电机内热交换 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:机械工业出版社

作者:魏永田

出品人:

页数:410

译者:

出版时间:1998-05

价格:28.00

装帧:平装

isbn号码:9787111063858

丛书系列:

图书标签:

电机内热交换
电机
热交换
传热
冷却
散热
电机设计
电气工程
能源
工业应用
热管理

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具体描述

本书是关于大中型电机内热交换的一本专著，书中较系统地

叙述了电机内热量的产生、传递及热交换的理论基础及计算方法，

基本上反映了我国近年来电机内热交换过程的研究成果。

全书共分七章：第1章为电机内热交换的一般问题；第2章为

电机内热交换的流体力学基础；第3章为电机内热交换的传热学

基础；第4章为电机的通风系统计算；第5章为电机的发热计算；

第6章为电机内冷却介质变相传热计算；第7章为电机热交换中

的测试技术。

本书主要供从事电机设计、制造的工程技术人员阅读，也可

供电机安装、运行及维护等方面的科技人员使用，还可作为高等

学校电机专业高年级学生和研究生的教学参考书。

《磁力驱动泵的设计与优化》本书深入探讨了磁力驱动泵的核心技术，为工程师和技术人员提供了一套全面且实用的设计与优化指南。从磁力传动原理的理论基础到实际应用中的工程考量，本书层层递进，力求为读者构建一个清晰、系统的知识框架。第一章磁力传动基础本章首先回顾了磁力学基本定律，包括磁场强度、磁感应强度、磁通量等关键概念，并重点阐述了永磁体和电磁体的特性及其在磁力传动中的作用。随后，我们将深入分析磁耦合的工作原理，详细介绍永久磁体耦合和电磁耦合的区别与联系，以及它们在传递扭矩时的效率和可靠性。我们将通过数学模型和仿真分析，揭示磁耦合强度与永磁体材料、磁极数量、气隙等参数之间的关系，为后续的设计提供理论支撑。第二章磁力驱动泵的结构设计本章将聚焦磁力驱动泵的各个关键部件，并详细解析其结构设计要点。我们将从泵体设计开始，探讨不同类型（如离心泵、齿轮泵）的结构特点，以及如何根据输送介质的性质选择合适的材料和密封方式。接下来，我们将重点关注磁力耦合器的设计，包括永磁体阵列的布置方式（如轴向、径向）、磁极的配对策略、以及磁体外壳的材料选择和强度计算，以确保高效、稳定的力矩传递。同时，我们将深入分析隔离套的设计，讨论材料的导磁性、壁厚、强度以及耐腐蚀性对泵性能的影响，这是实现无泄漏的关键。轴承和密封系统的设计也将占据重要篇幅，我们将分析滚动轴承和滑动轴承在磁力驱动泵中的应用，以及机械密封和填料密封的优缺点，并提供选择和维护的建议。第三章性能分析与计算本章将提供一套系统性的方法来分析和计算磁力驱动泵的性能。