轮毂电机原理与设计

本书介绍了轮毂电机的概念、形式、设计方法、验证和评价方法等，主要内容包括轮毂电机概述、电机基础知识、轮毂电机设计实务、商品化和量产化工作。三位作者有着多年产品研发和教学经验，本书内容深入浅出、实用性强，初学者也能够通过本书领略轮毂电机的世界。

第1章 轮毂电机概述 1
1.1 轮毂电机应用优势 3
1.2 轮毂电机应用课题 3
1.3 个人代步应用实例 4
1.4 乘用车实例 6
1.5 客车实例 11
1.6 未来的潜在应用 16
第2章 电机基础知识 19
2.1 讨论对象和设计流程 21
2.1.1 讨论对象 21
2.1.2 永磁电机的设计要素 21
2.2 电机规格的确定 22
2.2.1 负载曲线的计算 22
2.2.2 额定值的确定 26
2.2.3 理想动力装置 27
2.2.4 温度滞后元件 28
2.2.5 一阶延迟 29
2.3 电磁学 31
2.3.1 归纳和演绎 31
2.3.2 追溯麦克斯韦 31
2.3.3 麦克斯韦方程组 32
2.3.4 磁矢位的导入 33
2.3.5 麦克斯韦方程的缺憾 35
2.3.6 麦克斯韦方程无法解释的现象 35
2.3.7 小结 36
2.4 简化电磁方程 37
2.4.1 洛伦兹力 37
2.4.2 弗莱明定则 38
2.4.3 简化定则的注意点 39
2.4.4 其他简易定则 40
2.5 电机的体积 40
2.5.1 电机常数 41
2.5.2 电负荷 44
2.5.3 磁负荷 45
2.5.4 电机常数和电负荷、磁负荷的关系 45
2.6 电机与相数 46
2.6.1 交流电机的萌芽 46
2.6.2 单相 47
2.6.3 两相 48
2.6.4 电容器 48
2.6.5 电感器 49
2.6.6 电阻器 50
2.6.7 虚数 51
2.6.8 虚时间 53
2.6.9 n相 54
2.6.10 三相 54
2.6.11 五相、七相、多相 54
2.7 极数的选择 55
2.8 线圈和槽数的设计试算 58
2.8.1 线圈结构和槽数 59
2.8.2 磁负荷 65
2.8.3 串联导体数 65
2.8.4 串并联回路 66
2.8.5 邻接和隔接 67
2.8.6 星形接法和三角形接法 67
2.8.7 槽截面和槽满率 68
2.8.8 温度估计 68
2.8.9 转子铁心的结构 69
2.8.10 外转子结构 72
2.9 材料 73
2.9.1 铁心材料 73
2.9.2 技术资料识读重点 73
2.9.3 高硅钢板 74
2.9.4 磁滞损耗和涡流损耗 75
2.9.5 附加损耗 76
2.9.6 压粉铁心 77
2.9.7 芯线材料 78
2.9.8 电磁线 78
2.9.9 漆膜厚度 78
2.9.10 高温寿命计算 79
2.9.11 圆截面偏差 79
2.9.12 永磁材料 80
2.9.13 稀土元素 80
2.9.14 永磁体性能的提升 83
2.9.15 永磁体在电机中的作用 84
2.9.16 永磁体应用实务 85
2.9.17 铁机和铜机 88
2.9.18 效率优选化原理 89
2.10 控制 90
2.10.1 二轴理论 90
2.10.2 转矩方程 90
2.10.3 三相PWM逆变器的结构 91
2.11 感应电机 92
2.11.1 结构 92
2.11.2 原理 94
2.11.3 与永磁电机的比较 95
第3章 轮毂电机设计实务 97
3.1 需求性能的定量化 99
3.1.1 轮毂电机基础知识 99
3.1.2 轮毂电机的作用 102
3.1.3 行驶阻力计算 103
3.1.4 能量消耗率计算 108
3.2 设计实务 116
3.2.1 基本构想 116
3.2.2 强度和刚度 131
3.2.3 簧下质量 136
第4章 商品化和量产化工作 139
4.1 评价概要 141
4.1.1 构想—规划 141
4.1.2 单品设计—原型装配 144
4.1.3 组装—试转 147
4.2 评价内容 149
4.2.1 性能评价 150
4.2.2 耐久性评价 151
4.3 评价总结 152
参考文献 153
后记 155