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第1章 绪论1

1.1 左手定则与转矩常数2

1.2 右手定则及反电动势常数4

1.3 直流无刷电动机的基本组成环节及工作原理5

1.3.1 基本组成环节5

1.3.2 基本工作原理7

1.4 位置传感器10

1.4.1 电磁式位置传感器10

1.4.2 光电式位置传感器12

1.4.3 磁敏式位置传感器13

1.5 运行特性和传递函数18

第2章 永磁材料的基本特性及磁路计算24

2.1 有关磁的基本知识24

2.1.1 磁感应强度24

2.1.2 磁通25

2.1.3 电流的磁效应25

2.1.4 磁场强度27

2.2 永磁材料的磁滞回线和去磁曲线28

2.3 描写永磁材料特性的主要参数30

2.3.1 饱和磁场强度30

2.3.2 剩余磁感应强度和矫顽力30

2.3.3 磁导率和回复直线32

2.3.4 磁能积和最大磁能积33

2.3.5 凸度系数35

2.4 等磁能积曲线35

2.5 几种常用永磁材料的特性37

2.5.1 铝镍钴合金40

2.5.2 铁氧体永磁材料42

2.5.3 稀土永磁材料47

2.5.4 钕铁硼永磁材料51

2.5.5 铂钴永磁材料53

2.5.6 磁性薄膜54

2.6 去磁现象及其防止措施54

2.6.1 去磁含义55

2.6.2 防止去磁的措施56

2.7 磁路及其基本定律57

2.7.1 磁路欧姆定律57

2.7.2 磁路中的基尔霍夫定律58

2.7.3 永磁磁路的等效磁路图60

2.8 磁路计算62

2.8.1 简单的磁路计算62

2.8.2 简单磁路工作点的求法65

2.8.3 带导磁体的永磁磁路的算法67

2.8.4 气隙磁导71

第3章 直流无刷电动机的绕组结构74

3.1 直流无刷电动机磁场的简化75

3.2 绕组的构成及基本要求77

3.3 单层绕组79

3.4 单层绕组的联接方式85

3.4.1 链式绕组86

3.4.2 交叉式绕组87

3.4.3 同心式绕组88

3.5 双层绕组89

3.6 双层绕组的联接92

3.6.1 双层绕组联接的基本步骤92

3.6.2 单双层绕组95

3.7 分数槽绕组97

3.7.1 分数槽绕组的分相98

3.7.2 分数槽绕组的分布因数及对称条件100

3.7.3 举例102

第4章 直流无刷电动机的设计107

4.1 概述107

4.1.1 额定值107

4.1.2 技术要求108

4.2 设计步骤110

4.2.1 单个电动机设计的基本步骤110

4.2.2 系列产品的设计步骤111

4.3 主要尺寸与电磁负荷的关系112

4.3.1 电磁负荷112

4.3.2 主要尺寸与电磁负荷的关系113

4.4 主要尺寸的选择116

4.4.1 定子铁心内径Da的选择116

4.4.2 电磁负荷的选择118

4.4.3 转子磁钢计算长度La的确定121

4.4.4 转子长度与直径的比值λ121

4.5 极数的选择124

4.6 定子绕组导线截面积的选择125

第5章 直流无刷电动机的控制方法128

5.1 三相绕组直流无刷电动机主电路基本类型128

5.1.1 三相半控电路128

5.1.2 三相？联结全控电路130

5.1.3 三相△联结全控电路135

5.2 多相电动机控制举例136

5.2.1 二三通电方式137

5.2.2 五五通电方式138

5.2.3 五四通电方式139

5.3 直流无刷电动机转速的测量143

5.4 数字积分器及锁定检测151

5.5 锁相控制157

5.6 直流无刷电动机的微机控制161

5.6.1 换相的控制162

5.6.2 起动电流的限制163

5.6.3 转速的控制163

5.6.4 PWM控制的实现163

5.6.5 正反转的控制165

5.6.6 变结构控制的实现165

5.7 专用集成电路166

5.8 反电动势控制技术172

5.8.1 反电动势的模拟测试方法173

5.8.2 反电动势的数字测试方法176

第6章 直流无刷电动机的应用182

6.1 直流无刷电动机在计算机系统中的应用183

6.1.1 在软盘驱动器中的应用184

6.1.2 在硬盘驱动器中的应用185

6.1.3 在光盘驱动器中的应用190

6.1.4 在磁带备份装置中的应用192

6.1.5 在计算机通风冷却装置中的应用193

6.2 直流无刷电动机在家用电器中的应用195

6.2.1 直流无刷电动机在空调器中的应用196

6.2.2 直流无刷电动机在洗衣机中应用198

6.2.3 直流无刷电动机在DVD机中的应用199

6.2.4 直流无刷电动机在其他家用电器中的应用200

6.3 直流无刷电动机在工业中的应用200

6.4 直流无刷电动机在汽车、摩托车、助动车等交通工具中的应用204

6.4.1 直流无刷电动机在汽车中的应用206

6.4.2 直流无刷电动机在助动车上的应用207

6.5 直流无刷电动机在医疗器械中的应用209

6.6 直流无刷电动机在其他领域中的应用213

6.6.1 直流无刷电动机在机器人中的应用214

6.6.2 直流无刷电动机在光开关中的应用214

第7章 直流无刷电动机微型化219

7.1 微型电动机的主要加工技术221

7.1.1 体微加工技术223

7.1.2 表面微加工技术223

7.1.3 高深宽比微加工技术224

7.1.4 组封装技术228

7.2 微型直流无刷电动机的基本结构229

7.2.1 微型直流无刷电动机定子绕组230

7.2.2 微型直流无刷电动机转子232

7.2.3 磁路设计234

7.2.4 发热问题235

7.3 微型直流无刷电动机的控制方法235

7.3.1 作同步电动机运行236

7.3.2 反电动势换相技术的应用237

7.3.3 步进电动机运行方式239

7.4 微型电动机在微型直升机中的应用240

7.4.1 设计的指导思想和技术难点242

7.4.2 机翼的研制243

7.4.3 机身的研制248

7.4.4 微型电动机的研制248

7.4.5 控制电路的研制251

7.4.6 微型直升机的实用化251

7.5 电磁型微型电动机在医疗中的应用253

7.5.1 系统整体构思253

7.5.2 内窥镜检测导管前端结构的设计254

7.5.3 电磁型微型电动机驱动电路的设计254

7.5.4 微型电动机对物镜前方光路的遮挡255

7.5.5 微型电动机与上位机的通信256

参考文献257