现代电气传动 原书第2版【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

现代电气传动 原书第2版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 电气传动中的能量转换1

1.1 电气传动的定义1

1.2 电气传动的应用范围2

1.3 节能回本迅速3

1.4 电力电子变换器传动的总体节能4

1.5 电动机与机械负载的匹配6

1.5.1 典型的负载转矩—速度曲线6

1.6 运动—时间曲线形状的匹配6

1.7 负载的动态特性与稳定性能9

1.8 多象限运行13

1.9 性能指标14

1.10 小结20

1.11 习题21

1.12 参考文献21

第2章 电气传动用电动机23

2.1 电气传动——典型配置23

2.2 电气传动用电动机24

2.3 直流有刷电动机25

2.4 传统的交流电动机25

2.5 依赖电力电子变换器的电动机27

2.6 电动机／发电机中的能量转换29

2.7 小结32

2.8 参考文献32

第3章 电气传动用电力电子变换器34

3.1 电力电子开关及电力电子变换器分类34

3.1.1 电力电子开关34

3.1.2 电力电子变换器的分类36

3.2 输出恒定直流电压Vd的工频二极管整流器37

3.3 二极管整流器的电网侧电流谐波39

3.4 Id＝常数、Ls≠0时的电流换相41

3.5 三相二极管整流器42

3.6 相控整流器（AC-DC变换器）44

3.7 DC-DC变换器（斩波器）46

3.8 DC-AC变换器（逆变器）47

3.9 直接AC-AC变换器50

3.9.1 低成本的PWM变换器52

3.10 小结53

3.11 习题53

3.12 参考文献54

第4章 电气传动用直流有刷电动机55

4.1 基本结构55

4.2 动生电动势57

4.3 特性方程：dq模型57

4.4 稳态电动机特性58

4.5 直流有刷电动机的损耗59

4.6 调速61

4.7 磁通恒定时的动态分析63

4.8 永磁直流有刷电动机的动态分析65

4.9 变磁通时的动态分析67

4.10 速度—励磁电压的传递函数68

4.11 直流有刷串励电动机69

4.12 交流有刷串励电动机70

4.13 小结75

4.14 习题75

4.15 参考文献76

第5章 可控整流直流有刷电动机传动77

5.1 引言77

5.2 性能指标79

5.3 单PES开关的可控整流器80

5.4 单相半控变换器82

5.5 单相全控变换器84

5.6 三相半控整流器87

5.7 三相全控整流器——电动机侧88

5.8 三相全控整流器——电源侧90

5.9 双重整流器——四象限运行92

5.10 交流有刷串励（通用）电动机的控制94

5.11 小结96

5.12 习题97

5.13 参考文献98

第6章 斩波控制的直流有刷电动机传动99

6.1 引言99

6.2 第1象限（降压）斩波器102

6.3 第2象限（升压）斩波器：用于发电制动104

6.4 两象限斩波器105

6.5 四象限斩波器107

6.6 输入滤波器110

6.7 基于MATLAB/Simulink的数字仿真112

6.8 小结114

6.9 习题115

6.10 参考文献116

第7章 电气传动中的闭环运动控制117

7.1 引言117

7.2 串联运动控制117

7.2.1 转矩环118

7.2.2 速度环119

7.2.3 数字位置控制120

7.2.4 定位精度122

7.3 状态空间运动控制123

7.4 转矩扰动观测器125

7.5 路径跟踪127

7.6 力的控制127

7.7 滑模运动控制129

7.8 基于模糊系统的运动控制134

7.9 基于神经网络的运动控制138

7.10 神经—模糊网络140

7.10.1 神经网络的应用140

7.11 小结141

7.12 习题142

7.13 参考文献142

第8章 电气传动用感应电动机144

8.1 定子及其旋转磁场144

8.2 笼型转子和绕线转子的等效146

8.3 槽型取决于应用和功率等级146

8.4 电感矩阵147

8.5 转子到定子的归算148

8.6 高达8阶的相坐标系数学模型149

8.7 空间相量模型150

8.8 电气瞬态的空间相量图表示154

8.9 以磁链为变量的电气暂态模型155

8.10 电气暂态模型的复特征值156

8.11 恒转子磁链时的电气瞬变模型157

8.12 同步坐标系中的稳态量为直流量157

8.13 理想空载转速可以低于或超过传统的同步转速ω1159

8.14 电动、发电、交流电磁制动162

8.15 直流制动：零速时制动转矩为零164

8.16 速度控制方法165

8.17 V1/f1控制的转矩—转速曲线166

8.18 只有恒转子磁链控制时，转矩—转速曲线才是线性的167

8.19 定子磁链恒定时，转矩—转速曲线有两个临界点168

8.20 裂相感应电动机169

8.21 小结173

8.22 习题174

8.23 参考文献175

第9章 PWM逆变器供电的感应电动机传动176

9.1 引言176

9.2 矢量控制——一般化的磁链定向177

9.3 一般化的电流解耦178

9.4 转子磁链定向电流解耦中参数失调的影响180

9.5 直接与间接矢量控制的电流解耦的对比182

9.6 交流、直流控制器182

9.7 电压解耦183

9.8 电压和电流对转矩和速度控制范围的限制186

9.9 采用PWM技术来实现电压和电流波形191

9.9.1 开关状态电压矢量191

9.9.2 开环空间矢量PWM192

9.9.3 闭环PWM195

9.10 间接矢量交流电流控制——实例分析197

9.11 有运动传感器的直接矢量控制中的磁链观测器201

9.11.1 开环磁链观测器201

9.11.2 闭环磁链观测器202

9.12 有速度传感器的间接矢量同步电流控制——实例分析202

9.13 无运动传感器传动中的磁链和速度观测器207

9.13.1 性能指标207

9.13.2 速度观测器的分类207

9.13.3 速度估算器207

