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《车用电机原理及应用》附带工程实际案例，模型完整详细

作者:汽车工艺师

本教材立足于电磁学的基本物理概念，通过理论和实践相结合的方式，重点介绍直流电机及永磁同步电机的原理、设计及控制方法。其中，在直流电机相关章节中，面向电机的建模与转矩控制，建立基本的电机系统控制的概念，同时辅以后续电力电子基础知识的介绍，使读者可以掌握电机控制系统的基本框架，满足汽车专业相关人员对电机系统了解的需求。在交流电机相关章节中，本教材则详细的分析了现代交流电机的磁场、特性及控制原理，为从事电机系统开发或电动汽车相关开发的人员提供实用的技术支撑。为了与汽车应用相结合，本教材还介绍了车用电机的标准及测试方法，以供相关人员参考。

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本书具有以下特点：

1.立足现代车用电机系统及汽车专业所需的电机基础知识，尽可能简化传统电机学复杂的电磁场路理论；

2.介绍了电力电子基本原理，从变频的角度展开交流电机系统的讨论，符合现代交流传动系统的技术趋势；

3.强调电机、控制、电力电子学科交叉应用中的相互关系，从电机的角度理解控制原理与电力电子技术，有利于加深读者对交叉学科技术理论和物理背景的理解；

4.从汽车应用角度出发，尽可能搭建“完整的电机“系统”知识框架”，并介绍其中的核心技术；

5.附带工程实际案例，模型完整详细，可提升对理论知识的应用能力，也可直接用于工程和科研实践。

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目录

序１

序２

前言

第1章导论1

11电机发展简史1

12电机的基本概念及分类2

13电机在汽车中的应用4

第2章直流电机概述5

21直流电机及其用途5

22电、磁、力与速度6

23直流电机的工作原理8

第3章直流电机的建模与控制11

３１等效电路与励磁分类11

32数学模型12

３３转矩控制13

34速度/位置控制18

35状态反馈控制20

第4章车用直流电机实例22

41起动机建模与特性分析22

42电子节气门建模25

第5章PWM技术28

51PWM原理28

52将模拟信号转化为PWM的方法30

53PWM的实现31

54PWM在直流调制中的应用33

第6章电力电子技术36

61电力电子技术概述36

62典型的电力电子器件38

621二极管38

622MOSFET39

623IGBT40

624小结41

63单极双掷开关的实现42

64整流电路与逆变电路43

641整流电路44

642逆变电路45

65电力电子器件的损耗与散热46

第7章交流电机概述49

71交流电机的概念及其用途49

72交流电机的工作原理50

73交流电机的结构及分类52

731交流电机的结构52

732交流电机的分类54

第8章永磁同步电机分析56

81永磁同步电机的模型观56

82永磁同步电机的磁路分析56

821简单磁路分析56

822电机磁路分析59

83永磁同步电机的电路分析68

831电机电感模型68

832电机相量模型68

833电机转矩模型73

84永磁同步电机的效率特性与外特性74

841永磁同步电机的效率特性74

842永磁同步电机的外特性76

车用电机原理及应用目录第9章面向控制的永磁同步电机的建模78

91自然坐标系下的电机电压方程78

92正交坐标系与旋转坐标系的变换80

93旋转坐标系下的电机模型84

第10章永磁同步电机的控制87

101永磁同步电机矢量控制原理87

1011直流电机的转矩控制与永磁同步电机的转矩控制87

1012永磁同步电机的矢量控制方法88

102永磁同步电机磁场的控制89

1021最大转矩电流比控制90

1022弱磁控制90

103交流电机控制的功率电路与SPWM93

1031三相逆变电路拓扑93

1032三相逆变电路的实现94

1033三相逆变电路的六阶梯波调制94

1034三相逆变电路的PWM97

104空间矢量PWM技术98

1041电压空间矢量原理98

1042电压空间矢量PWM原理99

1043SVPWM与SPWM101

1044电压空间矢量PWM的常见软件实现算法102

第11章感应电机的建模与控制105

111传统感应电机的描述及控制方法105

1111感应电机的稳态等效电路105

1112感应电机的机械特性曲线106

1113传统感应电机的调速方法108

112感应电机的矢量控制原理110

1121感应电机与永磁同步电机控制上的区别110

1122感应电机在同步旋转坐标系下的等效电路与数学模型111

1123感应电机的直接矢量控制原理114

1124感应电机的间接矢量控制原理116

113感应电机的直接转矩控制原理117

第12章车用交流电机应用实例120

１２1车用永磁同步电机矢量控制系统建模与仿真120

1211电机系统及模型框架120

1212派克变换与克拉克变换121

1213电机模型122

1214逆变器模型123

1215控制器模型124

1216模型的初始化与仿真结果的处理127

1217仿真结果127

122纯电动汽车纵向动力学模型129

1221纯电动汽车系统及模型框架130

1222电池模型130

1223电机系统模型131

1224传动系统模型133

1225整车动力学模型133

1226驾驶员模型134

1227仿真结果134

第13章车用电机测试及标准137

131车用电机测试方法137

1311电机测试台架的基本组成137

1312车用电机的技术要求及试验方法138

132车用电机标准142

1321标准组织简介142

1322电动汽车电机系统标准汇总144

参考文献146

● 科技感爆棚，续航500km，搭L2自动驾驶，买Model3的后悔了！
● 中国制造！比亚迪电动巴士亮相希腊雅典
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