导语

  

内容提要

  

    本书是“十三五”国家重点出版物出版规划项目。
    本书是作者在总结了汽车电机技术领域20多年的研究成果的基础上编写的。本书内容涉及电机控制电路、磁路、汽车用传统的直流电机、感应电机和新型的永磁同步电机、开关磁阻电机与双凸极电机等。书中还介绍了电力电子器件、典型功率变换器、磁性材料等专业知识，以适应车辆工程专业学生和大部分汽车行业从业人员的知识背景。本书按照汽车电机的不同分类进行介绍，在结合电动汽车的特殊应用背景介绍电动汽车驱动电机的同时，还深入浅出地介绍了起动发电机、混合励磁、轮毂电机、回馈制动等新型的电机技术。
    本书适合车辆工程等机械大类培养学科平台下的专业作为教材使用，尤其是新能源或电动汽车培养方向。另外，本书也适合作为从事新能源汽车整车开发、电机及控制系统开发与制造的工程技术人员、生产管理人员和高校相关专业师生的参考用书。
    本书配有PPT课件，免费赠送给采用本书作为教材的教师，可登录www.cmpedu.com注册下载。

前言
常用缩略语和基本符号表
第1章  绪论
  1.1  电机在汽车中的应用
  1.2  汽车电机的发展
    1.2.1  诞生期
    1.2.2  初步繁荣期
    1.2.3  电动汽车再次复兴
  1.3  电动汽车对电机的要求及发展趋势
  1.4  电动汽车电机的分类和发展现状
    1.4.1  电动汽车电机的分类
    1.4.2  各类型汽车电机
    1.4.3  电动汽车电机的技术条件
  1.5  起动发电机的分类和研究现状
    1.5.1  起动发电机的分类
    1.5.2  起动发电机的研究现状
  1.6  电动汽车驱动方式的选择
  思考题
第2章  电力电子器件与能量转换电路
  2.1  汽车电力电子技术
    2.1.1  汽车电力电子技术的由来
    2.1.2  功率半导体器件的定义
    2.1.3  电力电子系统的组成
    2.1.4  功率半导体器件的分类
  2.2  功率二极管
    2.2.1  功率二极管的结构
    2.2.2  功率二极管的特性
    2.2.3  功率二极管的主要参数
  2.3  晶闸管
    2.3.1  晶闸管的结构
    2.3.2  晶闸管的工作原理
    2.3.3  晶闸管的基本特性
  2.4  电力场效应晶体管（MOSFET）
    2.4.1  结构与工作原理
    2.4.2  工作特性
    2.4.3  主要参数与安全工作区
  2.5  绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
    2.5.1  结构与工作原理
    2.5.2  工作特性
    2.5.3  擎住效应和安全工作区
    2.5.4  IGBT驱动电路
  2.6  功率集成电路
  2.7  DC-DC变换器
    2.7.1  DC-DC变换的基本控制思路
    2.7.2  Buck变换器
    2.7.3  Boost变换器
    2.7.4  Boost-Buck变换器
  2.8  DC-AC无源逆变电路
    2.8.1  脉宽调制（PWM）型逆变电路基本原理
    2.8.2  正弦脉宽调制方法
    2.8.3  电流滞环控制PWM
  思考题
第3章  磁性材料与磁路
  3.1  磁性材料基本概念
    3.1.1  电磁基本概念
    3.1.2  磁路及其基本定理
  3.2  常用铁磁材料
    3.2.1  磁化及磁滞
    3.2.2  常用软磁材料
    3.2.3  永磁材料
    3.2.4  电机磁性材料的测试
  3.3  机电能量转换
    3.3.1  机电能量转换基本原理
    3.3.2  电感及储能
  思考题
第4章  汽车直流电机
  4.1  汽车直流电机的原理
  4.2  汽车直流电机的结构
    4.2.1  定子
    4.2.2  转子
    4.2.3  电枢绕组
    4.2.4  直流电机的励磁
  4.3  汽车直流电机的电磁特性
    4.3.1  直流电机的磁场
    4.3.2  直流电机的感应电动势和电磁转矩
    4.3.3  直流电机的基本方程
    4.3.4  直流电机的运行特性
  4.4  直流电动机的调速控制
  思考题
第5章  汽车交流电机绕组和磁场
  5.1  汽车交流电机的原理和结构
    5.1.1  电动势的产生
    5.1.2  交流电机结构
  5.2  交流电机的绕组
    5.2.1  交流绕组基本理论
    5.2.2  三相单层绕组
    5.2.3  三相双层绕组
    5.2.4  发卡绕组
  5.3  正弦磁场下交流绕组的感应电动势
    5.3.1  导体的感应电动势
