电力传动与调速控制系统及应用

图书标准信息

• 作者 王立乔、沈虹、吴俊娟 著
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2017-09
• 版次 1
• ISBN 9787122294036
• 定价 59.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 轻型纸
• 页数 274页
• 字数 471千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

本书将电力传动以及电机调速控制的相关知识有机融为一体，结合电机调速控制系统的应用和技术解决方案，全面、系统地介绍了电机传动以及调速的有关基础知识、先进技术和应用实践，主要包括电力传动及电力电子变换器基础，直流电机调速系统、交流电机调速系统等具体调速的原理、设计细节、实际应用等。附录中提供了关于直流调速系统的CDIO项目任务书，全书配套课件可在以下链接免费下载：https://download.cip.com.cn/html/20170717/378135615.html。 
本书可供电气技术人员、电机修理人员以及相关电气自动化专业师生参考。

【目录】

绪论/001 
0.1电力传动的发展概况001 
0.2电力传动的分类和应用002 
0.2.1直流传动系统的应用002 
0.2.2交流传动系统的应用003 
0.3本书的主要内容003 
第1篇电力传动基础 
第1章直流电动机传动基础/005 
1.1电力传动系统的运动学基础005 
1.1.1电力传动系统的运动方程005 
1.1.2工作机构各物理量的折算006 
1.1.3生产机械的负载转矩特性008 
1.2他励直流电动机的机械特性010 
1.2.1机械特性方程011 
1.2.2固有机械特性与人为机械特性012 
1.2.3机械特性的绘制014 
1.2.4电力传动系统稳定运行的要求015 
1.3他励直流电动机的启动017 
1.3.1启动方法017 
1.3.2串电阻启动的各级电阻计算018 
1.3.3造成他励直流电动机启动延缓的原因及应对措施021 
1.4他励直流电动机的制动022 
1.4.1能耗制动022 
1.4.2反接制动024 
1.4.3回馈制动026 
1.5他励直流电动机的调速027 
1.5.1调速指标028 
1.5.2三种调速方式原理及技术分析030 
1.5.3调速方法的转矩特性及其与负载的配合033 
习题034 
第2章交流电动机传动基础/036 
2.1异步电动机的机械特性和稳态运行036 
2.1.1异步电动机稳态数学模型036 
2.1.2异步电动机的机械特性037 
2.1.3异步电动机的功率关系038 
2.1.4异步电动机的稳态运行039 
2.2异步电动机的调速042 
2.2.1异步电动机调压调速043 
2.2.2绕线式异步电动机转子回路串电阻调速044 
2.2.3笼式三相异步电动机变极对数调速045 
2.2.4异步电动机转差离合器调速046 
2.3同步电动机的稳态数学模型与传动基础047 
2.3.1同步电动机的转矩角特性047 
2.3.2同步电动机的稳态运行049 
2.3.3同步电动机的启动050 
2.3.4同步电动机的调速050 
习题050 
第3章电力传动中的电力电子技术/051 
3.1晶闸管相控整流器051 
3.1.1负载电流连续时V-M系统的机械特性051 
3.1.2负载电流断续时V-M系统的机械特性052 
3.1.3电流断续的不利影响及其抑制方法053 
3.1.4V-M系统的多象限运行054 
3.1.5晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数055 
3.2直流PWM斩波器057 
3.2.1两象限PWM斩波器057 
3.2.2H型四象限PWM斩波器060 
3.2.3电能回馈与泵升电压的限制063 
3.2.4直流脉宽调速系统的机械特性及多象限运行064 
