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電力電子與電機集成系統 版權信息
- ISBN：9787519887179
- 條形碼：9787519887179 ; 978-7-5198-8717-9
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電力電子與電機集成系統 本書特色
與國內同類書相比，本書特色是更加體現電力電子與電機集成系統的本質內涵，更與傳統的直流電機、交流異步電機和同步電機從系統角度進行區分，專門將電力電子與無刷直流電機集成系統、電力電子與開關磁阻電機集成系統統一編寫成書，引入國內外及主編的*新研究成果，涉及電磁理論，控制理論，硬件設計，實驗研究，將理論和實踐緊密結合，深入淺出，并針對具體實例進行解析，具有重要理論與實用價值，可作為從事電力傳動系統設計、研究、運行和管理等工作的專業科技人員、技術管理人員以及高等院校有關專業的教師與學生參考使用，可作為電氣工程學科和控制科學與工程學科的研究生教材，具有較大的應用前景。
電力電子與電機集成系統 內容簡介
本書是作者在多年從事電力電子與電機集成系統的教學、科研的基礎上,結合近年來科技的發展和應用著寫而成,主要研究電力電子與無刷直流電動機集成系統和電力電子與開關磁阻電動機集成系統,著重分析控制理論方法應用、硬件系統設計、實驗性能研究,并針對具體實例進行解析。
全書共8章,第1章對電力電子與電機集成系統的發展歷史、現狀、典型結構進行概述,第2章從電磁理論基礎出發,分析位置傳感器、電動機本體及電力電子拓撲結構,第3章對無刷直流電動機的結構、磁場、繞組進行分析,第4章著重分析電力電子與無刷直流電動機集成系統的綜合應用,含四開關拓撲及控制、無位置傳感器控制、減小轉矩脈動控制,第5章闡述集成系統硬件設計與實現,含主電路和控制電路設計、FPGA架構及DSP架構,第6章闡述電力電子與開關磁阻電動機集成系統的結構和原理,其控制方法及分析在第7章,*z后,第8章分析電力電子與開關磁阻電動機集成系統的綜合應用,面向減小電動機轉矩脈動、新型無軸承電動機結構及電力電子電路結構。
本書可供電氣、自動化領域的研究生作為教材,并供有關專業科技人員與高校師生參考之用。
電力電子與電機集成系統 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 電力電子與電動機集成系統的發展歷史 2
1.2 電力電子與電動機集成系統的國內外研究現狀 5
1.2.1 無刷直流電動機轉矩脈動抑制的研究現狀 5
1.2.2 無刷直流電動機無位置傳感器控制的研究現狀 9
1.2.3 開關磁阻電動機轉矩脈動以及噪聲振動抑制的研究現狀 21
1.2.4 開關磁阻電動機無位置傳感器控制的研究現狀 24
1.3 電力電子與電動機集成系統的典型結構 36
1.3.1 無刷直流電動機典型結構 36
1.3.2 開關磁阻電動機典型結構 37
第2章 電力電子與無刷直流電動機集成系統基本工作原理 41
2.1 無刷直流電動機電磁理論基礎及基本結構 41
2.1.1 無刷直流電動機的基本電磁理論 41
2.1.2 無刷直流電動機的基本結構及工作原理 43
2.2 無刷直流電動機轉子位置傳感器和運行實例分析 47
2.2.1 電磁式位置傳感器 47
2.2.2 光電式位置傳感器 49
2.2.3 磁敏式位置傳感器 49
第3章 無刷直流電動機的磁場和繞組結構 56
3.1 無刷直流電動機的磁場分布 56
3.1.1 有關磁的基本知識 56
3.1.2 去磁現象及其防止措施 61
3.1.3 磁路及其基本定律 63
3.2 無刷直流電動機的繞組結構 70
3.2.1 無刷直流電動機磁場的簡化 71
3.2.2 繞組的構成及基本要求 73
3.2.3 整數槽繞組 75
3.2.4 分數槽繞組 91
3.3 多種無刷直流電動機繞組實例分析 96
3.3.1 三相二級內轉子無刷直流電動機 96
3.3.2 三相多繞組多級內轉子電動機 98
3.3.3 外轉子無刷直流電動機 100
第4章 電力電子與無刷直流電動機集成系統綜合應用 102
4.1 主電路結構及電動機合成轉矩 102
4.1.1 三相半控電路 102
4.1.2 三相Y聯結全控電路 104
4.1.3 三相Δ聯結全控電路 107
4.2 基于74HCT238譯碼器的無刷直流電動機設計 109
4.2.1 無刷直流電動機的拓撲結構 109
4.2.2 無刷直流電動機驅動電路的設計 110
4.2.3 無刷直流電動機驅動實驗系統的實現與系統測試 115
