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永磁電動機機理、設計及應用（第2版）

為了解決單體船的重量的問題，作者蘇紹禹 這樣論述：

永磁體磁極對外做功不消耗其自身的磁能，因而被廣泛應用在永磁發電機和永磁電動機中做轉子或定子磁極。永磁發電機和永磁電動機與常規電勵磁發電機和電動機相比，具有結構簡單、體積小、重量輕、效率高、溫升低、雜訊小、維護方便等特點，從而被廣泛地應用在航太、航空、汽車、艦船、工業自動化、醫療器械、家電等諸多領域。 本書在理論和實踐的基礎上，給出了永磁體磁極極面和兩極面之間的距離與永磁體磁感應強度之間的數學關係，進而給出了永磁電動機的永磁體磁極徑向佈置和切向佈置時的氣隙磁感應強度和磁路計算的數學運算式。同時也給出了永磁體磁極的軸向拼接和徑向並聯、徑向串聯的特點及磁感應強度計算。 本書分別給出了永磁有刷、無

刷靴式直流電動機，永磁有刷、無刷有槽直流電動機，永磁有刷、無刷盤式直流電動機，永磁交流電動機等的結構、轉動機理、主要參數、主要尺寸設計及計算和損耗、功率及效率等。   此外，本書也給出了永磁電動機輸入功率的效率，提出了永磁電動機輸出功率與輸入功率的比值，進一步證明瞭從某種意義上來說永磁體的磁能不遵守能量守恆。並給出了永磁電動機與常規電勵磁電動機在相同功率的前提下，永磁電動機比常規電勵磁電動機節能10%～20%的舉例。 本書以永磁體磁極特性理論為基礎，以實踐經驗為參考，給出了永磁無刷靴式直流電動機的設計舉例和永磁交流電動機的設計舉例。 本書可供永磁電動機設計、研究和永磁電機製造企業用作學習資

料，也可作為高等院校電機設計及製造專業教學參考書或教材。 第2版前言 第1版前言 主要符號 第一章緒論1 第一節永磁體的發展歷史與永磁電機1 第二節磁性機理2 第三節永磁體的磁能3 第四節永磁電動機的特點及其未來4 第二章永磁體的特殊性能、種類及其一般性能6 第一節永磁體的磁和磁性能的概念6 第二節永磁體的特殊性能9 第三節永磁體的種類及其一般性能14 第三章永磁電動機中永磁體磁極的佈置及其磁感應強度21 第一節永磁電動機的種類、結構特點及用途21 第二節永磁體的特性曲線及其工作點23 第三節永磁體的氣隙磁感應強度26 第四節永磁電動機中永磁體磁極的佈置及其特點和氣隙磁

感應強度29 第五節永磁電動機的定子齒、定子軛的磁感應強度35 第四章永磁靴式直流電動機39 第一節永磁有刷靴式直流電動機的結構、起動、換向及反轉39 第二節永磁有刷靴式直流電動機轉動機理42 第三節永磁有刷靴式直流電動機的反電動勢及反電動勢對永磁體的充、去磁和電磁轉矩45 第四節永磁有刷靴式直流電動機的功率和效率48 第五節永磁無刷靴式直流電動機的結構、起動、換向及反轉54 第六節永磁無刷靴式直流電動機轉動機理56 第七節永磁無刷靴式直流電動機的電流換向方式59 第八節永磁無刷靴式直流電動機的反電動勢、轉矩及轉子永磁體磁極的充、去磁62 第九節永磁無刷靴式直流電動機的功率和效率65 第十節

永磁無刷靴式三相電動機定子靴數、轉子磁極數的選擇及對起動的影響67 第十一節永磁靴式直流電動機的主要參數和主要尺寸71 第十二節永磁靴式直流電動機永磁體磁極及極靴繞組的設計78 第五章永磁有刷有槽直流電動機81 第一節永磁有刷有槽直流電動機的結構、起動、反轉和轉動機理81 第二節永磁有刷有槽直流電動機的反電動勢和轉矩、轉速和調速84 第三節永磁有刷有槽直流電動機的功率和效率87 第四節永磁有刷有槽直流電動機與同功率電勵磁直流電動機的比較90 第五節永磁有刷有槽直流電動機的額定資料、主要參數93 第六節永磁有刷有槽直流電動機主要尺寸的確定96 第七節永磁有刷有槽直流電動機的繞組設計98 第八節