3.2.5直流PWM斩波器的数学模型067 
3.3交流变频器的电路结构067 
3.3.1交-直-交变频器068 
3.3.2交-交变频器071 
3.4交流变频器的脉宽调制技术073 
3.4.1三相电压型逆变器的PWM技术073 
3.4.2三相电流型逆变器的PWM技术082 
3.4.3多电平逆变器的PWM技术083 
习题085 
第4章转速测量基础/087 
4.1模拟测速087 
4.1.1直流测速发电机087 
4.1.2交流测速发电机088 
4.2数字测速089 
4.2.1数字转速传感器090 
4.2.2数字测速方法092 
4.2.3数字滤波095 
习题096 
第2篇直流调速系统 
第5章闭环控制的直流调速系统/097 
5.1转速单闭环调速系统的分析与设计097 
5.1.1开环调速系统存在的问题098 
5.1.2闭环调速系统组成及其静特性098 
5.1.3闭环静特性与开环机械特性的对比100 
5.1.4转速单闭环调速系统的动态稳定性分析102 
5.1.5转速负反馈单闭环调速系统的限流保护107 
5.2反馈控制规律和无静差转速单闭环直流调速系统109 
5.2.1反馈控制规律109 
5.2.2积分控制规律111 
5.2.3比例积分控制规律113 
5.2.4无静差转速单闭环直流调速系统115 
5.3转速电流双闭环直流调速系统的构成及稳态分析117 
5.3.1转速电流双闭环调速系统的构成117 
5.3.2转速电流双闭环调速系统的稳态分析119 
5.4转速电流双闭环直流调速系统的动态特性分析121 
5.4.1启动过程121 
5.4.2抗扰性能的定性分析124 
5.4.3转速调节器和电流调节器的作用125 
习题125 
第6章调节器的工程设计法及其在直流调速系统中的应用/127 
6.1控制系统动态校正的基本要求和动态性能指标127 
6.1.1控制系统动态校正的基本要求127 
6.1.2控制系统的动态性能指标128 
6.2调节器的工程设计法130 
6.2.1工程设计法的基本流程130 
6.2.2典型系统及其性能指标与参数的关系131 
6.2.3非典型系统的典型化140 
6.3工程设计法在转速电流双闭环直流调速系统中的应用144 
6.3.1电流环设计145 
6.3.2转速环设计148 
6.3.3饱和非线性条件下转速超调量的计算152 
6.4转速微分负反馈控制155 
6.4.1带转速微分负反馈的双闭环调速系统的基本结构和工作原理156 
6.4.2退饱和时间和退饱和转速158 
6.4.3带转速微分负反馈的双闭环调速系统的动态抗扰性能159 
习题160 
第7章可逆晶闸管-电动机直流调速系统/161 
7.1可逆晶闸管-电动机 (V-M) 直流调速系统组成及工作模式分析161 
7.1.1可逆晶闸管-电动机直流调速系统的组成161 
7.1.2可逆晶闸管-电动机直流调速系统的工作模式分析162 
7.2可逆V-M直流调速系统的环流分析及有环流控制方式163 
7.2.1环流的抑制原理164 
7.2.2α=β配合控制的有环流可逆直流调速系统166 
7.3可逆V-M直流调速系统的无环流控制方式169 
7.3.1逻辑控制无环流可逆调速系统的基本结构169 
7.3.2无环流逻辑控制环节170 
习题171 
第3篇交流调速系统 
第8章标量控制的异步电动机变压变频调速系统/172 
8.1异步电动机电压-频率协调控制的基本原理172 
8.1.1基频以下调速173 
8.1.2基频以上调速173 
8.2异步电动机电压-频率协调控制时的机械特性173 
8.2.1基频以下电压-频率协调控制时的机械特性174 
8.2.2基频以上电压-频率协调控制时的机械特性176 
8.3异步电动机转速开环恒压频比控制的系统实现及调速性能分析177 
8.3.1基于电压型变频器的系统实现177 
8.3.2基于电流型变频器的系统实现178 
8.3.3调速性能分析179 
8.4转差频率控制的异步电动机变压变频调速系统179 
8.4.1转差频率控制的基本原理180 
8.4.2基于恒Eg/ω1控制的转差频率控制系统181 
