现代电力电子学与交流传动|国外电气工程名著译丛|王聪|机械工业出版社

目录
译者序
序言
第1章电力半导体器件1
11引言1
12二极管1
13晶闸管3
131伏安特性4
132开关特性4
133功率损耗和热阻抗5
134电流额定值6
14双向晶闸管7
15门极关断(GTO)晶闸管9
151开关特性9
152回馈式缓冲器11
16双极型晶体管(BPT或BJT)12
17电力MOSFET13
171VI特性13
172安全工作区(SOA)14
18静电感应晶体管(SIT)16
19绝缘栅双极型晶体管(IGBT)16
110MOS控制晶闸管(MCT)19
111集成门极换向晶闸管(IGCT)20
112大能量带隙材料在电力半导体器件中的应用20
113功率集成电路(PIC)21
114小结22
参考文献22
第2章交流电动机传动24
21引言24
22异步电动机25
221旋转磁场25
222转矩的产生27
223等效电路28
224转矩转速曲线32
225电动机的NEMA分类34
226变压恒频运行34
227变频运行35
228恒电压/频率运行36
229传动运行区域37
2210变定子电流运行38
2211谐波的影响40
22111谐波发热40
22112电动机参数变化43
22113转矩脉动43
2212动态dq模型45
22121坐标轴变换46
22122同步旋转参考坐标系动态模型(Kron方程)50

22123静止坐标系动态模型(Stanley方程)53

22124动态模型的状态空间方程56
23同步电动机59
231绕线励磁电动机59
2311等效电路60
2312电磁转矩62
2313凸极式电动机特性63
2314动态de-qe电动机模型(Park模型)65
232同步磁阻电动机68
233永磁(PM)电动机68

2331永磁材料68
2332正弦波表面式永磁(SPM)电动机70

2333正弦波嵌入式永磁(IPM)电动机71

2334梯形波表面式永磁(SPM)电动机73

24可变磁阻电动机(VRM)74

25小结76
参考文献76
第3章二极管及相控变流器77
31引言77
32二极管整流器77
321单相桥式电路——电阻、阻感负载78

322电源电感的影响80
323单相桥式电路——阻感、反电动势（CEMF）负载81
324单相桥式电路——阻容负载81
325畸变因数、位移功率因数和功率因数83
326畸变因数(DF)83
327位移功率因数(DPF)83
328功率因数(PF)84
329三相全桥电路——阻感负载84
3210三相全桥电路——阻容负载86
33晶闸管变流器88
331单相桥式电路——阻感、反电动势负载88
332不连续导电模式91
333三相变流器——阻感、反电动势负载93
334三相半波变流器94
335电源漏感(Lc)分析97
336三相桥式变流器100
337三相桥式变流器的不连续导电模式103
338三相双组桥变流器106
3396脉波中心抽头变流器106
331012脉波变流器108
3311桥式变流器的并行控制和顺序控制109
34变流器控制110
341线性触发延迟角控制110
342余弦交点控制111
343锁相振荡器原理112

35电磁干扰(EMI)及电网供电质量问题115
351EMI问题116
352电网谐波问题116
36小结117
参考文献118
第4章交交变频器119
41引言119
42相控交交变频器119
421基本运行原理119
422三相双组变流器用作交交变频器120
423交交变频器电路结构123
4231三相半波交交变频器123
4232三相桥式交交变频器124
424有环流模式和无环流模式的比较126
4241有环流模式126
4242无环流模式129
425负载和电网谐波130
4251负载电压谐波130
4252电网电流谐波133
426电网位移功率因数135
427交交变频器的控制140
428改善DPF的方法141
4281方波运行141
4282不对称触发延迟角控制142
4283环流控制144
43矩阵式变流器145
44高频交交变频器147
441高频相控交交变频器147
442高频、整数脉冲交交变频器147
4421正弦供电147
4422准方波供电148
45小结149
参考文献149
第5章电压源型变流器151
51引言151
52单相逆变器152
521半桥逆变器及变压器中心抽头式逆变器152

522全桥或H桥逆变器152
53三相桥式逆变器156
531方波或6脉波运行方式156

532电动与发电模式160

533输入纹波161

534器件的电压和电流额定值161
535移相电压控制161

536电压（幅值）和频率控制163

54多重化逆变器（多阶梯波逆变器）164

54112阶梯波逆变器164

542移相控制的18阶梯波逆变器166

55脉冲宽度调制技术167

551正弦PWM168

552特定谐波消除PWM(SHEPWM)174

553最小纹波电流PWM178

554空间矢量PWM178

555瞬时电流控制正弦PWM186

556滞环电流控制PWM187

557SigmaDelta调制189

56三电平逆变器190

57硬开关的影响194

58谐振型逆变器196

59软开关逆变器198

510动力与再生制动201
5101动力制动201

5102再生制动202

511PWM整流器203

5111带有升压斩波器的二极管整流器203
51111单相203
51112三相204
5112用于输入整流的PWM变流器205
51121单相205
51122三相207
512静止无功补偿器和有源滤波器209

