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绪论1

0.1 交流调速技术的发展概况和应用1

0.1.1 交流调速技术的发展概况1

0.1.2 交流调速技术的应用3

0.2 交流调速系统的一般结构和基本类型4

0.2.1 交流调速系统的一般结构4

0.2.2 交流调速系统的基本类型6

0.3 现代交流调速技术的发展趋势7

第1章 交流电机变频调速的基本原理和机械特性13

1.1 交流电机变频调速的基本原理13

1.2 感应电动机变频调速的机械特性14

1.2.1 恒压恒频时的机械特性14

1.2.2 变频调速的机械特性18

1.3 同步电动机变频调速的基本特性24

1.3.1 同步电动机的物理模型24

1.3.2 同步电动机变频调速的工作特性24

思考题27

习题27

第2章 交流电机的数学模型29

2.1 交流电机的综合矢量29

2.2 交流电机中常用的坐标变换33

2.2.1 α，β，0坐标系统33

2.2.2 ＋,－,0坐标系统34

2.2.3 d,q,0坐标系统35

2.2.4 x,y坐标系统36

2.3 功率不变的坐标变换37

2.4 感应电动机的数学模型40

2.4.1 感应电动机的基本电磁关系40

2.4.2 感应电动机的数学模型47

2.5 同步电动机的数学模型57

2.5.1 同步电动机的基本电磁关系57

2.5.2 d,q,0坐标轴系统同步电动机的数学模型59

2.5.3 同步电动机用标幺值表示的d,q,0系统的数学模型62

2.5.4 永磁同步电动机的数学模型65

思考题66

习题66

第3章 静止式变频器和PWM控制技术68

3.1 静止式变频器的主要类型68

3.1.1 交-直-交和交-交变频器68

3.1.2 电压源型和电流源型逆变器72

3.1.3 180°导通型和120°导通型逆变器73

3.2 六拍交-直-交变频器输出电压的谐波分析77

3.2.1 谐波分析77

3.2.2 变频器输出谐波对感应电动机工作的影响79

3.3 SPWM控制技术81

3.3.1 基本思想81

3.3.2 SPWM原理82

3.3.3 SPWM波的基波电压86

3.3.4 PWM的制约条件87

3.3.5 同步调制与异步调制88

3.3.6 SPWM波的实现90

3.3.7 SPWM变频器的输出谐波分析94

3.4 SHEPWM控制技术96

3.5 CHBPWM控制技术97

3.6 SVPWM控制技术101

3.6.1 电压空间矢量的概念101

3.6.2 电压空间矢量的实现方法103

3.6.3 电压空间矢量的特点107

思考题107

习题107

第4章 感应电动机变频调速系统108

4.1 感应电动机开环变频调速系统108

4.2 感应电动机转差频率控制的变频调速系统110

4.2.1 转差频率控制的基本概念111

4.2.2 转差频率控制的规律111

4.2.3 转差频率控制的SPWM变频调速系统113

4.3 感应电动机矢量控制的变频调速系统115

4.3.1 矢量控制的基本概念115

4.3.2 电流控制型逆变器供电感应电动机磁场定向控制116

4.3.3 电压型逆变器供电感应电动机磁场定向控制126

4.4 感应电动机按定子磁链砰-砰控制的直接转矩控制系统127

4.4.1 直接转矩控制系统的发展历史和基本特点127

4.4.2 定子磁链和转矩反馈模型128

4.4.3 定子电压矢量开关状态的选择129

4.4.4 直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较131

4.4.5 改善直接转矩控制系统性能的方案132

思考题133

习题134

第5章 同步电动机变频调速系统135

5.1 概述135

5.2 他控变频同步电动机调速系统137

5.2.1 同步电动机转速开环恒压频比控制137

5.2.2 隐极同步电动机的矢量控制137

5.2.3 凸极同步电动机的矢量控制141

5.2.4 稀土永磁同步电动机的矢量控制145

5.2.5 同步电动机的制动149

5.3 自控变频同步电动机调速系统153

5.3.1 无刷直流电动机的构成及工作原理154

5.3.2 无刷直流电动机的运行特性164

5.3.3 直流变换器调压的无刷直流电动机168

思考题172

习题172

第6章 开关磁阻电动机调速技术173

6.1 概述173

6.2 开关磁阻调速电动机基本原理174

6.2.1 SRD的工作原理174

6.2.2 SRD的特点177

6.3 开关磁阻调速电动机的主要结构与分类179

6.3.1 电机的结构与分类179

6.3.2 功率变换电路181

6.4 开关磁阻调速电动机的运行特性分析182

6.4.1 线性模式分析182

6.4.2 非线性模式分析187

6.5 开关磁阻调速电动机的控制191

6.5.1 正反转控制191

6.5.2 低速斩波控制191

6.5.3 高速单脉冲控制192

6.5.4 调压调速控制193

6.5.5 微机控制193

6.5.6 再生运行控制194

思考题194

习题195

第7章 变频调速系统的实际问题196

7.1 电网侧输入谐波196

7.2 死区引起的变频器输出电压畸变及其补偿方法199

7.2.1 桥臂器件开关死区对PWM变频器工作的影响199

7.2.2 死区影响的补偿201

7.2.3 零电流钳位（ZCC）203

7.2.4 半导体开关器件寄生电容引起的电压畸变203

7.2.5 开关时刻的预测206

7.3 相电流测量207

7.3.1 电流测量系统中延时的建模207

7.3.2 电流中的偏置和定标误差210

7.4 du/dt及长距离电缆传输引起的绝缘问题213

7.5 共模电压和轴电流问题214

思考题215

习题215

参考文献217