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        電力傳動與調速控制系統及應用

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        • 資料大?。?span itemprop="fileSize">65.02 MB
        • 資料語言:中文版
        • 文檔格式:PDF文檔
        • 更新時間:2021-06-23
        • 資料類別:電力電氣
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        • 基本簡介
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        電力傳動與調速控制系統及應用
        作者:王立喬,沈虹,吳俊娟
        出版時間: 2017年版
        內容簡介
          本書將電力傳動以及電機調速控制的相關知識有機融為一體,結合電機調速控制系統的應用和技術解決方案,全面、系統地介紹了電機傳動以及調速的有關基礎知識、先進技術和應用實踐,主要包括電力傳動及電力電子變換器基礎,直流電機調速系統、交流電機調速系統等具體調速的原理、設計細節、實際應用等。本書可供電氣技術人員、電機修理人員以及相關電氣自動化專業師生參考。
        目錄
        緒論/001
        0.1電力傳動的發展概況001
        0.2電力傳動的分類和應用002
        0.2.1直流傳動系統的應用002
        0.2.2交流傳動系統的應用003
        0.3本書的主要內容003
        第1篇電力傳動基礎
        第1章直流電動機傳動基礎/005
        1.1電力傳動系統的運動學基礎005
        1.1.1電力傳動系統的運動方程005
        1.1.2工作機構各物理量的折算006
        1.1.3生產機械的負載轉矩特性008
        1.2他勵直流電動機的機械特性010
        1.2.1機械特性方程011
        1.2.2固有機械特性與人為機械特性012
        1.2.3機械特性的繪制014
        1.2.4電力傳動系統穩定運行的要求015
        1.3他勵直流電動機的啟動017
        1.3.1啟動方法017
        1.3.2串電阻啟動的各級電阻計算018
        1.3.3造成他勵直流電動機啟動延緩的原因及應對措施021
        1.4他勵直流電動機的制動022
        1.4.1能耗制動022
        1.4.2反接制動024
        1.4.3回饋制動026
        1.5他勵直流電動機的調速027
        1.5.1調速指標028
        1.5.2三種調速方式原理及技術分析030
        1.5.3調速方法的轉矩特性及其與負載的配合033
        習題034
        第2章交流電動機傳動基礎/036
        2.1異步電動機的機械特性和穩態運行036
        2.1.1異步電動機穩態數學模型036
        2.1.2異步電動機的機械特性037
        2.1.3異步電動機的功率關系038
        2.1.4異步電動機的穩態運行039
        2.2異步電動機的調速042
        2.2.1異步電動機調壓調速043
        2.2.2繞線式異步電動機轉子回路串電阻調速044
        2.2.3籠式三相異步電動機變極對數調速045
        2.2.4異步電動機轉差離合器調速046
        2.3同步電動機的穩態數學模型與傳動基礎047
        2.3.1同步電動機的轉矩角特性047
        2.3.2同步電動機的穩態運行049
        2.3.3同步電動機的啟動050
        2.3.4同步電動機的調速050
        習題050
        第3章電力傳動中的電力電子技術/051
        3.1晶閘管相控整流器051
        3.1.1負載電流連續時V-M系統的機械特性051
        3.1.2負載電流斷續時V-M系統的機械特性052
        3.1.3電流斷續的不利影響及其抑制方法053
        3.1.4V-M系統的多象限運行054
        3.1.5晶閘管觸發和整流裝置的放大系數和傳遞函數055
        3.2直流PWM斬波器057
        3.2.1兩象限PWM斬波器057
        3.2.2H型四象限PWM斬波器060
        3.2.3電能回饋與泵升電壓的限制063
        3.2.4直流脈寬調速系統的機械特性及多象限運行064
        3.2.5直流PWM斬波器的數學模型067
        3.3交流變頻器的電路結構067
