《永磁无刷直流电机技术》包括无刷直流电动机与永磁同步电动机的结构和性能比较；无刷直流电机数学模型；计及绕组电感的特性与参数计算方法；分数槽集中绕组和多相绕组；不同相数绕组连接和导通方式的分析与比较；气隙磁通密度的计算；反电动势波形和反电动势计算；霍尔传感器位置分布规律分析和确定方法；无刷直流电机设计要素的选择；主要尺寸基本关系式考虑电感影响的修正；由粘性阻尼系数确定电机主要尺寸的方法；整数槽和分数槽绕组无刷直流电机的电枢反应；转矩波动及其抑制方法；齿槽转矩及其削弱方法；无刷直流电机基本控制技术；无传感器控制技术；低成本正弦波控制技术；单相无刷直流电机与控制等。《永磁无刷直流电机技术》同时综合介绍国内外无刷直流电机与控制技术最新进展动态和研究成果。每章后附有相关参考文献，便于读者跟踪和进一步深入研究。

本书遵循理论研究与实用技术相结合的编写原则，可供即将从事或正在从事与无刷直流电机有关的研究开发、设计、生产、控制和应用的科技人员、管理人员，以及大专院校教师、学生和研究生参考。

前言

第1章 绪论

1.1 无刷直流电动机是最具发展前途的机电一体化电机

1.2 无刷直流电动机的技术优势

1.3 21世纪是永磁无刷直流电动机广泛推广应用的世纪

1.4 推动无刷直流电动机技术和市场蓬勃发展的主要因素

1.5 无刷直流电动机技术发展动向

1.6 小结

参考文献

第2章 方波驱动与正弦波驱动的原理和比较

2.1 无刷直流电动机（BLDC）与永磁同步电动机（PMSM）

2.2 方波驱动和正弦波驱动的转矩产生原理

2.3 无刷直流电动机与永磁同步电动机的结构和性能比较

2.4 小结

参考文献

第3章 无刷直流电动机的绕组连接与导通方式及其选择

3.1 常见绕组连接与导通方式

3.1.1 两相绕组电机连接与导通方式

3.1.2 四相绕组电机连接与导通方式

3.1.3 三相绕组电机连接与导通方式

3.1.4 五相星形绕组电机连接与导通方式

3.1.5 小结

3.2 两相、三相和四相不同绕组连接和导通方式的分析比较

3.3 绕组利用率和最佳导通角的分析

3.3.1 桥式电路封闭绕组与星形绕组

3.3.2 非桥式m相无刷直流电动机最佳导通角的分析

3.3.3 小结

3.4 桥式换相的三相绕组△接法和丫接法的分析与选用

3.4.1 三相无刷直流电动机丫和△两种绕组接法及其转换关系

3.4.2 同一台电机采用三角形与星形接法的比较

3.4.3 3次谐波环流和采用三角形接法条件

3.4.4 应用实例

3.4.5 小结

3.5 在相同铜损耗条件下几种不同相数、不同导通角电机转矩的比较

参考文献

第4章 无刷直流电动机数学模型、特性和参数

4.1 无刷直流电动机简化模型和基本特性

4.1.1 基本假设和简化模型基本等效电路

4.1.2 无刷直流电动机机械特性的统一表达式

4.1.3 理想空载点平均电流不等于零

4.1.7 一个三相无刷直流电动机特性和系数计算例子

4.2 绕组电感对无刷直流电动机特性的影响

4.3 非桥式120。导通三相无刷直流电动机的非线性工作特性分析

4.4 计及绕组电感的三相无刷直流电动机数学模型和基本特性

4.4.1 换相过程分析和瞬态三相电流解析表达式

4.4.2 平均电流和平均电磁转矩表达式

4.4.3 平均电流和平均电磁转矩的简洁表达式和函数关系图

4.4.4 近似计算公式

4.4.5 转矩系数KT与反电动势系数KE

4.4.6 计及绕组电感的无刷直流电动机机械特性

4.4.7 图解法计算电机特性和实例验证

4.4.8 绕组电阻和电感值变化对电机特性的影响

4.4.9 小结，

4.5 无刷直流电动机单回路等效电路与视在电阻R

4.6 功率和效率、铜损耗和电流有效值计算

4.7 绕组电阻和电感的计算