4.3 四開關BLDCM電路拓撲及控制方法 120
4.3.1 四開關BLDCM電路拓撲結構 120
4.3.2 四開關BLDCM控制方法 124
4.3.3 仿真實驗分析 128
4.4 基于無位置傳感器的無刷直流電動機轉矩脈動抑制 130
4.4.1 無位置傳感器的無刷直流電動機控制 130
4.4.2 換相轉矩脈動抑制策略 142
4.4.3 仿真實驗分析 164
第5章 電力電子與電動機集成系統硬件設計與實現 182
5.1 系統硬件電路平臺總體結構 182
5.1.1 基于FPGA的系統硬件電路平臺總體結構 182
5.1.2 基于DSP的系統硬件電路平臺總體結構 183
5.2 FPGA的系統硬件設計 184
5.2.1 基于FPGA的系統硬件電路平臺總體結構 185
5.2.2 驅動系統模塊設計 190
5.2.3 系統軟件設計 202
5.3 基于DSP的系統硬件設計 219
5.3.1 無刷直流電動機控制系統硬件設計 219
5.3.2 無刷直流電動機控制系統軟件設計 222
5.4 系統實驗 229
5.4.1 基于FPGA的系統硬件電路平臺實驗結果 229
5.4.2 基于DSP的系統硬件電路平臺實驗結果 232
第6章 電力電子與開關磁阻電動機集成系統基本原理 236
6.1 開關磁阻電動機結構類型及其工作原理 237
6.1.1 傳統的SR電動機 237
6.1.2 短磁路SR電動機 238
6.1.3 雙饋型SR電動機 238
6.1.4 永磁式SR電動機 238
6.1.5 帶輔助繞組的SR電動機 239
6.1.6 兩相同時勵磁的SR電動機 239
6.2 單相開關磁阻電動機 240
6.3 多相開關磁阻電動機 241
6.3.1 開關磁阻電動機的基本原理 242
6.3.2 開關磁阻電動機的基本方程 243
6.3.3 電路方程 244
6.3.4 機械方程 244
6.3.5 機電聯系方程 245
6.3.6 開關磁阻電動機數學模型 246
第7章 開關磁阻電動機控制方法 250
7.1 理想線性模型下開關磁阻電動機轉矩特性分析 250
7.1.1 一般轉矩計算 250
7.1.2 磁儲能計算 251
7.1.3 理想電感計算 252
7.1.4 基本轉矩計算 254
7.2 理想線性模型下開關磁阻電動機電流特性分析 255
7.3 開關磁阻電動機控制方法分析 263
7.3.1 開關磁阻電動機基本控制方法 263
7.3.2 開關磁阻電動機雙閉環控制系統仿真分析 266
7.3.3 直接轉矩控制的理論分析與仿真研究 270
7.3.4 控制方法對比仿真分析 277
第8章 電力電子與開關磁阻電動機集成系統綜合應用 281
8.1 減小轉矩脈動方法 281
8.1.1 直接瞬時轉矩控制 281
8.1.2 轉矩分配函數 290
8.1.3 電流特性分析 310
8.2 新型無軸承電動機集成系統結構及原理 322
8.2.1 無軸承電動機的研究概況 324
8.2.2 無軸承開關磁阻電動機的研究概況 324
8.2.3 無軸承開關磁阻電動機結構及原理 325
8.2.4 無軸承開關磁阻電動機的關鍵技術 328
8.2.5 控制策略 333
8.2.6 麥克斯韋應力法 339
8.2.7 氣隙磁密計算 340
8.2.8 轉矩和懸浮力計算 341
8.2.9 電感矩陣 342
8.2.10 無軸承開關磁阻電動機研究展望 344
參考文獻 346
前言
第1章 緒論 1
1.1 電力電子與電動機集成系統的發展歷史 2
1.2 電力電子與電動機集成系統的國內外研究現狀 5
1.2.1 無刷直流電動機轉矩脈動抑制的研究現狀 5
1.2.2 無刷直流電動機無位置傳感器控制的研究現狀 9
1.2.3 開關磁阻電動機轉矩脈動以及噪聲振動抑制的研究現狀 21
1.2.4 開關磁阻電動機無位置傳感器控制的研究現狀 24
1.3 電力電子與電動機集成系統的典型結構 36
1.3.1 無刷直流電動機典型結構 36
1.3.2 開關磁阻電動機典型結構 37
第2章 電力電子與無刷直流電動機集成系統基本工作原理 41
2.1 無刷直流電動機電磁理論基礎及基本結構 41
2.1.1 無刷直流電動機的基本電磁理論 41
2.1.2 無刷直流電動機的基本結構及工作原理 43
2.2 無刷直流電動機轉子位置傳感器和運行實例分析 47
2.2.1 電磁式位置傳感器 47
2.2.2 光電式位置傳感器 49
2.2.3 磁敏式位置傳感器 49
第3章 無刷直流電動機的磁場和繞組結構 56
3.1 無刷直流電動機的磁場分布 56
3.1.1 有關磁的基本知識 56
