以及各種類型的特種電機的設(shè)計內(nèi)容, 每大類電機自成一章。每一章開宗明義的是該類電機的設(shè)計特點, 然后推出這種電機的設(shè)計程序,最后是運用該程序, 對某一規(guī)格的電機進行設(shè)計計算的算例。書中的各類電機設(shè)計程序多達幾十種,堪稱電機設(shè)計程序之大全。這樣做的結(jié)果既大大削減了電機設(shè)計課程的教學負擔,又提高了學生電機設(shè)計的實際能力。

再次,本書除了加入大量各類電機的設(shè)計程序和具體算例外,還在書后附有大量用于電機設(shè)計的各類曲線和圖表等資料,因此本書又可堪稱電機設(shè)計資料之大全, 這樣便大大提高了本書的實用價值。

正因為如此,本書既可以作為電機專業(yè)的大學教材,也是相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員一本不可多得的參考和工具書。

本書由南昌大學戴文進教授和楊莉副教授負責全書的總體構(gòu)思和后期的統(tǒng)稿工作。戴文進教授撰寫了第2章和附錄A，楊莉副教授撰寫了第1章的1.1節(jié)和第5章。此外，南昌大學張景明、肖倩華、陳瑛和徐龍權(quán)副教授參加了本書的編著工作。具體撰寫內(nèi)容如下: 張景明副教授撰寫了第1章的1.3節(jié)和第3章，肖倩華副教授撰寫了第1章的1.2節(jié)和第4章，陳瑛老師撰寫了第1章的1.4節(jié)和第6章，徐龍權(quán)副教授撰寫了附錄B~F。此外，戴文進教授的在校研究生林卿生、楊華、王寶福、謝友慧、王凱、陳向杰、趙杰、劉海靜、鄧志輝和王少夫同學在本書的資料收集、文字錄入、圖表和曲線的繪制及掃描等方面做了大量工作，在此一并致謝。

本書所有作者雖都長期工作在電機設(shè)計的教學第一線，且對該門課程的教學改革有一定體會，但畢竟水平有限，加之本書在結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)容取舍上均作了較大改革，故書中謬誤之處在所難免，敬請讀者不吝指正。

編著者2013年5月于南昌大學

本書主要論述電機設(shè)計的基礎(chǔ)理論及具體的設(shè)計程序和設(shè)計方法。全書共分六章，分別為電機設(shè)計基礎(chǔ)理論、異步電機設(shè)計、同步電機設(shè)計、直流電機設(shè)計、變壓器設(shè)計和特種電機設(shè)計。

第1章用較少的篇幅簡要地論述了電機的主要參數(shù)之間的關(guān)系、磁路計算、參數(shù)計算、損耗與效率計算等電機設(shè)計的基礎(chǔ)理論知識，為后述的各種電機的具體設(shè)計打下了堅實基礎(chǔ)。在隨后的各章中，則分別論述了各種電機的具體設(shè)計方法，其中不僅給出了完整的設(shè)計程序，還附有實際的算例予以示范。

本書編排獨特、構(gòu)思新穎、基礎(chǔ)理論論述精煉、設(shè)計程序豐富、實際算例翔實。

本書為"電機與電器"專業(yè)方向所開設(shè)的(屬"電氣工程及其自動化"專業(yè))"電機設(shè)計"課程的教材，也可作為其他相近專業(yè)的參考書，還可供有關(guān)技術(shù)人員選用。

ISBN:9787302320937

定價:69元

印次:1-1

裝幀:平裝

印刷日期:2013-7-19

第1章電機設(shè)計基礎(chǔ)理論

1.1電機的主要參數(shù)之間的關(guān)系

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(shù)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漏抗標幺值

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(shè)計

2.1變頻調(diào)速專用三相異步電動機的設(shè)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(shù)的確定