4.7.1 电阻的计算

4.7.2 电感的计算

4.7.3 一个电感计算的例子

参考文献

第5章 无刷直流电动机分数槽绕组和多相绕组

5.1 无刷直流电动机定子与绕组结构

5.2 无刷直流电动机的分数槽绕组

5.2.1 分数槽绕组的优点

5.2.2 分数槽绕组槽极数z。/p。组合约束条件

5.2.3 三相绕组节距y=1的分数槽集中绕组z。/p。组合条件

5.2.4 三相分数槽绕组的绕组系数计算

5.2.5 成对出现的槽极数组合

5.2.6 /小结

5.3 分数槽集中绕组槽极数组合的选择与应用

5.3.1 单层绕组和双层绕组

5.3.2 定子磁动势谐波与转子涡流损耗

5.3.3 齿槽组合的LCM值与齿槽转矩的关系

5.3.4 z为奇数的齿槽组合与UMP问题

5.3.5 负载下的纹波转矩

5.3.6 成对槽极数组合、槽极数比的选择

5.3.7 大小齿结构的集中绕组电机

5.3.8 小结

5.4 分数槽绕组电动势相量图和绕组展开图

5.4.1 相量图和绕组电动势相量星形图

5.4.2 分数槽集中绕组电动势相量星形图

5.4.3 三相分数槽集中绕组电机绕组展开图画法步骤

5.5 多相绕组

5.5.1 多相分数槽绕组的对称条件

5.5.2 五相分数槽集中绕组槽极数组合z。/（2P。）的分析

5.5.3 Z为奇数的槽极数组合与UMP问题

5.5.4 五相分数槽集中绕组电机的绕组系数计算

5.5.5 一个五相绕组连接和霍尔传感器位置的例子

5.5.6 小结

5.6 一种六相无刷直流电机绕组结构分析

5.6.1 六相无刷直流电机系统主要优点

……

第6章 磁路与反电动势

第7章 转子位置传感器及其位置的确定

第8章 永磁无刷直流电动机的电枢反应

第9章 无刷直流电动机的转矩波动

第10章 永磁无刷直流电动机的齿槽转矩及其削弱方法

第11章 电机设计要素的选择与主要尺寸的确定

第12章 无刷直流电动机基本控制技术

第13章 无刷直流电动机无位置传感器控制

第14章 无刷直流电动机低成本正波驱动控制

第15章 单相无刷直流电动机与控制2100433B

本书共分9个章节，对永磁无刷直流电机的控制技术与应用作了系统地介绍，具体内容包括永磁无刷直流电机的数学模型及仿真研究、永磁无刷直流电机的电子电路、永磁无刷直流电机转矩脉动和铁耗抑制、永磁无刷直流电机锁相环速度控制技术、无位置传感器永磁无刷直流电机控制等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

随着科学技术的不断发展，对永磁无刷直流电机调速系统转速和转矩的性能要求越来越高。各种传统的控制方法也伴随着科学发展和技术进步不断更新，许多经典的控制方法在新技术硬件平台上获得了比以往更优良的性能。特别是数字信号处理器和可编程逻辑器件出现，极大地推动了永磁无刷直流电机控制技术不断向集成化、智能化方向发展。

本书共9章。第1章概括地介绍了永磁无刷直流电机的结构、原理、调速性能、控制方法以及在磁悬浮飞轮中的应用；第2章建立了永磁无刷直流电机系统模型，以验证各种先进的电机控制方法的应用效果；第3章系统地介绍了永磁无刷直流电机的电子电路，这部分内容是作者十几年来从事永磁无刷直流电机控制系统研制工作的总结；第4章对转矩脉动进行了分析，介绍了各种抑制转矩脉动的方法，同时针对高速永磁无刷直流电机的低功耗驱动问题，提出了降低电机铁耗的控制方法；第5章介绍了基于锁相环的高精度转速控制方法；第6章介绍了小电枢电感永磁无刷直流电机的无位置传感器控制方法；第7章针对永磁无刷直流电机伺服系统，介绍了高性能数字控制方法；第8章介绍了永磁无刷直流电机在磁悬浮储能飞轮中的应用；第9章，以高速磁悬浮飞轮用永磁无刷直流电机为例，介绍了永磁无刷直流电机电磁场的分析和计算方法。