永磁有刷有槽直流電動機的轉子槽及其參數和磁路計算105 第九節永磁有刷有槽直流電動機定子永磁體磁極的設計108 第十節永磁有刷有槽直流電動機換向器的設計114 第六章永磁無刷有槽直流電動機117 第一節永磁無刷有槽直流電動機的結構及轉動機理117 第二節永磁無刷有槽直流電動機的定子槽、起動和轉速122 第三節永磁無刷有槽直流電動機的反電動勢和電磁轉矩125 第四節永磁無刷有槽直流電動機的相數、極數及繞組127 第五節永磁無刷有槽直流電動機的位置感測器及其安裝位置132 第六節永磁無刷有槽直流電動機的主要參數及尺寸135 第七節永磁無刷有槽直流電動機的定子 槽尺寸、槽滿率及磁路計算139 第八

節永磁無刷有槽直流電動機的功率及效率142 第九節永磁無刷有槽直流電動機的現狀及未來發展147 第七章永磁片式直流電動機148 第一節永磁有刷盤式直流電動機的結構、起動和反轉148 第二節永磁有刷盤式直流電動機的轉動機理、轉矩、反電動勢、轉速和調速150 第三節永磁有刷盤式直流電動機的功率、效率及節能153 第四節永磁有刷盤式直流電動機的額定資料、主要指標及主要參數155 第五節永磁有刷盤式直流電動機主要尺寸的確定159 第六節永磁有刷盤式直流電動機的轉子繞組164 第七節永磁有刷盤式直流電動機換向器的設計168 第八節永磁無刷盤式直流電動機的結構、起動、反轉和調速170 第九節永磁無刷盤式

直流電動機的轉動機理、反電動勢及轉矩173 第十節永磁無刷盤式直流電動機的額定資料及主要參數176 第十一節永磁無刷盤式直流電動機主要尺寸的確定179 第十二節永磁無刷盤式直流電動機的定子繞組183 第十三節永磁無刷盤式直流電動機的功率、效率和節能185 第八章永磁交流電動機188 第一節永磁交流電動機的結構和轉動機理188 第二節永磁交流電動機的額定資料和主要參數193 第三節主要尺寸及定子槽設計196 第四節永磁交流電動機的繞組設計及繞組相關參數202 第五節永磁交流電動機的磁路計算及起動轉矩207 第六節永磁交流電動機的損耗、功率和效率及轉矩212 第七節永磁交流電動機的未來218

第九章永磁電動機轉子軸的設計、計算及轉子的平衡220 第一節永磁電動機轉子軸最危險軸徑的確定220 第二節轉子軸的強度校核223 第三節轉子軸的撓度和永磁電動機的臨界轉速227 第四節永磁電動機轉子的平衡231 第十章設計舉例233 設計舉例1設計電腦驅動冷卻風扇的永磁無刷兩極四靴直流電動機233 設計舉例2三相18極11kW永磁交流電動機設計237 附錄251 附錄A厚絕緣聚酯漆包扁銅線參數251 附錄B磁導體矽鋼片的主要性能(國產矽鋼片)252 附錄C部分導磁材料的磁化曲線及鐵損曲線表256 參考文獻263 本書第1版出版以來，受到了廣大讀者的歡迎。不時有全國各地的

讀者來電話諮詢、探討。作者對這些讀者朋友的熱心探討及對本書的青睞表示衷心的感謝。 某市“納米研究所”的一位元教授來電話與作者探討：當某些金屬被切削到比“納米”級尺寸更薄時會出現磁性是什麼原因。作者認為金屬晶粒或分子團在未被切割到比“納米”級尺寸更薄之前，這些金屬晶粒或分子團的電子是在金屬晶粒或分子團外的空間軌道上繞著金屬晶粒或分子團運動。當金屬晶粒或分子團被切割到比“納米”級尺寸更薄時，電子不得不離開空間軌道變成繞著金屬晶粒或分子團在平面軌道上做同方向的圓周運動，電子在平面軌道上做同方向的圓周運動就形成了磁場。 這種現象也充分地證明瞭電子繞金屬晶粒或分子團在平面軌道上做同方向的圓周運動是形

成磁場的原因。 加拿大多倫多的一所大學的教授來電話及在微信中與作者探討用“特斯拉”電路證明永磁體的磁能是從空間吸取的，使“特斯拉”電路的效率達到100%。為此，我們共同製作了“特斯拉”電路，當把永磁體磁極置入變壓器的磁路後，變壓器的輸出電流不但沒有增加，還比未放入永磁體磁極前的電流小了許多，變壓器輸入繞組發熱嚴重並伴隨著冒煙，試驗失敗。 這個“特斯拉”電路試驗失敗，充分證明瞭永磁體磁能不是從空間吸取的。 還有很多讀者朋友來電話諮詢、探討有關永磁體和永磁電動機及永磁發電機的各種問題，他們幾乎都認同“永磁體對外做功不消耗其自身磁能，在某種意義上說，永磁體磁能不遵守能量守恆”這一新理論。 為了

