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現代電機設計與ANSYS多物理場有限元模擬實踐(基礎篇)

  • 作者：編者:李全峰|責編:林楨//閭洪慶
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111808282
  • 出版日期：2026/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：239
人民幣：RMB 99 元      售價：元
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內容大鋼
    本書旨在滿足電機設計人員對現代電機模擬設計理論和實操的需求，重點講解如何利用ANSYS軟體開展電機設計中的電磁計算、溫升計算、振動雜訊計算等工作，並探討了人工智慧演算法在現代電機智能化設計中的應用。本書以實際工程項目為依托，突出工程性和實操性，既有詳細的模擬設計步驟，又有工程設計經驗講解，幫助讀者可以逐步自主完成電機多物理場模擬，實現從理論到模擬再到實驗的工程項目開發的所有環節。
    本書適合電機設計相關的企業研發和設計人員工作參考、培訓機構教學使用，以及相關專業師生學習。
作者介紹
編者:李全峰|責編:林楨//閭洪慶
    李全峰，工學博士，副教授，博士生導師，上海電機學院新型電機開發實驗室主任，同濟大學國家磁浮交通工程技術研究中心外聘專家，上海市白玉蘭人才計劃浦江學者，英國約克大學博士后，英國倫敦國王學院高級訪問學者。     主要研究方向為：1）高品質新型特種電機設計；2）新能源汽車電驅系統動力總成NVH關鍵技術；3）電驅系統健康狀態監測技術；4）eVTOL動力系統NVH特性研究。     在IEEE Transactions on Industrial Electronics、IEEE Transactions on Transportation Electrification和IEEE Transactions on Energy Conversion等電氣工程領域國際Top期刊，以及其他期刊和國際會議上發表論文100余篇，授權發明專利5項。主持或參與國家級、省市級科研項目及企業科研項目30余項。同時擔任IEEE TIE、TEC、TTE等國際知名雜誌審稿人。指導的研究生多人次獲得國家獎學金和上海市優秀畢業生。創立電機領域技術分享微信公眾號「電機人（Motohood）」。
目錄
推薦序
前言
第1章  電機起源及發展
  1.1  電機的定義及起源
    1.1.1  電機的定義
    1.1.2  電的起源
    1.1.3  磁的起源
  1.2  電機發展史
    1.2.1  交流感應電動機發展史
    1.2.2  直流電機發展史
  1.3  電機的分類
    1.3.1  傳統電機
    1.3.2  現代電機
    1.3.3  未來電機
  1.4  ANSYS有限軟體介紹
    1.4.1  ANSYS的發展
    1.4.2  ANSYS的功能概覽
第2章  永磁有刷直流電機設計理論及電磁-溫度-結構多物理場耦合模擬
  2.1  永磁有刷直流電機結構及工作原理
    2.1.1  永磁有刷直流電機的結構
    2.1.2  永磁有刷直流電機的工作原理
  2.2  永磁有刷直流電機電磁設計理論
    2.2.1  永磁有刷直流電機的基本方程
    2.2.2  永磁有刷直流電機的機械特性
    2.2.3  永磁有刷直流電機的設計特點
  2.3  基於ANSYS永磁有刷直流電機電磁設計模擬實例
    2.3.1  RMxprt快速建模及電磁性能計算
    2.3.2  RMxprt一鍵導出Maxwell模型
    2.3.3  額定工況計算
    2.3.4  空載工況計算
    2.3.5  堵轉工況計算
    2.3.6  齒槽轉矩計算
  2.4  基於ANSYS永磁有刷直流電機溫度場模擬實例
    2.4.1  有刷直流電機的損耗理論
    2.4.2  電機內熱交換基本理論
    2.4.3  電機溫度場計算中的傳熱邊界條件
    2.4.4  溫度場模擬的實例描述及模擬策略
    2.4.5  模型導入和網格劃分設置
    2.4.6  氣隙的等效處理及熱源計算
    2.4.7  Fluent 3D模擬設置
    2.4.8  模擬結果查看
  2.5  基於ANSYS永磁有刷直流電機定子模態模擬實例
  2.6  基於ANSYS永磁有刷直流電機轉子模態模擬實例
  2.7  基於ANSYS永磁有刷直流電機振動雜訊模擬實例
第3章  非同步電機設計理論及電磁場有限元模擬
  3.1  非同步電機的結構及工作原理
  3.2  非同步電機主要參數之間的關係
    3.2.1  非同步電機的主要尺寸
    3.2.2  電機中的幾何相似定律
    3.2.3  電磁負荷的選擇

    3.2.4  線負荷As和氣隙Bδ磁密的選擇
    3.2.5  電機主要尺寸比及主要尺寸的確定
    3.2.6  系列電機及其設計特點
    3.2.7  非同步電機能效等級標準
  3.3  基於ANSYS RMxprt的三相非同步電機電磁設計模擬實例
    3.3.1  RMxprt模塊基本介紹
    3.3.2  RMxprt模塊下三相非同步電機的參數設置
    3.3.3  三相非同步電機的模擬計算及結果查看
  3.4  基於ANSYS Maxwell 2D的三相非同步電機設計模擬實例
    3.4.1  三相非同步電機Maxwell模型模擬
    3.4.2  三相非同步電機徑向氣隙磁密諧波分析
第4章  永磁同步電機設計理論及電磁有限元模擬
  4.1  永磁同步電機結構及工作原理
    4.1.1  永磁同步電機組成結構
    4.1.2  永磁同步電機運行機理
    4.1.3  永磁同步電機的電磁數學模型
    4.1.4  永磁同步電機電磁力與NVH的耦合路徑
  4.2  永磁同步電機電磁設計理論
    4.2.1  永磁同步電機主要尺寸選擇
    4.2.2  永磁同步電機的參數、設計目標與約束條件
    4.2.3  永磁同步電機槽極配比與繞組方案
    4.2.4  永磁同步電機的氣隙長度、齒軛磁密與永磁體退磁定標
    4.2.5  永磁同步電機電感、反電動勢、轉矩脈動與齒槽轉矩定標
    4.2.6  永磁同步電機損耗模型與效率評估
  4.3  基於ANSYS永磁同步電機電磁設計模擬實例
    4.3.1  基於RMxprt的永磁同步電機設計流程
    4.3.2  基於RMxprt的永磁同步電機參數化掃描模擬設計
    4.3.3  基於ANSYS Maxwell 2D的永磁同步電機模擬設計
    4.3.4  基於ANSYS Maxwell 2D的永磁同步電機徑向氣隙磁密諧波分析
    4.3.5  基於ANSYS Maxwell 2D的永磁同步電機齒槽轉矩模擬分析
第5章  基於ANSYS永磁同步電機振動雜訊模擬實例
  5.1  基於ANSYS Maxwell 2D的永磁同步電機諧波電磁力計算
  5.2  基於ANSYS Workbench的永磁同步電機電磁振動分析
  5.3  基於ANSYS Workbench的永磁同步電機雜訊模擬分析
第6章  基於ANSYS永磁同步電機定子模態模擬實例
  6.1  基於ANSYS永磁同步電機定子模態模擬實例
  6.2  基於ANSYS永磁同步電機轉子模態模擬實例
參考文獻

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