本书既适用于永磁无刷直流电机控制系统的设计和研发人员，又可作为工程技术人员的技术参考书和高校相关专业研究生的参考书。

前言

第1章绪论

1.1无刷直流电机的特点

1.2无刷直流电机的结构和工作原理

1.2.1永磁无刷直流电机的结构

1.2.2无刷直流电机的原理

1.2.3转子位置传感器

1.3无刷直流电机的运行特性

1.4无刷直流电机的正反转

1.5永磁无刷直流电机的设计

1.6永磁无刷直流电机的控制

1.7高速永磁无刷直流电机在磁悬浮飞轮中的应用

参考文献

第2章永磁无刷直流电机的数学模型及仿真研究

2.1永磁无刷直流电机的数学模型

2.2永磁无刷直流电机的Simulink仿真

2.2.1无刷直流电机模块

2.2.2三相逆变桥模块

2.2.3逻辑换相模块

2.2.4控制模块

2.3仿真结果

2.4无刷直流电机模糊逻辑控制系统仿真

2.4.1电机转速的模糊逻辑控制器设计方法

2.4.2制作模糊控制响应表

2.4.3模糊逻辑推理系统的仿真研究

2.5本章小结

参考文献

第3章永磁无刷直流电机的电子电路

3.1永磁无刷直流电机的功率放大电路

3.1.1功率晶体管放大电路设计

3.1.2功率MOSFET驱动电路设计

3.2永磁无刷直流电机控制专用集成电路

3.2.1NC33035引脚功能和主要参数介绍

3.2.2NC33035换相控制技术

3.2.3NC33035的过电流保护电路

3.2.4MC33035的驱动输出电路

3.2.5基于MC33035的永磁无刷直流电机控制系统设计

3.3永磁无刷直流电机数字控制电路

3.3.1基于TMS320LF2407ADSP的控制电路

3.3.2基于TMS320F2812DSP的控制电路

3.3.3基于FPGA的永磁无刷直流电机控制电路

3.4本章小结

参考文献

第4章永磁无刷直流电机转矩脉动和铁耗抑制

4.1永磁无刷直流电机的转矩脉动

4.1.1永磁无刷直流电机的换相转矩脉动分析

4.1.2永磁无刷直流电机的转矩脉动抑制方法

4.2永磁无刷直流电机的铁耗分析

4.3无刷直流电机变压控制系统

4.4无刷直流电机双极性控制系统

4.4.1双极性控制原理

4.4.2控制系统组成

4.4.3实验结果及分析

4.5Buck变换器电机控制系统

4.5.1Buck变换器电机控制系统设计与仿真

4.5.2Buck变换器的电机控制系统设计

4.5.3基于Buek变换器的高速电机试验

4.5.4Buck变换器软开关电路分析与设计

4.6本章小结

参考文献

第5章永磁无刷直流电机锁相环速度控制技术

5.1锁相环速度控制原理

5.1.1电机锁相转速控制系统的鉴相器

5.1.2电机的转矩控制

5.2电机专用锁相环控制器

5.2.1TC9242的引脚功能和主要参数介绍

5.2.2TC9242的工作原理

5.3模拟电路锁相环速度控制系统

5.3.1基于电流环和锁相环的电机双模速度控制系统

5.3.2无刷直流电机恒流驱动研究

5.3.3高转速电机稳速控制器设计

5.3.4模块间自动切换电路的实现

5.4永磁无刷直流电机锁相试验

5.4.1永磁无刷直流电机升降速试验

5.4.2永磁无刷直流电机锁相稳速试验

5.5快速锁相稳速控制

5.5.1电流环分析

5.5.2快速锁相环电路

5.5.3锁相稳速切换电路

5.6五位置传感器无刷直流电机锁相环速度控制系统

5.7软件锁相环速度控制参数优化设计

5.8本章小结

参考文献

第6章无位置传感器永磁无刷直流电机控制

6.1常用无位置传感器检测原理

6.1.1反电动势过零点的检测方法

6.1.2反电动势3次谐波检测方法

6.1.3续流二极管导通检测方法

6.1.4固定电压的检测方法

6.1.5预测反电动势过零点的方法

6.2TDA5142T五位置传感器无刷直流电机专用控制器

