节能电机驱动系统基础与设计

图书标准信息

• 作者 [日]森本茂雄 著；罗力铭 译
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2023-04
• 版次 1
• ISBN 9787030752512
• 定价 68.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 248页
• 字数 260千字

【内容简介】

本书着眼于永磁同步电机和同步磁阻电机的高效率、高性能驱动系统，介绍电机驱动系统的构建、高性能运转控制，以及电机特性和控制性能评估。主要内容包括电机驱动系统的基础知识，PMSM和Syn RM的基本结构和数学模型，电流矢量控制系统，无传感器控制系统，直接转矩控制，逆变器、传感器，数字控制系统，以及实机实验的准备和特性测量方法等。

【作者简介】

:
森本茂雄，1984年大阪府立大学研究生院工学研究科电气工程专业博士毕业；1984年进入三菱电机株式会社，从事电力电子、电机传动研究开发工作；1988年担任大阪府立大学工学部助教；1990年获工学博士学位；现任大阪府立大学研究生院工学研究科电气信息专业教授，主要从事与电机设计及控制相关的教育和研究工作。所属学会：电气学会、IEEE、电力电子学会、测量自动控制学会、系统控制信息学会、汽车技术会。

【目录】

章 电机驱动系统概述 1

1.1 电机驱动系统的基础知识 3

1.1.1 体结构 3

1.1.2 电机负载的特 3

1.1.3 电机与控制器 5

1.1.4 机械系统的运动控制 6

1.2 电机驱动系统组成部分与各章的对应关系 8

参文献 11

第2章 永磁同步电机与同步磁阻电机的基础知识 13

2.1 电机的种类和基本结构 15

2.1.1 电机的种类 15

2.1.2 定子结构及旋转磁场 16

2.1.3 转子结构 22

2.2 转矩产生 25

参文献 31

第3章 永磁同步电机与同步磁阻电机的数学模型 33

3.1 坐标变换 35

3.1.1 什么是坐标变换 35

3.1.2 坐标变换矩阵 36

3.2 静止坐标系模型 40

3.2.1 三相静止坐标系模型 40

3.2.2 两相静止坐标系（α-β坐标系）模型 43

3.3 旋转坐标系模型 43

3.3.1 d-q坐标系模型 43

3.3.2 虑铁损的d-q坐标系模型 48

3.3.3 m-t坐标系模型 49

3.3.4 任意直角坐标系模型 50

3.4 作为控制对象的基本电机模型 51

3.4.1 d-q坐标系基本模型 51

3.4.2 本书使用的电机和设备常数 53

3.5 实际电机模型 56

3.5.1 磁饱和与空间谐波的影响 56

3.5.2 电机参数分析实例 60

参文献 63

第4章 电流矢量控制方法 65

4.1 电流矢量面上的特曲线 67

4.2 电流相位与各种特 72

4.2.1 电流恒定时的电流相位控制特 72

4.2.2 转矩恒定时的电流相位控制特 76

4.2.3 电流相位控制特小结 77

4.3 各种电流矢量控制方法 78

4.3.1 优选转矩/电流控制 78

4.3.2 优选转矩/磁链控制（优选转矩/感应电压控制） 80

4.3.3 弱磁控制 83

4.3.4 优选效率控制 85

4.3.5 cosφ=1控制 86

4.4 虑电流、电压的控制方法 86

4.4.1 电流矢量 86

4.4.2 电流、电压下的电流矢量控制 88

4.4.3 优选输出功率控制 91

4.5 电流矢量控制系统 97

4.5.1 电流指令值生成方法 97

4.5.2 解耦电流控制 100

4.5.3 电流控制系统 104

4.5.4 电流矢量控制系统特示例 107

4.6 电机参数变化的影响 111

参文献 115

第5章 无传感器控制 117

5.1 无传感器控制概要 119

5.2 基于感应电压的无传感器控制 120

5.2.1 基于感应电压的位置估计的基础 120

5.2.2 基于估计d-q坐标系扩展反电动势模型的位置和速度估计 123

5.2.3 基于扩展反电动势模型的位置/速度估计单元 124

5.2.4 扩展反电动势估计方式无传感器控制 127

5.2.5 扩展反电动势估计方式中参数误差的影响 129

5.3 基于凸极的无传感器控制 131

5.3.1 基于凸极的位置估计基础 131

5.3.2 估计d-q坐标系的高频电压注入方法 132

5.3.3 极判断方法 136

5.4 高频注入式与扩展反电动势估计式全速域无传感器控制 137

参文献 141

第6章 直接转矩控制 143

6.1 转矩和磁链控制的 145

6.1.1 转矩控制 145

6.1.2 磁链控制 147

6.1.3 控制条件 148

6.2 基本特曲线 152

6.3 转矩和磁链指令值 156

6.3.1 优选转矩/电流控制 156

6.3.2 弱磁控制 158

6.3.3 电流极限的转矩极限 158

6.3.4 优选转矩/磁链控制 158

6.4 dtc系统的构建 159

6.4.1 电枢磁链估计 159

6.4.2 开关表方式 161

6.4.3 参磁链矢量计算方式 165

6.4.4 改善dtc控制特的方法 173

6.4.5 dtc电机驱动系统的运转特 178

参文献 180

第7章 逆变器和传感器 181

7.1 电压源型逆变器的基本结构与 183

7.1.1 电压源型三相逆变器的pwm控制 183

7.1.2 提高电压利用率的调制方式 186

7.2 死区时间的影响与补偿 189

7.2.1 死区时间的影响 189

7.2.2 死区时间的补偿方法 190

7.3 电机驱动用传感器 192

7.3.1 机械量传感器 192

7.3.2 电量传感器 196

参文献 198

第8章 数字控制系统设计 199

8.1 数字控制系统的基本结构 201

8.1.1 硬件结构 201

8.1.2 软件处理和中断处理 203

8.2 控制系统的数字化 203

8.3 数字化的注意事项 207

8.3.1 采样定理 207

8.3.2 量化误差 208

8.3.3 传感器误差补偿 210

8.3.4 延迟的影响 210

参文献 211

第9章 电机测试系统及特测量 213

9.1 测试系统的结构 215

9.2 初始设置（实验准备） 218

9.2.1 正转方向和相序、z位置的确定 219

9.2.2 电气系统常数的测量方法 221

9.2.3 机械系统常数的测量方法 230

9.2.4 传感器零点补偿 232

9.3 基本特测量 232

9.3.1 电流相位-转矩特 232

9.3.2 速度-转矩特、效率图 232

9.4 损耗分离 234

参文献 235