電力電子學(xué)與變頻傳動(dòng)技術(shù)和應(yīng)用

     目錄
   譯者序
   中文版序言
   序言
   致謝
   電力電子學(xué)與傳動(dòng)導(dǎo)論
   第1章 變頻傳動(dòng)電力半導(dǎo)體器件
    1.1 引言
    1.2 基本變頻調(diào)速系統(tǒng)
    1.3 功率場(chǎng)效應(yīng)管
    1.4 絕緣門極雙極型晶體管
    1.5 功率整流管
    1.6 MOS門控晶閘管
    1.7 新型半導(dǎo)體材料
    1.8 器件比較
    1.9 智能功率控制芯片
    2.0 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第2章 傳動(dòng)裝置中的電機(jī)
    2.1 引言
    2.2 傳動(dòng)裝置對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求
    2.3 換向器電動(dòng)機(jī)
    2.3.1 轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生
    2.3.2 損耗與冷卻
    2.3.3 等值電路
    2.3.4 恒功率運(yùn)行
    2.3.5 使用的局限性
    2.4 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)
    2.4.1 轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生
    2.4.2 等值電路模型
    2.4.3 極數(shù)
    2.4.4 轉(zhuǎn)矩表示式
    2.4.5 損耗與效率
    2.4.6 參數(shù)與尺寸的依賴關(guān)系
    2.4.7 工業(yè)傳動(dòng)應(yīng)用
    2.4.8 恒功率運(yùn)行
    2.4.9 高性能傳動(dòng)的應(yīng)用
    2.4.10 傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的若干問題
    2.4.11 繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)
    2.5 永磁同步電動(dòng)機(jī)
    2.5.1 永磁材料
    2.5.2 等值電路
    2.5.3 運(yùn)行特性
    2.5.4 磁鐵保護(hù)
    2.5.5 損耗與效率
    2.5.6 工業(yè)傳動(dòng)應(yīng)用
    2.5.7 恒功率應(yīng)用
    2.5.8 高性能傳動(dòng)的應(yīng)用
    2.6 開關(guān)永磁電動(dòng)機(jī)或梯形永磁電動(dòng)機(jī)
    2.6.1 星形連接電動(dòng)機(jī)
    2.6.2 轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生
    2.6.3 損耗與效率
    2.6.4 三角形連接電動(dòng)機(jī)
    2.6.5 設(shè)計(jì)特點(diǎn)
    2.6.6 運(yùn)行特性
    2.7 同步磁阻電動(dòng)機(jī)
    2.7.1 等值電路
    2.7.2 轉(zhuǎn)矩
    2.7.3 運(yùn)行條件與功率因數(shù)
    2.7.4 結(jié)構(gòu)型式
    2.7.5 損耗與效率
    2.7.6 恒功率運(yùn)行
    2.8 永磁磁阻電動(dòng)機(jī)
    2.9 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)
    2.9.1 轉(zhuǎn)矩關(guān)系
    2.9.2 損耗與效率
    2.9.3 設(shè)計(jì)與應(yīng)用需考慮的問題
    2.10 繞組勵(lì)磁式同步電動(dòng)機(jī)
    2.11 直線電動(dòng)機(jī)
    2.12 結(jié)論
    術(shù)語(yǔ)符號(hào)表
    參考文獻(xiàn)
   第3章 用于傳動(dòng)的電力電子變換器
    3.1 引言
    3.2 電力電子變換器的發(fā)展及其在傳動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用
    3.2.1 關(guān)于實(shí)用電力電子變換器的系統(tǒng)綜述
    3.2.2 用于運(yùn)動(dòng)控制的電力電子變換器的發(fā)展歷史
    3.3 開關(guān)變換器的功能及其在變頻傳動(dòng)中的應(yīng)用
    3.3.1 開關(guān)變換器的平均能量流的控制
    3.3.2 電力電子變換器的拓樸和結(jié)構(gòu)
    3.3.3 開關(guān)變換器的基本制約關(guān)系
    3.3.4 用于變頻傳動(dòng)的變換器結(jié)構(gòu)
    3.4 幅值控制的電力電子變換器
    3.4.1 直流—直流變換器
    3.4.2 交流—直流變換器
    3.5 用于變頻傳動(dòng)的電力電子變換器
    3.5.1 電流源逆變器傳動(dòng)裝置所用交流－直流－交流變換器
    3.5.2 電壓源逆變器傳動(dòng)裝置所用交流－直流 交流變換器
    3.5.3 交流 直流－交流變換器對(duì)供電電源的影響
    3.5.4 變換器的擴(kuò)展類型
    3.5.5 最小變換器拓樸
    3.6 開關(guān)應(yīng)用技術(shù)
    3.6.1 電力電子開關(guān)的開通和關(guān)斷