        3.3.1交-直-交變頻器068
        3.3.2交-交變頻器071
        3.4交流變頻器的脈寬調制技術073
        3.4.1三相電壓型逆變器的PWM技術073
        3.4.2三相電流型逆變器的PWM技術082
        3.4.3多電平逆變器的PWM技術083
        習題085
        第4章轉速測量基礎/087
        4.1模擬測速087
        4.1.1直流測速發電機087
        4.1.2交流測速發電機088
        4.2數字測速089
        4.2.1數字轉速傳感器090
        4.2.2數字測速方法092
        4.2.3數字濾波095
        習題096
        第2篇直流調速系統
        第5章閉環控制的直流調速系統/097
        5.1轉速單閉環調速系統的分析與設計097
        5.1.1開環調速系統存在的問題098
        5.1.2閉環調速系統組成及其靜特性098
        5.1.3閉環靜特性與開環機械特性的對比100
        5.1.4轉速單閉環調速系統的動態穩定性分析102
        5.1.5轉速負反饋單閉環調速系統的限流保護107
        5.2反饋控制規律和無靜差轉速單閉環直流調速系統109
        5.2.1反饋控制規律109
        5.2.2積分控制規律111
        5.2.3比例積分控制規律113
        5.2.4無靜差轉速單閉環直流調速系統115
        5.3轉速電流雙閉環直流調速系統的構成及穩態分析117
        5.3.1轉速電流雙閉環調速系統的構成117
        5.3.2轉速電流雙閉環調速系統的穩態分析119
        5.4轉速電流雙閉環直流調速系統的動態特性分析121
        5.4.1啟動過程121
        5.4.2抗擾性能的定性分析124
        5.4.3轉速調節器和電流調節器的作用125
        習題125
        第6章調節器的工程設計法及其在直流調速系統中的應用/127
        6.1控制系統動態校正的基本要求和動態性能指標127
        6.1.1控制系統動態校正的基本要求127
        6.1.2控制系統的動態性能指標128
        6.2調節器的工程設計法130
        6.2.1工程設計法的基本流程130
        6.2.2典型系統及其性能指標與參數的關系131
        6.2.3非典型系統的典型化140
        6.3工程設計法在轉速電流雙閉環直流調速系統中的應用144
        6.3.1電流環設計145
        6.3.2轉速環設計148
        6.3.3飽和非線性條件下轉速超調量的計算152
        6.4轉速微分負反饋控制155
        6.4.1帶轉速微分負反饋的雙閉環調速系統的基本結構和工作原理156
        6.4.2退飽和時間和退飽和轉速158
        6.4.3帶轉速微分負反饋的雙閉環調速系統的動態抗擾性能159
        習題160
        第7章可逆晶閘管-電動機直流調速系統/161
        7.1可逆晶閘管-電動機 (V-M) 直流調速系統組成及工作模式分析161
        7.1.1可逆晶閘管-電動機直流調速系統的組成161
        7.1.2可逆晶閘管-電動機直流調速系統的工作模式分析162
        7.2可逆V-M直流調速系統的環流分析及有環流控制方式163
        7.2.1環流的抑制原理164
        7.2.2α=β配合控制的有環流可逆直流調速系統166
        7.3可逆V-M直流調速系統的無環流控制方式169
        7.3.1邏輯控制無環流可逆調速系統的基本結構169
        7.3.2無環流邏輯控制環節170
        習題171
        第3篇交流調速系統
        第8章標量控制的異步電動機變壓變頻調速系統/172
        8.1異步電動機電壓-頻率協調控制的基本原理172
        8.1.1基頻以下調速173
        8.1.2基頻以上調速173
        8.2異步電動機電壓-頻率協調控制時的機械特性173
        8.2.1基頻以下電壓-頻率協調控制時的機械特性174
        8.2.2基頻以上電壓-頻率協調控制時的機械特性176
        8.3異步電動機轉速開環恒壓頻比控制的系統實現及調速性能分析177
        8.3.1基于電壓型變頻器的系統實現177
        8.3.2基于電流型變頻器的系統實現178
        8.3.3調速性能分析179
        8.4轉差頻率控制的異步電動機變壓變頻調速系統179
        8.4.1轉差頻率控制的基本原理180
        8.4.2基于恒Eg/ω1控制的轉差頻率控制系統181
