包邮电机原理及驱动分析-(第3版)

第1章机电能量转换理论11.1引言11.2磁耦合电路1线性磁路系统2非线性磁路系统51.3机电能量转换8能量关系8耦合场中的能量11能量转换的图形解释15电磁力和静电力17机电系统的稳态和动态特性191.4基本的交流电机24参考文献31习题31第2章交流电机的分布绕组382.1引言382.2分布绕组描述38分布绕组的离散描述方法40分布绕组的连续描述方法41导体分布的对称条件41分布绕组离散描述和连续描述之间的转换42端部导体42一般的绕组设计432.3绕组函数452.4气隙磁动势482.5旋转MMF502.6磁链和电感512.7电阻532.8分布绕组的电压和磁链方程54定子电压方程54同步电机54异步电机56参考文献58习题58第3章参考坐标系理论603.1引言603.2背景603.3变换方程: 变量的变换613.4静态电路变量向任意参考坐标系的变换62阻性元件62感性元件63容性元件653.5通常使用的参考坐标系673.6对称系统的变换683.7对称稳态相量关系683.8对称稳态电压方程703.9从几个参考坐标系观察的变量723.10参考坐标系之间的变换763.11特殊变换773.12空间向量表示78参考文献80习题80第4章永磁交流电机854.1引言854.2电机的电压和转矩方程854.3在转子参考坐标系的电压和转矩方程式884.4稳态运行分析894.5无刷直流电机904.6永磁电机的电压相移964.7定子电流的控制98参考文献99习题99第5章同步电机1015.1引言1015.2以电机变量表示的电压方程1015.3以电机变量表示的电磁转矩方程式1055.4任意旋转坐标系中的定子电压方程式1065.5转子坐标系中的电压方程式1075.6变量替换后的电磁转矩方程1115.7转子角度位置1125.8标幺值1135.9稳态运行分析1145.10定子电流流出电机为正: 同步发电机运行121输入转矩突变时的动态特性125电机端部三相故障时的动态运行特性129近似的暂态转矩转子角度特性132在输入转矩突变时的实际的和近似的暂态转矩角度特性比较: 初次摆动暂态稳定性极限值134端部发生三相短路故障时，实际的和近似的暂态转矩角度特性比较: 临界恢复时间136等面积准则1395.11计算机仿真145在转子参考坐标系中进行仿真145在任意参考坐标系中定子电压方程仿真147饱和情况的仿真148对称条件下的仿真151定子不对称状态时的仿真151参考文献152习题152第6章异步电机1566.1引言1566.2用电机变量表示电压方程1566.3用电机变量表示转矩方程1596.4转子电路的变换公式1606.5用任意参考坐标系变量表示电压方程1626.6用任意参考坐标系中的变量表示转矩方程1666.7常用的参考坐标系1686.8标幺制1686.9稳态运行的分析1706.10自由（空载）加速特性1756.11从不同参考坐标系下观察自由加速特性1816.12负载转矩突变时的动态性能1876.13电机端子出现三相短路时的动态性能1896.14在任意参考坐标系进行计算机仿真190参考文献193习题193第7章在时域表示的电机方程式1977.1引言1977.2派克方程式的微分算子形式1977.3同步电机四个转子绕组的运算阻抗和G(p)1987.4标准同步电机阻抗2007.5同步电机标准时间常数2027.6同步电机时间常数的推导2027.7从短路特性求取参数2057.8从频率响应特性求取参数210参考文献214习题215第8章电机方程的其他表示形式2178.1简介2178.2非线性化的电机模型218异步电机218同步电机2188.3电机方程的线性化219异步电机220同步电机2218.4小信号稳定性分析:特征值2248.5典型的异步电机的特征值2248.6典型的同步电机的特征值2278.7忽略电气瞬变的定子电压方程227异步电机229同步电机2308.8忽略定子电气瞬变情况下，异步电机运行特性的预测231自由加速特性分析231负载转矩的变化232电机端子三相短路故障2338.9忽略定子电气暂态，预测同步电机运行特性234输入转矩的变化234电机端子三相短路故障2348.10电压源模型2368.11降阶的电压源模型242参考文献243习题244第9章不平衡条件运行及单相感应电机2459.1引言2459.2对称分量理论2459.3感应电机对称分量分析2469.4感应电机的定子不平衡条件: 