永磁电动机理、设计及应用_苏绍禹著_9787111539339

　　永磁体磁极对外做功不消耗其自身的磁能，因而被广泛应用在永磁发电机和永磁电动机中做定子或转子磁极。永磁发电机和永磁电动机与常规电励磁发电机和电动机相比，具有结构简单、体积小、重量轻、效率高、温升低、噪声小、维护方便等特点，从而被广泛地应用在航天、航空、汽车、舰船、工业自动化、医疗器械、家电等诸多领域。
　　本书在理论和实践的基础上，给出永磁体磁极极面及两极面之间的距离与永磁体磁感应强度之间的数学关系，进而给出永磁电动机的永磁体磁极径向布置和切向布置时的气隙磁密和磁路计算的数学表达式。同时也给出永磁体磁极的轴向拼接和径向并联、径向串联的特点及磁密计算。
　　本书分别给出了永磁靴式直流电动机，永磁有刷、无刷有槽直流电动机，永磁有刷、无刷盘式直流电动机，永磁交流电动机等的结构、转动机理、主要参数、主要尺寸设计及计算和损耗、功率及效率等。此外，本书也给出了永磁电动机输入功率的效率，提出了永磁电动机输出功率与输入功率的比值，进一步证明在某种意义上说永磁体磁能不遵守能量守恒。并给出永磁电动机与常规电励磁电动机在相同功率的前提下，永磁电动机比常规电励磁电动机节能10%～20%的举例。
　　本书以永磁体磁极特性理论为基础，以实践经验为参考，给出永磁无刷靴式直流电动机的设计举例和永磁交流电动机的设计举例。
　　本书可供永磁电动机设计、研究和永磁电机制造企业用作学习资料，也可作为高等院校电机设计及制造专业教学参考书或教材。

　　前言
　　创新，就是抛开旧的，创造新的。创造新的，就是提出新方法、建立新理论、做出新成就、制造新产品。
　　创新是发展的动力，没有创新，社会就不会发展。
　　创新就是解决矛盾。旧的矛盾解决了，新的矛盾又产生了，再解决新矛盾……事物在不断出现矛盾、解决矛盾中得到发展。
　　在科学技术领域中，创新是科学技术发展的动力，没有创新，科学技术就不能发展。
　　改革开放以来，人民生活不断地得到改善和提高。一些经济条件较好的农民开始发明创造。中央电视台第十套节目中有一个栏目是“我爱发明”，从中可以看到普普通通的农民，他们不辞辛劳，为了实现自己的发明梦想，坚持几年，甚至十几年，孜孜不倦地追求、制造、试验，他们终于梦想成真。如“老沈”的喷洒农药的4旋翼直升机，它比人工喷洒农药的效率提高了几十倍，且农药比人工喷洒得更均匀。这架直升机易于操作，且操作灵活，可在农田的任何空地起飞和降落。再如竹笋去皮机、松子开口机、小麦收割机的卸粮机等。这些发明创造使劳动效率提高几倍、十几倍，甚至几十倍。这就是创新。
　　人类有记载的文明史已经有几千年，人类社会就是在不断创新中得到发展的。前人提出的假说、理论，后人给予证明、完善、发展和应用。科学技术的发展就是后人站在前人肩膀上的创新。
　　永磁体磁极对外做功不消耗其自身磁能。人们利用永磁体磁极的这一特性，制造了永磁发电机和永磁电动机。永磁发电机和永磁电动机与同功率电励磁的发电机和电动机相比，体积小、重量轻、效率高、温升小、噪声小、节能10%～20%。永磁电动机的外径达到了5mm，这是电励磁电动机无法达到的。这就是创新。
　　永磁电动机被广泛地应用在航天、航空、舰船、汽车、电动汽车、电动自动车、工业自动控制、医药及医疗器械、家电等领域。
　　作者的《永磁发电机机理、设计及应用》一书出版后，受到很多读者的欢迎。应机械工业出版社的江婧婧编辑之邀，根据读者的需求，又写了本书。本书中包括永磁体磁极的基本理论，永磁电动机永磁体磁极的径向、切向布置，以及永磁体磁极的轴向拼接，径向并联、串联的气隙磁密的计算和磁路计算。本书给出了永磁有刷、无刷靴式直流电动机，永磁有刷、无刷有槽直流电动机，永磁有刷、无刷盘式直流电动机及永磁交流电动机等的转动机理、主要参数的设计计算等。由于永磁电动机有别于传统电励磁电动机的机理，作者将其自1973年至现在40余年对永磁体和永磁电动机研究的理论和实践所得到的成果奉献给读者。
　　作者在书中几次提到“永磁体对外做功不消耗其自身磁能，在某种意义上说，永磁体磁能不遵守能量守恒”，这是指永磁体磁能在外动力作用下对外做功而不消耗其自身磁能。对于永磁发电机，外动力使镶嵌永磁体磁极的转子转动，在定子绕组中输出电能；对于永磁电动机，当定子绕组通电时，励磁就会使镶嵌永磁体磁极的转子转动。对外输出转矩的过程中，永磁体对外做功不消耗其自身磁能，并且与电励磁发电机和电动机相比节能10%～20%，节省下来的能量是永磁体磁能在外动力作用下贡献的，这已被作者的实验和样机所证明。
　　永磁体的磁能是保守能，当外动力停止时，永磁体磁能也停止做功，永磁体磁能不会在外动力停止时自动对外做功。因此，不能凭想象利用“永磁体对外做功不消耗其自身磁能，在某种意义上说，永磁体磁能不遵守能量守恒”去创造永磁磁能永动机。
　　由于作者水平有限，可能在本书中有这样或那样的错误，欢迎读者批评指正，作者不胜感谢。
　　在此向机械工业出版社的江婧婧编辑及出版社给予作者的支持表示衷心的感谢。
　　在此，也再次向《永磁发电机机理、设计及应用》的读者表示衷心的感谢。

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