新型稀土永磁材料与永磁电机

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《新型稀土永磁材料与永磁电机》为稀土永磁材料及其制备与永磁电机设计及应用方面的专著，包含上述领域的最新科研进展。《新型稀土永磁材料与永磁电机》内容共9章，第1～第4章详细介绍几类典型稀土永磁材料及其制备技术，重点介绍烧结稀土永磁材料、热压/热变形稀土永磁材料的制备原理和工艺技术、热挤出辐射取向环形永磁体制备与充磁技术等。第5～第9章介绍永磁电机的设计与应用技术，着重介绍永磁旋转电机（伺服电机、力矩电机和轮毂电机）、永磁直线电机（有铁心、无铁心、圆筒形和音圈电机）和辐向环永磁电机的原理、结构、特性和设计方法等，最后介绍永磁直驱电机在自动化智能化装备的几个典型应用。《新型稀土永磁材料与永磁电机》强调磁性材料与电机跨学科的结合，内容贯穿材料、设计、制造和应用诸多方面。

书籍目录

序言

前言

第1章　稀土永磁材料及其发展趋势 1

1.1　稀土永磁材料的发展历史 1

1.1.1　永磁材料磁性特征 1

1.1.2　稀土永磁材料简介 4

1.1.3　SmCo5 5

1.1.4　Sm2Co17 7

1.1.5　Nd-Fe-B 8

1.1.6　新型结构稀土永磁材料 10

1.1.7　纳米复合稀土永磁材料 11

1.2　稀土永磁材料的制备技术 12

1.2.1　烧结稀土永磁材料的制备技术 13

1.2.2　黏结稀土永磁材料的制备技术 15

1.2.3　热压-热变形稀土永磁材料的制备技术 15

1.2.4　纳米晶磁粉的制备技术 16

1.3　稀土永磁材料的发展趋势 17

1.3.1　资源节约型的稀土永磁材料 17

1.3.2　各向异性纳米复合永磁材料的制备技术 21

参考文献 23

第2章　烧结稀土永磁材料 29

2.1　烧结2∶17型Sm-Co永磁材料 29

2.1.1　低温度系数烧结2∶17型Sm-Co永磁材料 29

2.1.2　烧结2∶17型Sm-Co永磁材料的关键制备技术 43

2.1.3　纳米晶TbCu7型Sm-Co磁体 55

2.2　烧结Nd-Fe-B永磁材料 71

2.2.1　烧结Nd-Fe-B关键制备技术 72

2.2.2　低重稀土永磁材料 89

2.2.3　烧结Nd-Fe-B永磁材料的稀土平衡利用 104

参考文献 114

第3章　热压/热变形稀土永磁材料 120

3.1　热压/热变形稀土永磁材料制备技术 120

3.1.1　概述 120

3.1.2　Nd-Fe-B磁体热变形取向原理 122

3.1.3　热压辐射取向环形永磁体 123

3.2　热变形磁体磁性能与微观结构 124

3.2.1　热变形磁体磁性能影响因素 124

3.2.2　热变形磁体磁化机制与矫顽力增强技术 139

3.3　热变形磁体的特性 151

3.3.1　力学性能 151

3.3.2　耐腐蚀性能与磁性能温度稳定性 154

3.3.3　电学性质 157

3.4　热压/热变形纳米双相稀土永磁材料 165

3.4.1　概述 165

3.4.2　液相扩散增强复相变形能力 167

3.4.3　液相扩散机理 172

参考文献 177

第4章　热挤出辐射取向环形永磁体 184

4.1　热挤出辐射取向环形磁体制备技术 184

4.1.1　背挤出磁环的织构形成机理 185

4.1.2　背挤出过程中剩磁和织构的分布规律 186

4.1.3　背挤出过程中Nd2Fe14B片状晶的转向机制 189

4.1.4　磁环织构程度的半定量描述 191

4.2　热挤出Nd-Fe-B辐向磁环的开裂机制 192

4.2.1　背挤出辐向磁环轴向开裂的机理 192

4.2.2　背挤出辐向磁环环向开裂的机理 194

4.3　磁性质不均匀性及其来源 200

4.4　充磁原理和技术 213

参考文献 220

第5章　稀土永磁电机技术 223

5.1　稀土永磁电机 223

5.1.1　概述 223

5.1.2　历史和发展趋势 223

5.1.3　主要应用领域 226

5.1.4　永磁电机面临的问题 227

5.2　永磁材料技术 229