参考坐标系分析247参考坐标系中的不平衡系统变量247相量关系2499.5感应电机典型定子不平衡条件252输入电压不平衡252定子阻抗不平衡253定子一相开路2549.6感应电机的转子不平衡条件255任意参考坐标系内不平衡系统变量256相量关系2579.7转子电阻不平衡2589.8单相感应电机261任意参考坐标系内的电压方程262任意参考坐标系内不平衡的电机变量263相量关系264不平衡定子阻抗264定子相开路265单相感应电机的运行特性2669.9同步电机的异步运行以及不平衡条件运行268电机启动269极滑270相线中线短路272相线相线短路272相线相线中线短路273参考文献274习题274第10章直流电机及驱动27610.1引言27610.2直流电机基础27610.3电压和转矩方程式28110.4基本的直流电机种类282他励直流电机282并励直流电机283串励直流电机284复励直流电机28610.5时域框图和状态方程288并励直流电机289永磁直流电机29010.6直流驱动系统的固态变流器291单相交/直整流器291三相交/直变换器293直/直斩波器29310.7一象限直/直变流器驱动294一象限直/直斩波器294连续电流运行295不连续电流运行298平均值分析300运行特性30310.8两象限直/直变流器驱动30710.9四象限直/直变流器驱动30910.10具有电压控制型直/直变流器的电机控制311速度控制: 电压控制型直/直变流器311速度控制: 带电压前馈控制的电压控制直/直变流器31210.11电流控制型直/直变流器的电机控制313电流控制四象限直/直变流器313速度控制: 流控型直/直变流器316参考文献317习题317第11章半控桥式转换器31911.1引言31911.2单相负载换相转换器319没有换相电感或触发延迟的运行情况319有换相电感无触发延迟时的运行情况321没有换相电感而有触发延迟时的运行情况321有换相电感和有触发延迟时的运行情况322运行模式32411.3三相负载换相转换器327工作模式328分析和平均值模型33011.4结论与扩展336参考文献337习题337第12章三相全控桥式逆变器33812.1简介33812.2三相桥式逆变器33812.3六拍运行34212.4六拍调制34712.5正弦三角波调制方法35012.6扩展的正弦三角波调制35412.7空间矢量调制35512.8滞环调制35812.9误差调制36012.10开环电压和电流调节36112.11闭环电压和电流调节362参考文献365习题366第13章异步电机的控制36813.1引言36813.2压频比控制36813.3恒滑差频率的电流控制方式37313.4磁场定向控制37813.5直接磁场定向控制38113.6具有鲁棒性的直接转矩控制系统38213.7间接转子磁场定向控制38513.8直接转矩控制38813.9滑差的能量回馈控制39113.10结论393参考文献394习题394第14章永磁交流电机的驱动39614.1引言39614.2电压源型逆变器驱动系统39614.3电压源型逆变器等效的理想化电源39714.4电压源型逆变驱动系统的平均值分析40314.5电压源型逆变驱动系统的稳态性能40614.6电压源型逆变驱动系统的暂态和动态性能40814.7案例研究: 基于电压源逆变器的速度控制系统41214.8电流调节型逆变器驱动系统41514.9电流调节型逆变驱动系统的电压限制41814.10电流指令的合成41914.11电流调节型逆变驱动系统的平均值模型42214.12案例研究: 基于电流调节型逆变器的速度控制系统423参考文献425习题425第15章电机设计介绍42715.1引言42715.2电机的结构42815.3定子绕组43215.4材料参数43415.5定子电流和控制原理43515.6径向磁场分析436定子磁动势437径向磁场变化437气隙磁动势降落438永磁体磁动势438径向磁通密度的求解43915.7集总参数43915.8铁磁材料中磁场分析44015.9设计问题的规划444空间设计444设计指标444设计约束445设计适用度44615.10实例44715.11扩展452参考文献453习题453附录A三角关系、常量、转换因子和缩写455A.1基本的三角关系455A.2三相三角关系455A.3常量和转换因子456A.4缩写456附录B卡特系数457附录C漏感459参考文献462