3.1.2 去磁現象及其防止措施 61
3.1.3 磁路及其基本定律 63
3.2 無刷直流電動機的繞組結構 70
3.2.1 無刷直流電動機磁場的簡化 71
3.2.2 繞組的構成及基本要求 73
3.2.3 整數槽繞組 75
3.2.4 分數槽繞組 91
3.3 多種無刷直流電動機繞組實例分析 96
3.3.1 三相二級內轉子無刷直流電動機 96
3.3.2 三相多繞組多級內轉子電動機 98
3.3.3 外轉子無刷直流電動機 100
第4章 電力電子與無刷直流電動機集成系統綜合應用 102
4.1 主電路結構及電動機合成轉矩 102
4.1.1 三相半控電路 102
4.1.2 三相Y聯結全控電路 104
4.1.3 三相Δ聯結全控電路 107
4.2 基于74HCT238譯碼器的無刷直流電動機設計 109
4.2.1 無刷直流電動機的拓撲結構 109
4.2.2 無刷直流電動機驅動電路的設計 110
4.2.3 無刷直流電動機驅動實驗系統的實現與系統測試 115
4.3 四開關BLDCM電路拓撲及控制方法 120
4.3.1 四開關BLDCM電路拓撲結構 120
4.3.2 四開關BLDCM控制方法 124
4.3.3 仿真實驗分析 128
4.4 基于無位置傳感器的無刷直流電動機轉矩脈動抑制 130
4.4.1 無位置傳感器的無刷直流電動機控制 130
4.4.2 換相轉矩脈動抑制策略 142
4.4.3 仿真實驗分析 164
第5章 電力電子與電動機集成系統硬件設計與實現 182
5.1 系統硬件電路平臺總體結構 182
5.1.1 基于FPGA的系統硬件電路平臺總體結構 182
5.1.2 基于DSP的系統硬件電路平臺總體結構 183
5.2 FPGA的系統硬件設計 184
5.2.1 基于FPGA的系統硬件電路平臺總體結構 185
5.2.2 驅動系統模塊設計 190
5.2.3 系統軟件設計 202
5.3 基于DSP的系統硬件設計 219
5.3.1 無刷直流電動機控制系統硬件設計 219
5.3.2 無刷直流電動機控制系統軟件設計 222
5.4 系統實驗 229
5.4.1 基于FPGA的系統硬件電路平臺實驗結果 229
5.4.2 基于DSP的系統硬件電路平臺實驗結果 232
第6章 電力電子與開關磁阻電動機集成系統基本原理 236
6.1 開關磁阻電動機結構類型及其工作原理 237
6.1.1 傳統的SR電動機 237
6.1.2 短磁路SR電動機 238
6.1.3 雙饋型SR電動機 238
6.1.4 永磁式SR電動機 238
6.1.5 帶輔助繞組的SR電動機 239
6.1.6 兩相同時勵磁的SR電動機 239
6.2 單相開關磁阻電動機 240
6.3 多相開關磁阻電動機 241
6.3.1 開關磁阻電動機的基本原理 242
6.3.2 開關磁阻電動機的基本方程 243
6.3.3 電路方程 244
6.3.4 機械方程 244
6.3.5 機電聯系方程 245
6.3.6 開關磁阻電動機數學模型 246
第7章 開關磁阻電動機控制方法 250
7.1 理想線性模型下開關磁阻電動機轉矩特性分析 250
7.1.1 一般轉矩計算 250
7.1.2 磁儲能計算 251
7.1.3 理想電感計算 252
7.1.4 基本轉矩計算 254
7.2 理想線性模型下開關磁阻電動機電流特性分析 255
7.3 開關磁阻電動機控制方法分析 263
7.3.1 開關磁阻電動機基本控制方法 263
7.3.2 開關磁阻電動機雙閉環控制系統仿真分析 266
7.3.3 直接轉矩控制的理論分析與仿真研究 270
7.3.4 控制方法對比仿真分析 277
第8章 電力電子與開關磁阻電動機集成系統綜合應用 281
8.1 減小轉矩脈動方法 281
8.1.1 直接瞬時轉矩控制 281
8.1.2 轉矩分配函數 290
8.1.3 電流特性分析 310
8.2 新型無軸承電動機集成系統結構及原理 322
8.2.1 無軸承電動機的研究概況 324
8.2.2 無軸承開關磁阻電動機的研究概況 324
8.2.3 無軸承開關磁阻電動機結構及原理 325
8.2.4 無軸承開關磁阻電動機的關鍵技術 328
8.2.5 控制策略 333
8.2.6 麥克斯韋應力法 339
8.2.7 氣隙磁密計算 340
8.2.8 轉矩和懸浮力計算 341
8.2.9 電感矩陣 342
8.2.10 無軸承開關磁阻電動機研究展望 344
參考文獻 346
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