9.13.4 模型参考自适应系统208

9.13.5 Luenberger磁通和速度观测器209

9.13.6 转子齿磁导纹波速度估算器210

9.14 直接转矩与磁链控制211

9.14.1 DTFC的原理213

9.15 无速度传感器的DTFC传动——实例分析214

9.15.1 基于空间矢量调制的DTFC219

9.16 反馈线性化控制225

9.17 标量（V1/f1）控制226

9.18 自运行230

9.19 小结233

9.20 习题235

9.21 参考文献235

第10章 电气传动用同步电动机238

10.1 引言238

10.2 同步电动机的结构238

10.3 脉动转矩241

10.4 相坐标系模型241

10.5 空间相量（d-q轴）模型243

10.6 稳态运行分析247

10.7 要变速，必变频248

10.8 齿槽转矩和绕齿永磁同步电动机256

10.9 单相永磁同步电动机261

10.10 单相永磁同步电动机的稳态性能分析262

10.11 小结265

10.12 习题266

10.13 参考文献267

第11章 永磁同步与磁阻同步电动机传动268

11.1 引言268

11.2 PMSM传动的分类268

11.3 矩形波电流控制（BLDC传动）271

11.3.1 理想BLDC的波形271

11.3.2 矩形波电流控制系统273

11.3.3 滞环电流控制器274

11.3.4 实际性能277

11.3.5 扩展转矩—速度范围278

11.4 矢量（正弦波）控制282

11.4.1 id-iq的优化关系283

11.4.2 间接矢量电流控制285

11.4.3 间接电压和电流矢量控制285

11.4.4 快速响应的PMSM传动：永磁体面贴转子PMSM的预测控制287

11.5 PMSM的直接转矩和磁通控制292

11.5.1 定子磁通和转矩观测器294

11.6 PMSM的无传感器控制295

11.6.1 转子初始位置的检测296

11.7 磁阻同步电动机传动297

11.7.1 RSM的矢量控制原理298

11.7.2 RSM的间接矢量电流控制300

11.7.3 RSM的直接转矩和磁通控制303

11.7.4 RSM的无传感器控制304

11.7.5 RSM的DTFC-SVM无传感器控制——基本实现方法305

11.8 高频（高速）PMSM传动313

11.9 单相PMSM的控制317

11.10 小结322

11.11 习题324

11.12 参考文献324

第12章 开关磁阻电动机传动326

12.1 引言326

12.2 SRM的结构和原理326

12.3 平均转矩和能量转换率329

12.4 kW／峰值kVA比值330

12.5 绕组换相331

12.6 SRM建模332

12.7 磁通—电流—位置曲线的拟合333

12.8 SRM传动334

12.9 有位置传感器的通用SRM传动335

12.10 高性能（伺服）SRM传动340

12.11 无传感器的SRM传动341

12.12 基于电压—电流模型的位置和速度观测器342

12.13 单相SRM的控制344

12.14 小结346

12.15 习题347

12.16 参考文献348

第13章 基于PWM变频器的电气传动的实际问题350

13.1 引言350

13.2 PWM变频器传动的基本形式350

13.3 线电流谐波351

13.4 电动机长电缆的影响：电压反射和衰减356

13.5 超高频下的电动机模型360

13.6 共模电压：电动机模型及后果361

13.7 共模定子（漏）电流的降低363

13.8 环路型轴承电流364

13.9 轴承电流的降低365

13.10 电磁干扰366

13.11 可听噪声367

13.12 PWM变频传动中的损耗367

13.13 小结368

13.14 习题369

13.15 参考文献370

第14章 大功率电气传动372

14.1 功率和速度的极限不断提高372

14.2 电压源变频器同步电动机传动373

14.3 电压源变频器同步电动机传动的矢量控制376

14.4 直接转矩和磁通控制379

14.4.1 无传感器控制380

14.5 大功率电动机传动：还是每天短时工作的好381

14.6 整流桥—电流源逆变器同步电动机传动：基本配置382

14.7 负载换相的整流器—CSI—同步电动机传动：稳态分析383

14.7.1 换相和稳态方程384

14.7.2 理想空载速度386

14.7.3 可选的速度控制方案387

14.7.4 稳态速度—转矩曲线388

14.7.5 起动时的电网换相389

14.7.6 驱动的控制回路389

14.7.7 整流器—CSI—同步电动机传动的直接转矩和磁通控制391

14.8 次同步和超同步感应电动机串级传动392

14.8.1 以较低的PEC容量获得有限的调速范围392

14.8.2 次同步和超同步运行模式393

14.8.3 次同步和超同步感应电动机串级控制395

14.9 小结398

14.10 习题399

14.11 参考文献399

第15章 发电机的控制401

15.1 引言401

15.2 电力系统中同步发电机的控制402

15.2.1 同步发电机的励磁机404

15.2.2 交流无刷励磁机404

15.2.3 静止励磁机406

15.2.4 数字PID AVR系统407

15.3 有限调速范围的绕线转子感应发电机的控制409

15.3.1 WRIG的空间相量模型411

15.3.2 矢量控制的原理412

15.3.3 电动机侧变换器的矢量控制414

15.3.4 转子位置的估算415

15.3.5 电源侧变换器的矢量控制416

15.3.6 WRIG的控制——实例分析417

15.4 变速电励磁自治同步发电机的控制421

15.4.1 汽车交流发电机的控制421

15.4.2 交流输出的自治交流变速发电机的控制425

15.5 笼型转子感应发电机的控制425

15.6 变速永磁同步发电机的控制427

15.6.1 PMSG的控制方案430

15.7 开关磁阻发电机的控制431

15.8 小结434

15.9 参考文献435