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绪论 1

0.1 交流调速技术的发展概况和应用 1

0.1.1 交流调速技术的发展概况 1

0.1.2 交流调速技术的应用 3

0.2 交流调速系统的一般结构和基本类型 4

0.2.1 交流调速系统的一般结构 4

0.2.2 交流调速系统的基本类型 6

0.3 现代交流调速技术的发展趋势 7

第1章 交流电机变频调速的基本原理和机械特性 13

1.1 交流电机变频调速的基本原理 13

1.2 感应电动机变频调速的机械特性 14

1.2.1 恒压恒频时的机械特性 14

1.2.2 变频调速的机械特性 18

1.3 同步电动机变频调速的基本特性 24

1.3.1 同步电动机的物理模型 24

1.3.2 同步电动机变频调速的工作特性 24

思考题 27

习题 27

第2章 交流电机的数学模型 29

2.1 交流电机的综合矢量 29

2.2 交流电机中常用的坐标变换 33

2.2.1 α，β，0坐标系统 33

2.2.2 ＋,－,0坐标系统 34

2.2.3 d,q,0坐标系统 35

2.2.4 x,y坐标系统 36

2.3 功率不变的坐标变换 37

2.4 感应电动机的数学模型 40

2.4.1 感应电动机的基本电磁关系 40

2.4.2 感应电动机的数学模型 47

2.5 同步电动机的数学模型 57

2.5.1 同步电动机的基本电磁关系 57

2.5.2 d,q,0坐标轴系统同步电动机的数学模型 59

2.5.3 同步电动机用标幺值表示的d,q,0系统的数学模型 62

2.5.4 永磁同步电动机的数学模型 65

思考题 66

习题 66

第3章 静止式变频器和PWM控制技术 68

3.1 静止式变频器的主要类型 68

3.1.1 交-直-交和交-交变频器 68

3.1.2 电压源型和电流源型逆变器 72

3.1.3 180°导通型和120°导通型逆变器 73

3.2 六拍交-直-交变频器输出电压的谐波分析 77

3.2.1 谐波分析 77

3.2.2 变频器输出谐波对感应电动机工作的影响 79

3.3 SPWM控制技术 81

3.3.1 基本思想 81

3.3.2 SPWM原理 82

3.3.3 SPWM波的基波电压 86

3.3.4 PWM的制约条件 87

3.3.5 同步调制与异步调制 88

3.3.6 SPWM波的实现 90

3.3.7 SPWM变频器的输出谐波分析 94

3.4 SHEPWM控制技术 96

3.5 CHBPWM控制技术 97

3.6 SVPWM控制技术 101

3.6.1 电压空间矢量的概念 101

3.6.2 电压空间矢量的实现方法 103

3.6.3 电压空间矢量的特点 107

思考题 107

习题 107

第4章 感应电动机变频调速系统 108

4.1 感应电动机开环变频调速系统 108

4.2 感应电动机转差频率控制的变频调速系统 110

4.2.1 转差频率控制的基本概念 111

4.2.2 转差频率控制的规律 111

4.2.3 转差频率控制的SPWM变频调速系统 113

4.3 感应电动机矢量控制的变频调速系统 115

4.3.1 矢量控制的基本概念 115

4.3.2 电流控制型逆变器供电感应电动机磁场定向控制 116

4.3.3 电压型逆变器供电感应电动机磁场定向控制 126

4.4 感应电动机按定子磁链砰-砰控制的直接转矩控制系统 127

4.4.1 直接转矩控制系统的发展历史和基本特点 127

4.4.2 定子磁链和转矩反馈模型 128

4.4.3 定子电压矢量开关状态的选择 129

4.4.4 直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较 131

4.4.5 改善直接转矩控制系统性能的方案 132

思考题 133

习题 134

第5章 同步电动机变频调速系统 135

5.1 概述 135

5.2 他控变频同步电动机调速系统 137

5.2.1 同步电动机转速开环恒压频比控制 137

5.2.2 隐极同步电动机的矢量控制 137

5.2.3 凸极同步电动机的矢量控制 141

5.2.4 稀土永磁同步电动机的矢量控制 145

5.2.5 同步电动机的制动 149

5.3 自控变频同步电动机调速系统 153

5.3.1 无刷直流电动机的构成及工作原理 154

5.3.2 无刷直流电动机的运行特性 164

5.3.3 直流变换器调压的无刷直流电动机 168

思考题 172

习题 172

第6章 开关磁阻电动机调速技术 173

6.1 概述 173

6.2 开关磁阻调速电动机基本原理 174

6.2.1 SRD的工作原理 174

6.2.2 SRD的特点 177

6.3 开关磁阻调速电动机的主要结构与分类 179

6.3.1 电机的结构与分类 179

6.3.2 功率变换电路 181

6.4 开关磁阻调速电动机的运行特性分析 182

6.4.1 线性模式分析 182

6.4.2 非线性模式分析 187

6.5 开关磁阻调速电动机的控制 191

6.5.1 正反转控制 191

6.5.2 低速斩波控制 191

6.5.3 高速单脉冲控制 192

6.5.4 调压调速控制 193

6.5.5 微机控制 193

6.5.6 再生运行控制 194

思考题 194

习题 195

第7章 变频调速系统的实际问题 196

7.1 电网侧输入谐波 196

7.2 死区引起的变频器输出电压畸变及其补偿方法 199

7.2.1 桥臂器件开关死区对PWM变频器工作的影响 199

7.2.2 死区影响的补偿 201

7.2.3 零电流钳位（ZCC） 203

7.2.4 半导体开关器件寄生电容引起的电压畸变 203

7.2.5 开关时刻的预测 206

7.3 相电流测量 207

7.3.1 电流测量系统中延时的建模 207

7.3.2 电流中的偏置和定标误差 210

7.4 du/dt及长距离电缆传输引起的绝缘问题 213

7.5 共模电压和轴电流问题 214

思考题 215

习题 215

参考文献 217