    5.3.2  整距线圈的感应电动势
    5.3.3  短距线圈的感应电动势
    5.3.4  线圈组的电动势
    5.3.5  相电动势和线电动势
  5.4  交流发电机工作特性
  思考题
第6章  汽车感应电机
  6.1  感应电机的原理和结构
    6.1.1  感应电机的工作原理
    6.1.2  感应电机的结构
    6.1.3  感应电机的结构参数
    6.1.4  感应电机的运行状态
  6.2  感应电动机的磁动势和磁场
  6.3  三相感应电动机的参数测定
    6.3.1  空载试验与励磁参数的测定
    6.3.2  堵转试验及短路参数
  6.4  功率关系、功率方程和转矩方程
    6.4.1  功率关系
    6.4.2  功率方程
    6.4.3  转矩方程
  6.5  感应电机的电磁转矩及机械特性
    6.5.1  电磁转矩的物理表达式
    6.5.2  机械特性
    6.5.3  电磁转矩的实用表达式
  6.6  感应电机的调速
    6.6.1  调速方法简介
    6.6.2  变频调速方法
  思考题
第7章  汽车永磁电机
  7.1  永磁无刷直流电机和永磁同步电机的对比
  7.2  永磁同步电机的基本结构与原理
    7.2.1  永磁同步电机的基本结构
    7.2.2  永磁同步电机的工作原理
    7.2.3  永磁同步电机的数学模型
  7.3  永磁同步电机的控制技术
    7.3.1  永磁同步电机变换器及控制策略
    7.3.2  磁场定向控制
    7.3.3  永磁同步电机的弱磁控制
    7.3.4  永磁同步电机的无位置传感技术
  7.4  永磁无刷直流电机的基本结构与原理
    7.4.1  永磁无刷直流电机的基本结构
    7.4.2  永磁无刷直流电机的极槽配合
    7.4.3  永磁无刷直流电机的运行原理
    7.4.4  永磁无刷直流电机的数学模型
  7.5  永磁无刷直流电机的控制技术
    7.5.1  逆变器与开关策略
    7.5.2  提前角控制
  7.6  轮毂电机技术
    7.6.1  轮毂电机的研究背景
    7.6.2  轮毂电机的研究现状
    7.6.3  轮毂电机的特点分析
  7.7  混合励磁电机技术
    7.7.1  混合励磁电机的优点
    7.7.2  混合励磁电机的研究现状
  7.8  永磁同步磁阻电机技术
    7.8.1  永磁同步磁阻电机的提出
    7.8.2  永磁同步磁阻电机的研究现状
  思考题
第8章  汽车磁阻类电机
  8.1  磁阻类电机概述
    8.1.1  磁阻类电机的提出
    8.1.2  磁阻类电机的分类
  8.2  开关磁阻电机的基本结构与原理
    8.2.1  开关磁阻电机的基本结构
    8.2.2  开关磁阻电机的基本原理
    8.2.3  开关磁阻电机的基本电磁原理
    8.2.4  开关磁阻电机的物理状态
    8.2.5  开关磁阻电机的数学模型
  8.3  开关磁阻电机的控制策略
    8.3.1  开关磁阻电机传动系统
    8.3.2  开关磁阻电机的控制方式
    8.3.3  开关磁阻电机的功率变换器
  8.4  双凸极电机的基本结构与原理
    8.4.1  双凸极电机的基本结构
    8.4.2  双凸极电机的磁路特性
    8.4.3  双凸极电机的原理
    8.4.4  多相双凸极电机的结构
    8.4.5  混合励磁双凸极电机的结构
    8.4.6  电励磁双凸极电机的数学模型
  8.5  双凸极电机的控制技术
    8.5.1  单相工作模式与双相工作模式
    8.5.2  双凸极电机电动发电机转换控制
    8.5.3  电励磁双凸极电动发电机系统的硬件设计
    8.5.4  系统控制器软件设计
  思考题
第9章  汽车电机仿真
  9.1  模型的建立
    9.1.1  模型的结构建立
    9.1.2  材料的定义及分配
    9.1.3  绕组分相情况
    9.1.4  电动汽车发卡绕组PMSM有限元模型
  9.2  电机模型的稳态场分析
    9.2.1  电机磁力线和磁通密度分布
    9.2.2  电机气隙磁密
  9.3  电机模型的瞬态场分析
    9.3.1  电机的输出转矩
    9.3.2  电机的齿槽转矩
    9.3.3  电机的反电动势及谐波
  9.4  发卡绕组与圆线绕组PMSM的热场
    9.4.1  电机热场分析方法
    9.4.2  电机热场模型的建立
    9.4.3  发卡绕组PMSM定子铁耗分析
    9.4.4  发卡绕组PMSM与圆线绕组PMSM热场对比
  思考题
参考文献