        8.4.3基于恒勵磁電流控制的轉差頻率控制系統182
        8.4.4轉差頻率控制系統的性能分析184
        8.4.5最大轉差頻率的計算185
        8.4.6轉差頻率控制的特點186
        習題186
        第9章高動態性能的異步電動機變壓變頻調速系統/188
        9.1異步電動機的三相動態數學模型及其性質188
        9.1.1異步電動機三相動態數學模型188
        9.1.2異步電動機數學模型的性質192
        9.2坐標變換193
        9.2.1三相坐標系到兩相坐標系的變換(3/2)193
        9.2.2兩相靜止坐標系到兩相旋轉坐標系的變換(2s/2r)196
        9.2.3三相靜止坐標系到兩相旋轉坐標系的變換(3s/2r)197
        9.2.4直角坐標-極坐標變換 (K/P變換)198
        9.3三相異步電動機在兩相坐標系上的數學模型198
        9.3.1異步電動機在兩相靜止坐標系上的數學模型198
        9.3.2異步電動機在兩相旋轉坐標系上的數學模型200
        9.3.3異步電動機在兩相坐標系上的狀態方程201
        9.4異步電動機磁鏈與轉速的估計205
        9.4.1磁鏈的估計205
        9.4.2轉速的估計207
        9.5按轉子磁鏈定向的矢量控制系統209
        9.5.1按轉子磁鏈定向的異步電動機數學模型209
        9.5.2矢量控制基本原理210
        9.5.3電流跟蹤控制的實現方法211
        9.5.4磁鏈閉環的直接矢量控制212
        9.5.5磁鏈開環的間接矢量控制214
        9.5.6電流型變頻器的矢量控制215
        9.5.7矢量控制系統的性能分析216
        9.6按定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統216
        9.6.1直接轉矩控制的基本原理216
        9.6.2定子電壓空間矢量的控制作用217
        9.6.3基于定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統218
        9.6.4直接轉矩控制系統的性能分析220
        習題221
        第10章繞線異步電動機轉差功率回饋型調速系統/222
        10.1串級調速系統的基本原理222
        10.1.1繞線異步電動機轉子附加電動勢的作用222
        10.1.2電氣串級調速系統的工作原理223
        10.1.3串級調速系統的啟動和停車225
        10.2串級調速系統的機械特性及其雙閉環控制原理226
        10.2.1異步電動機串級調速時的轉子整流電路226
        10.2.2串級調速系統的轉速特性227
        10.2.3串級調速系統的電磁轉矩229
        10.3串級調速系統的技術經濟指標及工程設計231
        10.3.1串級調速系統的效率231
        10.3.2串級調速系統的功率因數233
        10.3.3串級調速系統的工程設計233
        10.4雙饋調速系統的基本結構和工作原理235
        10.4.1雙饋調速系統的基本結構235
        10.4.2雙饋調速系統的運行模式分析236
        10.5雙饋調速系統的矢量控制239
        10.5.1同步旋轉坐標系下雙饋調速系統的功率關系239
        10.5.2定子磁鏈定向下的矢量控制240
        10.5.3雙饋調速系統轉子側變流器的控制結構圖241
        10.5.4雙饋調速系統網側變流器的控制結構圖242
        10.5.5雙饋電機在風力發電中的應用243
        習題245
        第11章同步電動機變壓變頻調速系統/246
        11.1同步電動機的調速方法246
        11.1.1他控變頻調速系統246
        11.1.2自控變頻調速系統247
        11.2電勵磁同步電動機的自控變頻調速系統248
        11.2.1電勵磁同步電動機變頻器的結構及基本工作原理248
        11.2.2電勵磁同步電動機變頻器的動態數學模型251
        11.2.3電勵磁同步電動機變頻器的矢量控制系統254
        11.3永磁同步電動機的自控變頻調速系統258
        11.3.1無刷直流電動機的自控變頻調速系統259
        11.3.2正弦波永磁同步電動機的自控變頻調速系統264
        習題267
        附錄直流脈寬調速系統的CDIO三級項目教學培養方案/268
        參考文獻/272

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