


本书从磁场解析与本体设计两个核心维度,对磁齿轮技术进行了系统研究和深入探索,成功构建了一套完整的磁齿轮磁场解析与设计理论体系。
针对磁齿轮技术发展中的关键瓶颈和难题,本书在磁场调制机理、高效磁场解析方法、拓扑结构优化、电磁性能提升及损耗抑制等方面取得了一系列原创性成果。书中建立了精确的磁场解析模型,提出了多种新型磁齿轮结构,并构建了面向实际工况的电磁性能优化策略,为磁齿轮技术的发展提供了重要的理论支撑和工程实践指导。
本书可供高等院校电气工程、机械工程、自动化等专业的教师和学生,以及电磁能量转换技术、机械设计等相关领域的科研技术人员参考。
封面
书名页
版权
先进电机系统及控制关键技术·自主创新丛书编审委员会
丛书序
前言
第1章 绪论
1.1 机械齿轮装置
1.2 磁齿轮装置发展概述
1.2.1 早期磁齿轮
1.2.2 同心式磁齿轮
1.2.3 偏心式磁齿轮
1.2.4 磁齿轮的应用
1.3 磁齿轮的工作原理
1.3.1 磁齿轮的基本结构
1.3.2 磁场调制原理
1.3.3 运行方式及传动关系
1.4 本章小结
参考文献
第2章 同心式磁齿轮磁场解析
2.1 电磁场计算方法
2.2 电磁场解析计算基本理论
2.2.1 麦克斯韦电磁方程组和位函数
2.2.2 磁场边界条件
2.2.3 分离变量法与傅里叶级数
2.3 同心式磁齿轮数学模型
2.3.1 磁齿轮分析模型与假设
2.3.2 磁场数学模型建立
2.3.3 槽区域矢量磁位数学模型
2.3.4 气隙区域矢量磁位数学模型
2.3.5 永磁体区域矢量磁位数学模型
2.3.6 电磁转矩计算
2.4 有限元仿真计算
2.5 本章小结
参考文献
第3章 Halbach阵列充磁磁齿轮磁场分析
3.1 Halbach阵列结构及应用研究
3.2 Halbach阵列充磁解析模型
3.3 子区域磁场数学模型建立
3.3.1 Halbach阵列永磁体区域矢量磁位数学模型
3.3.2 各区域边界条件
3.3.3 电磁转矩计算
3.4 磁场解析计算与有限元对比分析
3.5 本章小结
参考文献
第4章 偏心式磁齿轮磁场解析
4.1 偏心式谐波磁齿轮工作原理
4.1.1 转子偏心结构设计
4.1.2 磁场调制与传动关系
4.1.3 偏心式谐波磁齿轮电磁转矩分析
4.1.4 偏心式谐波磁齿轮有限元分析
4.2 偏心式磁齿轮的磁场解析模型
4.2.1 解析模型
4.2.2 偏微分方程和边界条件
4.2.3 气隙磁通密度表达式
4.2.4 复合气隙磁通密度
4.2.5 不平衡磁拉力和电磁转矩
4.3 磁场解析计算与有限元法对比
4.3.1 气隙磁通密度和谐波分析
4.3.2 转矩和不平衡磁拉力
4.4 本章小结
参考文献
第5章 磁齿轮新型拓扑结构设计与优化
5.1 Halbach阵列磁齿轮拓扑
5.1.1 Halbach阵列模型
5.1.2 正弦充磁模型
5.1.3 扇形结构
5.1.4 正弦磁化结构
5.1.5 不均匀Halbach阵列结构
5.2 Spoke结构磁齿轮拓扑
5.2.1 Spoke结构模型
5.2.2 Halbach阵列与Spoke结构的磁齿轮
5.2.3 双层永磁体与Spoke结构磁齿轮
5.3 高温超导型磁齿轮拓扑
5.3.1 Halbach阵列设计
5.3.2 双磁通磁场调制磁齿轮
5.3.3 不均匀Halbach阵列设计
5.4 其他同心式磁齿轮拓扑
5.4.1 带有金属薄片设计
5.4.2 转子铜棒嵌入
5.4.3 混合励磁技术
5.5 偏心式磁齿轮拓扑结构
5.5.1 Halbach阵列偏心式谐波磁齿轮
5.5.2 面包型不均匀分块偏心式谐波磁齿轮
5.5.3 扇形永磁体结构的偏心式磁齿轮
5.6 同心式磁齿轮多目标优化设计
5.6.1 多目标优化的基本概念
5.6.2 多目标优化流程设计
5.6.3 综合灵敏度分析
5.6.4 多目标遗传算法优化结果
5.6.5 电磁性能分析
5.7 本章小结
参考文献
第6章 磁齿轮发展总结与未来展望
6.1 磁齿轮历史发展历程
6.2 磁齿轮研究现状
6.3 磁齿轮未来的研究方向
6.4 磁齿轮的应用前景
参考文献
附录
附录A
附录B
附录C
附录D
封底
机械工业出版社 京icp备14043556号-1 (署)网出证(京)字第214号 Copyright (C) 2001 CmpBook. All Rights Reserved