    3.6.2 減少實(shí)用中的開關(guān)損耗
    3.6.3 變換器的保護(hù)和散熱
    3.6.4 更深層的變換器應(yīng)用技術(shù)
    3.7 未來(lái)變換器的發(fā)展與電磁學(xué)的關(guān)系
    3.7.1 開關(guān)變換器電磁學(xué)
    3.7.2 電磁學(xué)與EMI/EMC
    3.8 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第4章 電子功率變換的脈寬調(diào)制技術(shù)
    4.1 引言
    4.2 直流 交流功率變換
    4.2.1 功率放大原理
    4.2.2 半導(dǎo)體開關(guān)
    4.2.3 半橋拓樸
    4.2.4 三相功率變換
    4.3 空間矢量導(dǎo)論
    4.3.1 定義
    4.3.2 標(biāo)么化
    4.3.3 開關(guān)狀態(tài)矢量
    4.3.4 推廣
    4.4 性能指標(biāo)
    4.4.1 電流諧波
    4.4.2 諧波頻譜
    4.4.3 空間矢量軌跡
    4.4.4 最大調(diào)制度
    4.4.5 諧波轉(zhuǎn)矩
    4.4.6 開關(guān)頻率和開關(guān)損耗
    4.4.7 極性一致原則
    4.4.8 動(dòng)態(tài)性能
    4.5 開環(huán)系統(tǒng)
    4.5.1 基于載波的PWM
    4.5.2 無(wú)載波PWM
    4.5.3 過調(diào)制
    4.5.4 優(yōu)化的開環(huán)PWM
    4.5.5 開關(guān)條件
    4.6 閉環(huán)控制PWM
    4.6.1 非最優(yōu)法
    4.6.2 帶實(shí)時(shí)最優(yōu)的閉環(huán)PWM
    4.6.3 預(yù)優(yōu)化脈沖模型的實(shí)時(shí)自適應(yīng)
    4.7 多電平變換器
    4.7.1 12階梯工作
    4.7.2 開關(guān)狀態(tài)矢量
    4.7.3 三電平脈寬調(diào)制
    4.8 電流源逆變器
    4.9 結(jié)論
    術(shù)語(yǔ)符號(hào)表
    參考文獻(xiàn)
   第5章 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制
    5.1 引言
    5.2 調(diào)速用逆變器
    5.2.1 基本的六階梯電壓源逆變器
    5.2.2 脈寬調(diào)制電壓源逆變器
    5.2.3 電流源逆變器傳動(dòng)
    5.3 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
    5.3.1 古典的、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的FO－IM數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制
    5.3.2 狀態(tài)變量，F(xiàn)O－IM數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制
    5.3.3 零跟蹤誤差，狀態(tài)變量，F(xiàn)O－IM數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制
    5.3.4 關(guān)于FO－IM運(yùn)動(dòng)控制的反饋傳感器問題
    5.3.5 關(guān)于FO－IM運(yùn)動(dòng)控制的基于觀測(cè)器的反饋問題
    5.3.6 狀態(tài)變量，F(xiàn)O－IM，帶加速度反饋的數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制
    5.3.7 關(guān)于FO－IM運(yùn)動(dòng)控制要求的小結(jié)
    5.4 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向（FO）控制原理
    5.4.1 直接磁場(chǎng)定向
    5.4.2 間接（前饋）磁場(chǎng)定向
    5.4.3 參數(shù)誤差的影響
    5.4.4 磁通水平的選擇
    5.5 FO－IM運(yùn)動(dòng)控制的電流調(diào)節(jié)器
    5.5.1 滯環(huán)和砰－砰電流調(diào)節(jié)器
    5.5.2 斜坡比較式PI電流控制，固定頻率PWM
    5.5.3 預(yù)測(cè)（最優(yōu)）電流控制器
    5.5.4 關(guān)于FO－IM運(yùn)動(dòng)控制電流調(diào)節(jié)器的小結(jié)
    5.6 用于FO－IM運(yùn)動(dòng)控制的高性能磁通和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)方法
    5.6.1 磁通精度問題
    5.6.2 零速下用于直接磁場(chǎng)定向的開環(huán)磁通觀測(cè)器
    5.6.3 間接磁場(chǎng)定向的開環(huán)磁通觀測(cè)器
    5.6.4 閉環(huán)磁通觀測(cè)器和直接磁場(chǎng)定向——轉(zhuǎn)子磁通
    5.6.5 閉環(huán)磁通觀測(cè)器和直接磁場(chǎng)定向——定子磁通
    5.6.6 直接轉(zhuǎn)子磁通定向、定子磁通調(diào)節(jié)和閉環(huán)磁通觀測(cè)器