2.1.4電動機參數(shù)的選取

2.1.5電磁設(shè)計中的某些特殊考慮

2.1.6中大型變頻調(diào)速異步電動機的設(shè)計特點

2.1.7機械及結(jié)構(gòu)方面的特殊考慮

2.1.8中小型變頻調(diào)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(shè)計程序及算例

2.2.1中小型三相異步電動機電磁設(shè)計程序

2.2.2中小型三相異步電動機電磁設(shè)計算例

2.3三相微型異步電動機電磁設(shè)計程序及算例

2.3.1三相微型異步電動機電磁設(shè)計程序

2.3.2三相微型異步電動機電磁設(shè)計算例

2.4單相微型異步電動機電磁設(shè)計程序及算例

2.4.1單相微型異步電動機電磁設(shè)計程序

2.4.2單相微型異步電動機電磁設(shè)計算例

2.5小型單相異步發(fā)電機電磁設(shè)計程序及算例

2.5.1小型單相異步發(fā)電機電磁設(shè)計程序

2.5.2小型單相異步發(fā)電機電磁設(shè)計算例

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(shè)計

3.1小型三相同步發(fā)電機設(shè)計

3.1.1小型三相同步發(fā)電機設(shè)計的主要問題

3.1.2小型三相同步發(fā)電機電磁設(shè)計程序

3.1.3小型三相同步發(fā)電機電磁設(shè)計算例

3.2永磁同步發(fā)電機設(shè)計

3.2.1永磁同步發(fā)電機設(shè)計的主要問題

3.2.2永磁同步發(fā)電機電磁設(shè)計程序

3.2.3永磁同步發(fā)電機電磁設(shè)計算例

3.3異步起動永磁同步電動機設(shè)計

3.3.1異步起動永磁同步電動機設(shè)計的主要問題

3.3.2異步起動永磁同步電動機設(shè)計程序

3.3.3異步起動永磁同步電動機設(shè)計算例

附錄3A同步電機電磁設(shè)計用曲線

附錄3B同步電機電磁設(shè)計用表格

附錄3C常用定、轉(zhuǎn)子槽比漏磁導計算

第4章直流電機設(shè)計

4.1中小型直流電機設(shè)計

4.1.1中小型直流電機設(shè)計的主要問題

4.1.2中小型直流電機電磁設(shè)計程序

4.1.3中小型直流電機電磁設(shè)計算例

4.2永磁直流電動機設(shè)計

4.2.1永磁直流電動機設(shè)計的主要問題

4.2.2永磁直流電動機電磁設(shè)計程序

4.2.3永磁直流電動機電磁設(shè)計算例

附錄4A電磁計算用曲線

第5章變壓器設(shè)計

5.1設(shè)計基礎(chǔ)

5.1.1設(shè)計概述

5.1.2變壓器主要尺寸的選擇及磁路系統(tǒng)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(shè)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電力變壓器電磁設(shè)計程序及算例

5.3.1電力變壓器電磁設(shè)計程序

5.3.2電力變壓器電磁設(shè)計算例

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(shè)計

6.1開關(guān)磁阻電機設(shè)計

6.1.1概述

6.1.2開關(guān)磁阻電機設(shè)計的主要問題

6.1.3開關(guān)磁阻電機電磁設(shè)計估算程序

6.1.4開關(guān)磁阻電機電磁設(shè)計算例

6.2單相串勵電動機設(shè)計

6.2.1單相串勵電動機設(shè)計的主要問題

6.2.2單相串勵電動機電磁設(shè)計程序

6.2.3單相串勵電動機電磁設(shè)計算例

附錄6A電磁計算用曲線

附錄A三相異步電動機技術(shù)數(shù)據(jù)

附錄B直流電機技術(shù)數(shù)據(jù)

附錄C三相油浸電力變壓器基本參數(shù)和技術(shù)數(shù)據(jù)

附錄D特種電機技術(shù)數(shù)據(jù)

附錄E導電材料

附錄F導磁材料

參考文獻