我们将从流体动力学角度出发，推导泵的流量-扬程特性曲线，并介绍计算泵效率的关键参数，如水力效率、容积效率和机械效率。我们将重点分析磁力耦合器的传递效率，探讨永磁体材料的退磁效应、气隙变化对效率的影响，以及如何通过优化设计来提高效率。振动和噪声分析也将是本章的重要组成部分，我们将分析导致磁力驱动泵产生振动和噪声的潜在原因，例如磁力不平衡、叶轮不平衡、转子振动等，并提供相应的检测和降噪措施。第四章优化设计策略本章将深入探讨磁力驱动泵的优化设计方法，旨在提高其性能、可靠性和经济性。我们将介绍基于计算流体动力学（CFD）的数值模拟技术，如何用于优化泵叶轮和蜗壳的流道设计，以提升水力效率并降低流体损失。针对磁力耦合器，我们将探讨永磁体材料的选用（如钕铁硼、钐钴等）及其磁性能对耦合强度的影响，以及如何通过优化磁极排列和气隙设计来提高扭矩传递能力和稳定性。同时，我们将结合有限元分析（FEA）技术，对泵体、隔离套等关键部件进行应力分析，以确保其在工作条件下的结构强度和耐久性。我们还将介绍多目标优化算法，如何综合考虑效率、扬程、功率消耗、成本等多个因素，以实现泵的最佳设计。第五章材料选择与加工工艺本章将详细介绍磁力驱动泵的材料选择与加工工艺，这些因素对泵的性能、寿命和成本至关重要。在材料选择方面，我们将深入分析用于制造永磁体的材料特性，例如钕铁硼磁体的高矫顽力和磁能积，以及钐钴磁体在高温下的优异稳定性，并提供不同应用场景下的选材建议。对于泵体和叶轮等承受流体冲击和腐蚀的部件，我们将探讨不锈钢（如304、316L）、工程塑料（如PTFE、PVDF）等材料的性能特点，并分析其耐腐蚀性、耐磨性和机械强度。隔离套的材料选择也将是重点，我们将分析奥氏体不锈钢、钛合金等材料的导磁率、强度和加工性，以及它们对涡流损耗的影响。在加工工艺方面，我们将详细介绍磁体烧结、磁体组装、叶轮铸造和精密加工、隔离套的旋压或深拉伸成型等关键工艺，并探讨表面处理技术（如镀层、钝化）对提高材料性能的作用。第六章实际应用与维护本章将把理论与实践相结合，探讨磁力驱动泵在各个领域的实际应用，并提供实用的维护和故障排除指南。我们将概述磁力驱动泵在化工、石油、制药、食品、环保等行业中的典型应用案例，并分析不同应用场景对泵的特殊要求，例如耐高温、耐高压、耐腐蚀以及对洁净度的要求。针对实际运行中可能出现的各种问题，如泄漏、噪音、振动、效率下降等，本章将提供详细的故障诊断方法和相应的维修策略。我们将分析常见故障原因，例如磁体退磁、隔离套损坏、轴承磨损、密封失效等，并提供预防性维护措施，如定期检查、润滑、清洁以及磁体性能监测。最后，我们将探讨磁力驱动泵的安装、调试和运行过程中的注意事项，以确保其安全、稳定、高效地运行。本书旨在为读者提供一个全面、深入的磁力驱动泵设计与优化知识体系，帮助读者更好地理解和应用这一关键的流体输送技术。