    5.6.7 關(guān)于FO－IM運(yùn)動(dòng)控制的高性能磁通和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)方法的小結(jié)
    5.7 FO－IM的自調(diào)試和連續(xù)自校正
    5.7.1 參數(shù)估計(jì)的統(tǒng)計(jì)方法
    5.7.2 統(tǒng)計(jì)回歸模型——恒速下感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的估計(jì)
    5.7.3 轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)和電阻、電感參數(shù)的提取
    5.7.4 統(tǒng)計(jì)回歸模型——機(jī)械負(fù)載參數(shù)
    5.7.5 統(tǒng)計(jì)估計(jì)的運(yùn)行條件和輸入激勵(lì)的限制
    5.7.6 關(guān)于FO－IM統(tǒng)計(jì)方法的小結(jié)
    5.7.7 FO－IM參數(shù)估計(jì)的自適應(yīng)控制方法
    5.7.8 遞推，最小二乘
    5.7.9 MRAC方法
    5.7.10 無(wú)差拍自適應(yīng)控制方法
    5.8 結(jié)論
    致謝
    術(shù)語(yǔ)符號(hào)表
    參考文獻(xiàn)
   第6章 永磁交流電動(dòng)機(jī)的變頻傳動(dòng)
    6.1 引言
    6.1.1 背景
    6.1.2 運(yùn)動(dòng)控制的性能要求
    6.2 PMAC電動(dòng)機(jī)的控制基礎(chǔ)
    6.2.1 正弦與梯形PMAC電動(dòng)機(jī)的對(duì)比
    6.2.2 變換器的構(gòu)成
    6.2.3 位置同步
    6.2.4 機(jī)械傳動(dòng)組合
    6.2.5 PMAC傳動(dòng)的控制結(jié)構(gòu)
    6.3 梯形PMAC電動(dòng)機(jī)的控制
    6.3.1 電動(dòng)機(jī)的控制特性
    6.3.2 基本控制方法
    6.3.3 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)
    6.3.4 高速運(yùn)行
    6.4 正弦PMAC電動(dòng)機(jī)的控制
    6.4.1 電動(dòng)機(jī)的特性
    6.4.2 基本控制方法
    6.4.3 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)
    6.4.4 高速運(yùn)行
    6.5 現(xiàn)代控制技術(shù)
    6.5.1 取消位置傳感器
    6.5.2 取消電流傳感器和新型調(diào)節(jié)器
    6.5.3 魯棒控制
    6.6 PMAC傳動(dòng)裝置的應(yīng)用
    6.6.1 電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的比較
    6.6.2 PMAC傳動(dòng)裝置的發(fā)展方向
    6.6.3 未來(lái)應(yīng)用的展望
    6.7 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   第7章 大功率工業(yè)傳動(dòng)
    7.1 引言
    7.2 按速度和功率定額分類
    7.3 大功率傳動(dòng)發(fā)展的簡(jiǎn)要回顧
    7.4 大功率傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)
    7.4.1 電動(dòng)機(jī)類型
    7.4.2 交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)描述
    7.5 大功率傳動(dòng)變換器
    7.5.1 基本電路
    7.5.2 變換器的構(gòu)成
    7.6 由外部換流的電流源變換器供電的同步電動(dòng)機(jī)
    7.6.1 基本原理
    7.6.2 工作模式
    7.6.3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    7.6.4 應(yīng)用
    7.6.5 展望
    7.7 電流源變換器供電的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)
    7.7.1 基本原理
    7.7.2 工作模式
    7.7.3 諧振問題
    7.7.4 如何避開諧振
    7.7.5 基本控制結(jié)構(gòu)
    7.7.6 應(yīng)用 —實(shí)際實(shí)現(xiàn)
    7.7.7 展望
    7.8 周波變換器供電的同步電動(dòng)機(jī)
    7.8.1 基本原理
    7.8.2 工作模式
    7.8.3 系統(tǒng)的實(shí)際實(shí)現(xiàn)
    7.8.4 應(yīng)用
    7.8.5 展望
    7.9 大型電壓源逆變器傳動(dòng)
    7.9.1 目前電壓源逆變器的特點(diǎn)
    7.9.2 二電平逆變器傳動(dòng)
    7.9.3 優(yōu)化目標(biāo)
    7.9.4 三電平逆變器傳動(dòng)
    7.9.5 低電感設(shè)計(jì)
    7.9.6 控制
    7.9.7 展望
    7.10 轉(zhuǎn)差功率可控的傳動(dòng)
    7.10.1 概述
    7.10.2 次/超同步串級(jí)調(diào)速
    7.11 結(jié)論
    術(shù)語(yǔ)符號(hào)表
