節(jié)能電機驅(qū)動系統(tǒng)基礎(chǔ)與設(shè)計

目錄
第1章 電機驅(qū)動系統(tǒng)概述 1
1.1 電機驅(qū)動系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識 3
1.1.1 總體結(jié)構(gòu) 3
1.1.2 電機負載的特性 3
1.1.3 電機與控制器 5
1.1.4 機械系統(tǒng)的運動控制 6
1.2 電機驅(qū)動系統(tǒng)組成部分與各章的對應(yīng)關(guān)系 8
參考文獻 11
第2章 永磁同步電機與同步磁阻電機的基礎(chǔ)知識 13
2.1 電機的種類和基本結(jié)構(gòu) 15
2.1.1 電機的種類 15
2.1.2 定子結(jié)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)磁場 16
2.1.3 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 22
2.2 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生原理 25
參考文獻 31
第3章 永磁同步電機與同步磁阻電機的數(shù)學(xué)模型 33
3.1 坐標(biāo)變換 35
3.1.1 什么是坐標(biāo)變換 35
3.1.2 坐標(biāo)變換矩陣 36
3.2 靜止坐標(biāo)系模型 40
3.2.1 三相靜止坐標(biāo)系模型 40
3.2.2 兩相靜止坐標(biāo)系（α-β坐標(biāo)系）模型 43
3.3 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系模型 43
3.3.1 d-q坐標(biāo)系模型 43
3.3.2 考慮鐵損的d-q坐標(biāo)系模型 48
3.3.3 M-T坐標(biāo)系模型 49
3.3.4 任意直角坐標(biāo)系模型 50
3.4 作為控制對象的基本電機模型 51
3.4.1 d-q坐標(biāo)系基本模型 51
3.4.2 本書使用的電機和設(shè)備常數(shù) 53
3.5 實際電機模型 56
3.5.1 磁飽和與空間諧波的影響 56
3.5.2 電機參數(shù)分析實例 60
參考文獻 63
第4章 電流矢量控制方法 65
4.1 電流矢量平面上的特性曲線 67
4.2 電流相位與各種特性 72
4.2.1 電流恒定時的電流相位控制特性 72
4.2.2 轉(zhuǎn)矩恒定時的電流相位控制特性 76
4.2.3 電流相位控制特性小結(jié) 77
4.3 各種電流矢量控制方法 78
4.3.1 *大轉(zhuǎn)矩/電流控制 78
4.3.2 *大轉(zhuǎn)矩/磁鏈控制（*大轉(zhuǎn)矩/感應(yīng)電壓控制） 80
4.3.3 弱磁控制 83
4.3.4 *大效率控制 85
4.3.5 cosφ=1控制 86
4.4 考慮電流、電壓限制的控制方法 86
4.4.1 電流矢量限制 86
4.4.2 電流、電壓限制下的電流矢量控制 88
4.4.3 *大輸出功率控制 91
4.5 電流矢量控制系統(tǒng) 97
4.5.1 電流指令值生成方法 97
4.5.2 解耦電流控制 100
4.5.3 電流控制系統(tǒng) 104
4.5.4 電流矢量控制系統(tǒng)特性示例 107
4.6 電機參數(shù)變化的影響 111
參考文獻 115
第5章 無傳感器控制 117
5.1 無傳感器控制概要 119
5.2 基于感應(yīng)電壓的無傳感器控制 120
5.2.1 基于感應(yīng)電壓的位置估計的基礎(chǔ) 120
5.2.2 基于估計d-q坐標(biāo)系擴展反電動勢模型的位置和速度估計 123
5.2.3 基于擴展反電動勢模型的位置/速度估計單元 124
5.2.4 擴展反電動勢估計方式無傳感器控制 127
5.2.5 擴展反電動勢估計方式中參數(shù)誤差的影響 129
5.3 基于凸極性的無傳感器控制 131
5.3.1 基于凸極性的位置估計基礎(chǔ) 131
5.3.2 估計d-q坐標(biāo)系的高頻電壓注入方法 132
5.3.3 極性判斷方法 136
5.4 高頻注入式與擴展反電動勢估計式全速域無傳感器控制 137
參考文獻 141
第6章 直接轉(zhuǎn)矩控制 143
6.1 轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制的原理 145
6.1.1 轉(zhuǎn)矩控制 145
6.1.2 磁鏈控制 147
6.1.3 控制條件 148
6.2 基本特性曲線 152
6.3 轉(zhuǎn)矩和磁鏈指令值 156
6.3.1 *大轉(zhuǎn)矩/電流控制 156
6.3.2 弱磁控制 158
6.3.3 電流極限的轉(zhuǎn)矩極限 158
6.3.4 *大轉(zhuǎn)矩/磁鏈控制 158
6.4 DTC系統(tǒng)的構(gòu)建 159
6.4.1 電樞磁鏈估計 159
6.4.2 開關(guān)表方式 161
6.4.3 參考磁鏈矢量計算方式 165
6.4.4 改善DTC控制特性的方法 173
6.4.5 DTC電機驅(qū)動系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)特性 178
參考文獻 180
第7章 逆變器和傳感器 181
7.1 電壓源型逆變器的基本結(jié)構(gòu)與原理 183
7.1.1 電壓源型三相逆變器的PWM控制 183
7.1.2 提高電壓利用率的調(diào)制方式 186
7.2 死區(qū)時間的影響與補償 189
7.2.1 死區(qū)時間的影響 189
7.2.2 死區(qū)時間的補償方法 190
7.3 電機驅(qū)動用傳感器 192
7.3.1 機械量傳感器 192
7.3.2 電量傳感器 196
參考文獻 198
第8章 數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計 199
8.1 數(shù)字控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 201
8.1.1 硬件結(jié)構(gòu) 201
8.1.2 軟件處理和中斷處理 203
8.2 控制系統(tǒng)的數(shù)字化 203
8.3 數(shù)字化的注意事項 207
8.3.1 采樣定理 207
8.3.2 量化誤差 208
8.3.3 傳感器誤差補償 210
8.3.4 延遲的影響 210
參考文獻 211
第9章 電機測試系統(tǒng)及特性測量 213
9.1 測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 215
9.2 初始設(shè)置（實驗準備） 218
9.2.1 正轉(zhuǎn)方向和相序、Z位置的確定 219
9.2.2 電氣系統(tǒng)常數(shù)的測量方法 221
9.2.3 機械系統(tǒng)常數(shù)的測量方法 230
9.2.4 傳感器零點補償 232
9.3 基本特性測量 232
9.3.1 電流相位-轉(zhuǎn)矩特性 232
9.3.2 速度-轉(zhuǎn)矩特性、效率圖 232
9.4 損耗分離 234
參考文獻 235