交流调速系统

前言

第0章绪论

第2章异步电动机转差功率不变型变压变频调速系统原理

1.1异步电动机的稳态等值电路和感应电势

1.1.1等值电路和基本方程式

1.1.2速度-转矩特性

1.2电压-频率协调控制时的稳态特性

1.2.1基频以下电压频率协调控制时的机械特性

1.2.2基频以上恒压变频控制时的机械特性

1.3笼型异步电动机恒压频比控制的调速系统

1.3.1系统的构成

1.3.2恒压比控制和低速时电压修正

习题和思考题

第2章U/f恒压变频器及其控制技术

2.1变压变频器的主要类型

2.1.1交-直-交和交-交变频器

2.1.2电压型和电流型变频器

2.1.3转差频率控制变频器简介

2.1.4180°导通型变频器和120°导通变频器

2.2正弦波脉宽调制(SPWM)控制技术

2.2.1SPWM逆变器的工作原理

2.2.2SPWM波形成的方法

2.2.3其他脉宽调制方式

2.3电压空间矢量SVPWM控制技术

2.4微机控制IGBT-PWM电压型通用变频器的设计

2.4.1微机控制变频调速系统结构

2.4.2变频调速系统主电路设计

2.4.380C196MC微机控制系统设计

2.5中压大容量变频器简介

2.5.1中压大容量变频技术的各种方案

2.5.2三电平逆变器

2.5.3中性点钳位型逆变器工作状态的切换

2.5.4中性点钳位型逆变器的输出电压波形

2.5.5中性点钳位型逆变器的特点

2.5.6单元串联式多电平PWM变频器

习题和思考题

第3章转速闭环控制的异步电动机矢量控制变频调速系统

3.1异步电动机转矩的产生原理

3.2与定子三相电流对应的IT和IM

3.3转差频率型矢量控制变频调速系统

3.3.1矢量控制的基本思路

3.3.2直接检测转子磁通φm的相位φ的矢量控制变频调速系统

3.3.3检测电机转速的转差频率型矢量控制变频调速系统

3.3.4无速度传感器矢量控制变频调速系统

3.4异步电动机按定子磁场控制和直接转矩控制系统

3.4.1直接转矩控制系统的原理和特点

3.4.2直接转矩控制系统和矢量控制系统的比较

3.4.3直接转矩控制实际应用举例

习题和思考题

第4章异步电动机的变压和串级调速系统

4.1异步电动机的转差功率消耗型变压调速系统

4.1.1变压调速特性

4.1.2软起动器

4.1.3轻载减压节能运行

4.2异步电动机转差功率馈送型调速系统

4.2.1串级调速系统

4.2.2异步电动机双馈调速系统

习题和思考题

第5章同步电动机的转矩控制方式和调速方法

5.1同步电动机的特点和调速方法

5.2他控变频和自控变频

5.2.1他控变频同步电机调速系统

5.2.2自控变频同步电机调速系统

第6章通用的同步电动机变频调速系统

6.1小容量恒压频比控制的同步电动机群控调速系统

6.2无整流子电动机的调速原理和闭环驱动方式

6.2.1无整流子电动机电路的基本结构

6.2.2工作原理

6.2.3特性方程式

6.2.4工作特性

6.2.5调速方法

6.2.6电动状态和反馈再生制动状态

6.2.7无整流子电动机的起动

习题和思考题

第7章永磁同步电动机的变频调速系统

7.1正弦波驱动方式

7.1.1工作原理

7.1.2与转矩电流Iq对应的定子三相电流

7.1.3同步电动机矢量控制系统

7.2梯形波驱动方式

7.2.1工作原理

7.2.2控制系统的构成

习题和思考题

第8章交流调速的工程实用技术

8.1概述

8.1.1变频器的分类

8.1.2使用变频器的注意事项

8.1.3变频器控制方式的合理选用

8.1.4转矩控制型变频器的选型及相关问题

8.1.5通用变频器的主要功能

8.2变频器在水泵节能中的应用

8.2.1泵的特性和对调速的要求

8.2.2对变频器功能提出的要求

8.2.3变频器用于泵负载的特点

8.2.4变频调速系统举例

8.3变频器在风机节能中的应用

8.3.1风机的风量一压力特性

8.3.2应用变频调速的要点

8.3.3风机变频调速举例

8.4变频器在机床传动中的应用

8.4.1普通机床的变频调速

8.4.2NC机床主轴变频调速

8.5变频器在生产线传送带上的应用

8.5.1概述

8.5.2传送带对变频调速提出的要求

8.5.3变频器的选用原则

8.5.4变频调速应用举例

8.6变频器在起重机械上的应用

8.6.1起重机械的特点

8.6.2变频调速控制方案选择

8.6.3变频调速应用注意事项

8.6.4变频器的容量选择和有关问题处理原则

8.6.5应用举例

8.7变频器在报纸印刷机上的应用

8.7.1轮转机电力拖动发展概况

8.7.2变频器在轮转机匕的应用项目

8.7.3轮转机变频器的规格

8.7.4轮转机的拖动系统举例

8.8变频器在化纤机械上的应用

8.8.1对变频器性能提出的要求

8.8.2卷绕机变频调速控制举例

实验一双闭环三相异步电动机串级调速系统

实验二异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统

实验三基于DSP的矢量变换控制与直接转矩控制变频调速系统

实验四基于DSP的方波无刷直流电动机（BLDCM）调整系统

参考文献

　　本书根据高等院校信息学科应用型本科规划教材的要求而编写，大纲经陈伯时教授和陈敏逊教授审定，全书共分8章。进述了异步电动机转差功率不变型变压变频充压变频调系统、U/f恒压变频器及其控制技术、转速闭环控制的异步电动机矢量控制变量频调速系统、异步电动机的变压和串接调速系统、同步电动机的转矩控制方式和调速方法、通用的同步电动机变频调速系统、永磁同步电动机的变频调速系统、交流调速的工程实用技术。各章后面均附有习题和思考题。此外，还提供了四种参考实验项目。全书具有很强的实践性和应用性。　　本书是根据高等院校信息学科应用本科规划教材的要求编写的。全书分为8章，进述了异步电动机转差功率不变型变压变频充压变频调系统、U/f恒压变频器及其控制技术、转速闭环控制的异步电动机矢量控制变量频调速系统、异步电动机的变压和串接调速系统、同步电动机的转矩控制方式和调速方法、通用的同步电动机变频调速系统、永磁同步电动机的变频调速系统、交流调速的工程实用技术。各章后面均附有习题和思考题。此外，还提供了四种参考实验项目。全书具有很强的实践性和应用性。　　本书适用于高等工科院校应手型本科的自动化、电气工程及其自动化、机械设计及其自动化等专业“交流调速系统”课程的教材，也可供工程技术人员参考。