5.2.1　永磁材料及其特性 229

5.2.2　充退磁技术 241

5.3　永磁电机设计技术 244

5.3.1　磁场与磁路 244

5.3.2　等效磁路设计与计算 247

5.3.3　场路耦合设计技术 251

5.3.4　多场耦合设计 252

参考文献 257

第6章　永磁旋转电机 259

6.1　原理和设计方法 259

6.1.1　基本结构与分类 259

6.1.2　原理 262

6.1.3　设计方法 264

6.2　磁路结构与计算 266

6.2.1　磁路结构形式 266

6.2.2　极槽配合 268

6.2.3　绕组结构 270

6.2.4　参数设计 272

6.2.5　反电动势和电磁转矩 276

6.2.6　齿槽转矩和波动力矩 284

6.2.7　运行特性 286

6.3　伺服电机 288

6.3.1　概况 288

6.3.2　结构与磁路 289

6.3.3　设计与计算 291

6.3.4　性能测试 296

6.4　力矩电机 298

6.4.1　概况 298

6.4.2　结构与磁路 300

6.4.3　设计与计算 302

6.4.4　性能测试 306

6.5　轮毂电机 308

6.5.1　概况 308

6.5.2　结构与磁路 310

6.5.3　设计与计算 312

6.5.4　性能测试 316

参考文献 317

第7章　永磁直线电机 319

7.1　原理和设计方法 319

7.1.1　结构与分类 319

7.1.2　原理 321

7.1.3　设计方法 323

7.2　磁路结构与计算 325

7.2.1磁路结构形式 325

7.2.2　极槽配合 327

7.2.3　绕组结构 328

7.2.4　参数设计 329

7.2.5　反电动势和电磁推力 331

7.2.6　磁阻力 332

7.2.7　运行特性 334

7.3　有铁心永磁直线电机 335

7.3.1　概况 335

7.3.2　结构与磁路 338

7.3.3　设计与计算 339

7.3.4　性能测试 345

7.4　无铁心永磁直线电机 348

7.4.1　概况 348

7.4.2　结构与磁路 349

7.4.3　设计与计算 352

7.4.4　性能测试 355

7.5　圆筒形永磁直线电机 357

7.5.1　概况 357

7.5.2　结构与磁路 357

7.5.3　设计与计算 359

7.6　音圈电机 365

7.6.1　概况 365

7.6.2　结构与磁路 366

7.6.3　设计与计算 368

7.6.4　音圈电机产品介绍 373

参考文献 375

第8章　辐向环永磁电机 376

8.1　概况 376

8.2　辐向环永磁直线电机 377

8.2.1　辐向环音圈电机 377

8.2.2　辐向环轴式直线电机 383

8.3　辐向环永磁旋转电机 386

8.3.1　伺服电机 386

8.3.2　辐向环力矩电机 388

参考文献 391

第9章　永磁直驱电机应用 392

9.1　X Y-Theta平台 392

9.1.1　概述 392

9.1.2　结构设计 392

9.1.3　性能测试 395

9.2　气浮平台直线电机超精密工件台 397

9.2.1　概述 397

9.2.2　结构设计 400

9.2.3　性能测试 404

9.3　抛光机器人 406

9.3.1　概述 406

9.3.2　结构设计 407

9.3.3　性能测试 408

9.4　基于外转子永磁力矩电机的圆编机 409

9.4.1　概述 409

9.4.2　结构设计 410

9.4.3　性能测试 413

9.5　磁浮门机 414

9.5.1　概述 414

9.5.2　结构设计 414

9.5.3　性能测试 417

9.6　直驱数控机床 419

9.6.1　概述 419

9.6.2　数控机床直驱进给系统 420

9.6.3　直驱进给系统电机选型流程 422

9.6.4　直驱电机性能参数 423

参考文献 424

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