作者简介

魏永田（WeiYongtian)1938

年生于辽宁省海城县，1962年毕业

于沈阳工业大学电机专业，现任哈

尔滨理工大学教授，电机热交换研

究室主任。国家级政府特殊津贴专

家。

自1986年以来，一直从事电机

内热交换的研究，开辟了电机内热

交换的研究方向。该方向已成为该

校电机专业的重点科研方向。现已

建成一座大中型电机内热交换模拟

试验室，并领导一个由七人组成的

电机内热交换科研课题组与东方电

机厂、哈尔滨电机厂、佳木斯电机厂

等单位进行了多项技术合作研究，

曾获黑龙江省，机械工业部等科技

进步奖一、二、三、四等奖各一项。

目前正在承担国家自然科学基

金与机械工业技术发展基金联合资

助的重大项目“长江三峡水轮发电

机温度场计算”、中俄国际合作项目

“水轮发电机热变形及冷却技术的研

究”、黑龙江省自然科学基金项目

“大型水轮发电机综合物理场解法研

究”等科研课题。

目录信息

目录
前言
第1章电机内热交换的一般问题
1.1电机内发热热源
1.1.1铁心内损耗
1.1.2绕组内损耗
1.1.3机械损耗
1.1.4电机内损耗分布
1.2电机的冷却方式
1.2.1电机的冷却系统
1.2.2电机内的冷却介质
1.2.3冷却方式对电机性能的影响
1.3电机的温升限度
1.3.1电机的温升限度简介
1.3.2电机发热对材料性能的影响
1.3.3外界条件对电机温升的影响
1.4电机的工作制与定额
1.4.1连续定额工作制
1.4.2短时定额工作制
1.4.3周期定额工作制
参考文献
第2章电机内热交换的流体力学基础
2.1流体静压力特性及运动规律
2.1.1流体基本物理性质
2.1.2流体静压力特性
2.1.3流体运动的一般概念
2.1.4流体运动规律
2.2流动形态及管内流动
2.2.1量纲分析法
2.2.2流动形态及管内层流
2.2.3圆管内的湍流
2.3流体的多元流动及边界层理论基础
2.3.1粘性流体力学基本方程
2.3.2边界层理论基础
2.3.3平板边界层计算
参考文献
第3章电机内热交换的传热学基础
3.1热传导基础及稳态导热
3.1.1导热基本定律及导热微分方程
3.1.2一维稳态导热
3.1.3发热体的稳态导热
3.1.4多维稳态导热
3.2非稳态导热计算
3.2.1非周期性非稳态导热的物理过程
3.2.2非稳态导热的数学分析法
3.2.3非稳态导热的数值解法
3.3对流传热基础及无相变对流传热
3.3.1对流传热基础
3.3.2流体对流传热中的相似理论
3.3.3流体无相变时对流传热
参考文献
第4章电机通风系统计算
4.1电机的通风系统
4.1.1水轮发电机的通风系统
4.1.2汽轮发电机的通风系统
4.1.3交直流电机的通风系统
4.2电机的风道阻力系数
4.2.1摩擦阻力系数
4.2.2局部阻力系数
4.2.3旋转体流动阻力系数
4.3风扇的工作原理与设计
4.3.1离心风扇的工作原理与设计
4.3.2轴流式风扇的工作原理与设计
4.4电机通风系统计算
4.4.1概述
4.4.2通风系统的工程算法
4.4.3通风系统的网络矩阵算法
参考文献
第5章电机的发热计算
5.1电机应用材料的导热系数及表面传热系数
5.1.1电机应用材料的导热系数
5.1.2电机静止壁面表面传热系数
5.1.3旋转体表面传热系数
5.2电机稳态温升计算的工程算法 ―等效热路法
5.2.1水轮发电机的热计算
5.2.2汽轮发电机的热计算
5.2.3中小型交流电机的热计算
5.3电机稳态发热温度场计算
5.3.1分段等效热路法
5.3.2等效热网络法
5.3.3有限元法
5.4电机暂态温升的计算
5.4.1暂态温升的解析算法
5.4.2分段等效热路法
5.4.3暂态温升的数值解法
参考文献
第6章电机内冷却介质变相传热计算
6.1变相传热原理及冷却方式
6.2管道内冷式变相传热计算
6.2.1低温冷却系统
6.2.2常温冷却系统
6.2.3管道内冷式变相传热计算
6.3浸润式变相传热计算
6.4开放式管道变相传热计算
6.5热管式变相传热计算
6.5.1热管的工作原理
6.5.2旋转热管的变相传热计算
6.6变相传热冷却介质和冷却管材料
参考文献
第7章电机热交换中的测试技术
7.1电机内温度测试
7.1.1电机内温度测试基础
7.1.2电机内应用测温元件
7.1.3电机的温升试验
7.2电机内通风系统参数的测试
7.2.1电机通风系统风压测试
7.2.2电机通风系统风速测试
7.2.3电机通风系统风量测试
7.3电机热参数的模拟测试
7.3.1模拟测试的理论基础
7.3.2电机内导热系数的测试
7.3.3电机内表面传热系数的测试
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书，叫做《电机内热交换》，光是名字就让人联想到那些在精密仪器内部悄然发生的能量转化和温度波动。我是一个对物理学原理和工程应用结合的领域格外着迷的人，而电机无疑是这种结合的典范。在我看来，电机不仅仅是简单的电能转化为机械能的装置，它更是一个复杂的、动态的热力学系统。这本书的内容，我猜测，会深入探讨电机的“生命体征”——它的温度。我特别想了解，当电流流过绕组时，产生的焦耳热是如何扩散到周围的绝缘材料和铁芯的？铁芯中的涡流损耗又会产生多少热量？这些热量是如何通过传导、对流，甚至辐射的方式，一点一点地传递到电机外壳，最终散失到环境中的？我期待书中能够提供清晰的图示和详细的公式，用严谨的科学语言解释这些过程。更重要的是，我希望这本书能提供一些实际案例，展示如何通过改进电机结构、选择合适的散热材料，或者优化冷却系统设计，来有效控制电机温度，从而提高运行效率、延长使用寿命，并降低因过热引发的潜在风险。