6.2.1TDA5142T的调速原理

6.2.2TDA5142T的换相技术

6.2.3TDA5142T的起动技术

6.2.4TDA5142T电机速度控制电路

6.2.5实验结果

6.3M14425五位置传感器BLDCN控制器

6.3.1无位置传感器永磁无刷直流电机控制器的选用

6.3.2ML4425引脚功能

6.3.3MLA425关键技术分析

6.3.4ML4425外围电路的参数选取

6.3.5MLA425应用于高速电机的起动技术

6.4永磁无刷直流电机无位置传感器DSP控制系统

6.4.1小电枢电感永磁无刷直流电机五位置传感器控制方法

6.4.2无位置传感器检测硬件系统的实现

6.4.3无位置传感器控制系统软件设计

6.4.4实验结果与结论

6.5本章小结

参考文献

第7章稀土永磁无刷直流力矩电机控制

7.1概述

7.2无刷直流力矩电机伺服控制系统的硬件设计

7.2.1硬件总体方案设计

7.2.2控制电路设计

7.2.3功率驱动电路设计

7.2.4位置检测电路设计

7.3伺服控制系统的软件设计

7.3.1伺服控制系统的主程序结构

7.3.2各子功能模块的实现

7.4低速转矩脉动的分析和抑制

7.4.1PWM-ON-PWM调制

7.4.2换相期间调制方式对转矩脉动的影响

7.4.3PWM-ON-PWM调制的应用局限

7.5试验测试及结果分析

7.5.1试验测试

7.5.2试验结果分析

7.6本章小结

参考文献

第8章稀土永磁无刷直流电机发电运行控制

8.1稀土永磁无刷直流电机发电运行

8.1.1概述

8.1.2能量转换方法

8.2储能基本原理

8.2.1储能飞轮系统能量流动简介

8.2.2储能飞轮动能存储原理

8.3储能飞轮基本组成

8.3.1FES的基本结构

8.3.2FES核心构件设计

8.4发电运行的控制系统设计

8.4.1控制原理及总体方案

8.4.2系统的硬件设计

8.4.3电路设计实现

8.4.4系统的软件设计

8.4.5控制算法的具体实现

8.5试验测试及结果分析

8.6本章小结

参考文献

第9章新型永磁无刷直流电机电磁场的分析与计算

9.1计算漏磁系数和极弧系数的意义

9.2永磁无刷直流电机二维电磁场分析

9.2.1分析模型

9.2.2气隙径向磁场的分析及相关参数计算

9.2.3气隙轴向磁场的分析及相关参数计算

9.2.4电机气隙磁场的分析及相关参数计算

9.3永磁无刷直流电机三维电磁场分析

9.3.1分析模型

9.3.2等效气隙磁通密度计算系数

9.3.3等效漏磁系数

9.3.4计算结果

9.4相关讨论

9.4.1隔磁环对电机磁场的影响

9.4.2Halbach磁体结构电机的电磁场研究

9.5样机电磁设计及结果分析

9.5.1电机二维场及三维场电磁参数计算结果比较

9.5.2气隙磁通密度的计算方法

9.6本章小结

参考文献

附录源代码2100433B

永磁无刷直流电机被认为是21世纪有发展前途和广泛应用前景的电子控制电机。 本书着重对永磁无刷直流电机与控制技术的主要问题进行较深入的研究分析和介绍，包括无刷直流电动机与永磁同步电动机的结构和性能比较；无刷直流电机数学模型；计及绕组电感的特性与参数计算方法；分数槽集中绕组和多相绕组；不同相数绕组连接和导通方式的分析与比较；气隙磁通密度的计算；反电动势波形和反电动势计算；霍尔传感器位置分布规律分析和确定方法；无刷直流电机设计要素的选择；主要尺寸基本关系式考虑电感影响的修正；由黏性阻尼系数确定电机主要尺寸的方法；整数槽和分数槽绕组无刷直流电机的电枢反应；转矩波动及其抑制方法；齿槽转矩及其削弱方法；无刷直流电机基本控制技术；无传感器控制技术；低成本正弦波控制技术；单相无刷直流电机与控制等。本书同时综合介绍国内外无刷直流电机与控制技术新进展动态和研究成果。每章后附有相关参考文献，便于读者跟踪和进一步深入研究。