    參考文獻(xiàn)
   第8章 電力電子和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)仿真
    8.1 引言
    8.1.1 電力電子環(huán)境
    8.1.2 仿真的意義
    8.2 設(shè)計(jì)過程的仿真
    8.3 頻域和時(shí)域分析
    8.4 仿真面臨的問題
    8.4.1 對(duì)仿真程序的要求
    8.4.2 仿真工具應(yīng)用問題
    8.5 仿真工具的分類及歷史回顧
    8.5.1 暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析儀和直流（高壓直流）仿真器
    8.5.2 模擬和混合計(jì)算機(jī)
    8.5.3 數(shù)字仿真器
    8.6 數(shù)值解問題
    8.6.1 數(shù)值積分法
    8.6.2 非線性微分方程
    8.6.3 自動(dòng)變步長(zhǎng)控制
    8.6.4 開關(guān)的處理
    8.7 實(shí)用仿真程序綜述
    8.7.1 SPICE
    8.7.2 EMTP
    8.7.3 MATLAB/sIMULINK
    8.8 仿真器能力舉例說明
    8.8.1 用PSpice再現(xiàn)開關(guān)動(dòng)作
    8.8.2 用EMTP再現(xiàn)晶閘管變換器
    8.8.3 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的磁場(chǎng)定向控制
    8.9 電路仿真的電力半導(dǎo)體器件模型
    8.9.1 引言
    8.9.2 現(xiàn)有應(yīng)用模型及其缺點(diǎn)
    8.9.3 模擬雙極型器件的困難
    8.9.4 雙極型器件模型的改進(jìn)
    8.9.5 多數(shù)載流子器件的模擬問題
    8.9.6 未來(lái)展望
    8.10 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
    附錄
   第9章 交流傳動(dòng)中的估計(jì)、辨識(shí)和無(wú)傳感器控制
    9.1 引言
    9.2 交流傳動(dòng)的參數(shù)估計(jì)
    9.2.1 無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的參數(shù)辨識(shí)
    9.2.2 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)辨識(shí)
    9.3 交流電動(dòng)機(jī)無(wú)傳感器傳動(dòng)
    9.3.1 無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的無(wú)傳感器傳動(dòng)
    9.3.2 矢量控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的無(wú)傳感器傳動(dòng)
    9.4 借助機(jī)械參數(shù)估計(jì)實(shí)現(xiàn)的魯棒運(yùn)動(dòng)控制
    9.4.1 擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩的估計(jì)
    9.4.2 瞬時(shí)速度和變慣量的估計(jì)
    9.5 結(jié)論
    致謝
    參考文獻(xiàn)
   第10章 電力電子及傳動(dòng)控制中的微處理器和數(shù)字集成
    電路
    10.1 引言
    10.2 電力電子系統(tǒng)的微機(jī)控制
    10.2.1 電力電子系統(tǒng)的控制
    10.2.2 電力電子系統(tǒng)的微機(jī)控制
    10.2.3 處理器的選擇
    10.2.4 數(shù)字與模擬控制
    10.3 微機(jī)基礎(chǔ)
    10.3.1 微機(jī)結(jié)構(gòu)
    10.3.2 微處理器
    10.3.3 存儲(chǔ)器
    10.3.4 輸入－輸出
    10.4 利用微機(jī)實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)控制
    10.4.1 數(shù)字輸入－輸出
    10.4.2 模擬輸入－輸出
    10.4.3 中斷控制器
    10.4.4 定時(shí)處理器件
    10.4.5 通信接口
    10.5 微控制器（單片機(jī)）
    11.3.5 在電力電子和傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
    11.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    11.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理
    11.4.2 前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練
    11.4.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    11.4.4 設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)
    11.4.5 在電力電子和傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
    11.5 小結(jié)
    11.6 詞匯表
    參考文獻(xiàn)
    BimalK Bose 博士簡(jiǎn)歷