评分☆☆☆☆☆

拿到《电机内热交换》这本书，我第一反应是它的实用性。作为一名在新能源领域工作的技术人员，我深知电机在电动汽车、风力发电机等关键设备中的核心作用。而电机过热问题，直接影响着设备的性能、效率和寿命，甚至可能导致重大安全事故。因此，对电机内部热交换机理的深入理解，是进行电机设计优化、故障诊断和可靠性评估的基石。我期望这本书能够提供一套系统性的理论框架，详细阐述不同电机类型（如永磁同步电机、异步电机等）在不同工况下的热生成机制，并深入分析热量在电机内部的传递路径和关键瓶颈。我尤其关注书中是否能提供一些先进的数值模拟方法和实验手段，来量化热交换过程，并提出有效的热管理策略。例如，如何通过改进绕组绝缘材料、优化磁芯结构、设计高效的冷却通道，来降低电机温升，提高功率密度。这本书，如果能做到理论与实践并重，提供切实可行的工程解决方案，那将是对我工作极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

对于我这个并非专业电机工程师，但又对科技产品内部运行原理充满好奇的普通读者来说，《电机内热交换》这个书名就像是在邀请我潜入一个神秘而有趣的微观世界。我总是对那些看不见的、却又至关重要的物理过程感到好奇。电机，作为我们生活中几乎无处不在的动力源，它的内部究竟是如何运作的？这本书，我想，就是要揭开电机“发烧”的秘密。它会讲述电能转化为机械能的过程中，有多少能量会“浪费”在热量上？这些热量又是从哪里来的？是铜线电阻产生的热？还是铁芯磁滞和涡流损耗产生的热？我希望这本书能用通俗易懂的语言，配合生动的插图，解释这些复杂的物理现象。我特别期待能够了解，工程师们是如何设计电机的，是如何考虑散热问题的。比如，为什么有些电机外壳上有散热片？为什么有些会配备风扇？甚至一些大型电机还会用到水冷系统？这本书，或许能解答这些关于电机“温度管理”的疑问，让我看到工程师们在解决工程难题时的智慧和创意。

评分☆☆☆☆☆

一本关于电机内部热交换的书，听起来就让我感到一阵兴奋！作为一个对电机性能优化和可靠性提升有着浓厚兴趣的工程师，我一直在寻找能够深入理解电机内部热力学过程的资料。毕竟，过热是导致电机效率下降、寿命缩短甚至故障的最主要原因之一。这本书的出现，简直就像是沙漠中的甘泉。我非常好奇它是否能揭示电机绕组、铁芯、外壳等不同部件之间热量传递的复杂机制，以及如何通过优化设计来管理这些热量。我期望书中能够详细阐述传导、对流、辐射等几种主要的传热方式在电机内部是如何相互作用的，并且能够提供一些实用的计算模型和分析工具，帮助我更好地预测电机的热行为。同时，我也希望这本书能够涉及不同类型电机（如直流电机、交流感应电机、永磁同步电机等）在热交换方面的独特性，以及各种冷却方式（自然冷却、强制风冷、油冷等）的优缺点和适用场景。这本书的名字本身就充满了技术深度，让我对接下来的阅读充满了期待，希望它能为我打开一扇通往电机热管理新世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

初次看到《电机内热交换》这本书名，我的脑海里立刻浮现出那些在实验室里，科学家们用各种仪器一丝不苟地测量着复杂设备的温度变化。这本书，在我看来，就像是一扇窗户，让我们得以窥视电机这个“能量心脏”内部那永不停歇的“体温调节”过程。我好奇的是，当电机高速运转时，内部的温度会达到怎样的峰值？这些温度又是如何影响到电机的绝缘材料、轴承甚至磁性元件的性能的？我希望这本书能带我领略热力学定律如何在电机这个小小的空间里大显身手，解释热量是如何从产生源头——比如线圈的电阻发热，或者铁芯的磁滞损耗——一步步地蔓延开来，最终找到它的“出路”。我期待书中能展示不同材料在热传导方面的差异，以及空气流、油液流动等如何成为带走热量的“信使”。更重要的是，我希望能从中学习到，工程师们是如何利用这些热力学知识，来设计出更加高效、更加可靠的电机，让它们能够在各种严苛的环境下稳定工作，并且不会因为“上火”而失常。

评分☆☆☆☆☆