8.4.3基于恒励磁电流控制的转差频率控制系统182 
8.4.4转差频率控制系统的性能分析184 
8.4.5最大转差频率的计算185 
8.4.6转差频率控制的特点186 
习题186 
第9章高动态性能的异步电动机变压变频调速系统/188 
9.1异步电动机的三相动态数学模型及其性质188 
9.1.1异步电动机三相动态数学模型188 
9.1.2异步电动机数学模型的性质192 
9.2坐标变换193 
9.2.1三相坐标系到两相坐标系的变换(3/2)193 
9.2.2两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换(2s/2r)196 
9.2.3三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换(3s/2r)197 
9.2.4直角坐标-极坐标变换 (K/P变换)198 
9.3三相异步电动机在两相坐标系上的数学模型198 
9.3.1异步电动机在两相静止坐标系上的数学模型198 
9.3.2异步电动机在两相旋转坐标系上的数学模型200 
9.3.3异步电动机在两相坐标系上的状态方程201 
9.4异步电动机磁链与转速的估计205 
9.4.1磁链的估计205 
9.4.2转速的估计207 
9.5按转子磁链定向的矢量控制系统209 
9.5.1按转子磁链定向的异步电动机数学模型209 
9.5.2矢量控制基本原理210 
9.5.3电流跟踪控制的实现方法211 
9.5.4磁链闭环的直接矢量控制212 
9.5.5磁链开环的间接矢量控制214 
9.5.6电流型变频器的矢量控制215 
9.5.7矢量控制系统的性能分析216 
9.6按定子磁链控制的直接转矩控制系统216 
9.6.1直接转矩控制的基本原理216 
9.6.2定子电压空间矢量的控制作用217 
9.6.3基于定子磁链控制的直接转矩控制系统218 
9.6.4直接转矩控制系统的性能分析220 
习题221 
第10章绕线异步电动机转差功率回馈型调速系统/222 
10.1串级调速系统的基本原理222 
10.1.1绕线异步电动机转子附加电动势的作用222 
10.1.2电气串级调速系统的工作原理223 
10.1.3串级调速系统的启动和停车225 
10.2串级调速系统的机械特性及其双闭环控制原理226 
10.2.1异步电动机串级调速时的转子整流电路226 
10.2.2串级调速系统的转速特性227 
10.2.3串级调速系统的电磁转矩229 
10.3串级调速系统的技术经济指标及工程设计231 
10.3.1串级调速系统的效率231 
10.3.2串级调速系统的功率因数233 
10.3.3串级调速系统的工程设计233 
10.4双馈调速系统的基本结构和工作原理235 
10.4.1双馈调速系统的基本结构235 
10.4.2双馈调速系统的运行模式分析236 
10.5双馈调速系统的矢量控制239 
10.5.1同步旋转坐标系下双馈调速系统的功率关系239 
10.5.2定子磁链定向下的矢量控制240 
10.5.3双馈调速系统转子侧变流器的控制结构图241 
10.5.4双馈调速系统网侧变流器的控制结构图242 
10.5.5双馈电机在风力发电中的应用243 
习题245 
第11章同步电动机变压变频调速系统/246 
11.1同步电动机的调速方法246 
11.1.1他控变频调速系统246 
11.1.2自控变频调速系统247 
11.2电励磁同步电动机的自控变频调速系统248 
11.2.1电励磁同步电动机变频器的结构及基本工作原理248 
11.2.2电励磁同步电动机变频器的动态数学模型251 
11.2.3电励磁同步电动机变频器的矢量控制系统254 
11.3永磁同步电动机的自控变频调速系统258 
11.3.1无刷直流电动机的自控变频调速系统259 
11.3.2正弦波永磁同步电动机的自控变频调速系统264 
习题267 
附录直流脉宽调速系统的CDIO三级项目教学培养方案/268 
参考文献/272