讓讀者更深入地研究、設計永磁電動機，第2版除對第1版中的錯字改正和丟字添補外，又在第四章中增加一節，即“第十節永磁無刷靴式三相電動機定子靴數、轉子磁極數的選擇及對起動的影響”。在這節中，作者給出了便於永磁無刷靴式三相電動機起動的轉子永磁體磁極數多於定子永磁體極靴數的一種新的佈置方式，這種方式也適用於將直流電逆變成二相、三相、四相的矩形波電流或正弦波電流驅動永磁無刷盤式電動機和永磁無刷有槽電動機，也適用於永磁交流發電機。 前人提出的理論、假說，被後人利用、充實、完善之後，科學理論、技術才得以提高和發展，為社會發展提供理論和完善的實踐結論，使其更好地為社會服務，造福於人類。 科學技術發展到今天

，不斷地湧現出各種發明和創新，也不斷地揭示出新的理論。我們是站在前人肩膀上不斷創新的。人們不應因循守舊，不能抱有天亦不變道亦不變的固有思維，我們要敢於創新。比如磁場是物質，這種物質來自何處？是電子結構的組成部分嗎？是粒子嗎？正像引力是物質，美國人只是利用幹擾才發現了引力波，而引力波是粒子波嗎？美國人並未給出答案。 在作者所著的《永磁發電機機理、設計及應用》和《永磁電動機機理、設計及應用》，這兩本書都是在理論和實踐的基礎上，幫助永磁電機的愛好者、設計者及研究者能設計出體積更小、功率更大、效率更高、更節能、雜訊更小、溫升更小、壽命更長的永磁電動機和永磁發電機，也期待在作者這兩本書的影響下提出關於

永磁體、永磁電機的更新的理論，這些理論能夠得到實踐的證明，願作者的這兩部書能起到拋磚引玉的作用。 在此再次感謝讀者朋友對本書的厚愛。由於作者水準有限，書中難免掛一漏萬，歡迎讀者批評指正，也更歡迎新老讀者與作者交流、溝通和探討。 感謝機械工業出版社電工電子分社及江婧婧編輯對作者的支持和幫助！ 作者蘇紹禹2019年8月於長春

單體船的重量進入發燒排行的影片

遊艇製造手積層作業VOCs排放特性之研究

為了解決單體船的重量的問題，作者王信一 這樣論述：

遊艇製造程序中，揮發性有機物 (Volatile Organic Compounds, VOCs) 收集與污染防制十分不易，大部分的業者於手積層 (hand lay-up) 作業製程時直接逸散VOCs至大氣，因此申報空氣污染防制費時，除使用排放係數計算外，需依照環保署公告之檢測方法，於110±5°C恆溫加熱60±10 mins測定VOCs排放重量。由於測試溫度明顯偏離實廠於室溫操作之環境，所得VOCs排放量差異甚大。 因此，本研究就遊艇廠手積層程序，比較不同溫度 (30°C, 40°C, 110°C)、有無玻璃纖維材料、不同硬化劑含量 (0.5%, 0.8%) 之條件下，探討各種操作條件下之

VOCs排放量及樣品特徵，以及造成差異之學理。結果顯示：110°C檢測溫度的VOCs排放量明顯高於實際製程的室溫排放，48 hrs後，純硬化劑排放12.3% (110°C)，高於室溫排放的1.7% (40°C) 與 0% (30°C)；純樹脂排放相近，介於30.4~30.9%；硬化劑 (0.5%)/樹脂排放23.0% (110°C)，高於室溫排放的13.0% (40°C) 與 10.3% (30°C)；硬化劑 (0.5%)/樹脂/玻璃纖維排放20.5% (110°C)，遠高於室溫排放的5.4% (40°C) 與 4.1% (30°C)。 FTIR與XPS分析指出，室溫下完成之手積層C=C特徵吸

收峰與C-C鍵含量較高，此因高溫 (110°C) 下活性單體 (例如苯乙烯) 迅速揮發，導致活性單體參與固化交聯反應率減少、固化程度較差、硬度下降，以及VOCs排放量明顯高於合理的釋放情形。