513对基于MATLAB/SIMULINK仿真的介绍212

514小结216

参考文献216
第6章电流源型变流器218
61引言218

626脉波晶闸管逆变器的基本原理219

621模式1:负载换相整流器(0≤α≤π/2)222

622模式2:负载换相逆变器(π/2≤α≤π)222
623模式3:强迫换相逆变器(π≤α≤3π/2)222

624模式4:强迫换相整流器(3π/4≤α≤2π)222

63负载换相逆变器223

631单相谐振逆变器223

632三相逆变器226

6321滞后功率因数负载226

6322过励同步电动机负载227

6323同步电动机起动228

64强迫换相逆变器229

65谐波热效应和转矩脉动231

66多重化逆变器232

67带自换相装置的逆变器234

6716脉波逆变器234

672PWM逆变器237

6721梯形波PWM237

6722特定谐波消除PWM（SHEPWM）239

673双边PWM变流器系统240

674PWM整流器的应用243

6741静止无功补偿器/有源滤波器243

6742超导磁场储能（SMES）244

6743直流电动机调速244

68电流源型变流器和电压源型变流器的比较244

69小结245

参考文献246
第7章异步电动机转差功率回馈型传动系统

247
71引言247
72转子变阻器调速的双馈电动机247
73静止Kramer传动248
731矢量图251
732交流等效电路253
733转矩表达式256
734谐波257
735Kramer传动的调速258
736功率因数的改善258
74静止Scherbius传动260
741运行模式261
742用于VSCF发电系统的改进Scherbius传动262
75小结264
参考文献264
第8章异步电动机传动系统的控制与估计

266
81引言266
82基于小信号模型的异步电动机控制267
83标量控制271
831电压源型逆变器的控制271
8311开环电压/频率(V/F)控制271
8312变频传动的节能效果274
8313带转差率调节的速度控制275
8314带有转矩和磁链控制的速度控制276
8315电流控制的电压源型逆变器传动278
8316并联电动机的牵引传动278
832电流源型逆变器的控制280
8321独立的电流和频率控制280
8322电流源型逆变器传动系统的速度和磁链控制281

8323电流源型逆变器传动系统的电压/频率(V/F)控制

282
833基于磁链规划的效率优化控制282
84矢量控制或磁场定向控制285
841与直流传动类比285
842等效电路和相量图287
843矢量控制原理287
844直接或反馈矢量控制289
845磁链矢量的估计291
8451基于电压模型的方法291
8452基于电流模型的方法294
846间接或前馈矢量控制294
847电网侧PWM整流器的矢量控制303
848定子磁链定向的矢量控制305
849电流源型逆变器传动系统的矢量控制307
8410周波变流器传动系统的矢量控制308
85无传感器矢量控制311
851转速估算方法311
8511转差频率计算法312
8512基于状态方程的直接综合法312
8513模型参考自适应系统（MRAS）313
8514转速自适应磁链观测器（Luenberger观测器）法3

15
8515扩展卡尔曼滤波器（EKF）法318
8516齿谐波法321
8517凸极转子注入辅助信号321
852无速度信号的直接矢量控制321
8521可编程的级联低通滤波器（PCLPF）定子磁链估计

321
8522基于电流模型方程的电动机起动控制325
86直接转矩和磁链控制（DTC）327
861基于定子和转子磁链的转矩表达式328
862DTC的控制策略328
87自适应控制331
871自调节控制332
872模型参考自适应控制（MRAC）334
873滑模控制336
8731控制原理336
8732矢量控制系统的滑模控制340
88传动系统的自整定345
89小结349
参考文献350
第9章同步电动机传动系统的控制与估计

353
91引言353
92正弦波SPM同步电动机传动354

921开环电压/频率控制354
922自控方式357
923绝对位置编码器358
9231光学编码器358
9232带解码器的模拟式旋转变压器359
924矢量控制361
93同步磁阻电动机传动366
931恒定de轴电流(ids)控制368
932快速转矩响应控制370
933最大转矩/电流控制371
934最大功率因数控制373
94正弦波IPM电动机传动374
941最大转矩/电流的电流矢量控制375
942弱磁控制377
943定子磁链定向的矢量控制378
9431反馈信号处理384
9432方波(SW)模式下的弱磁控制386
9433PWM－SW模式的切换388

现代电力电子学与交流传动

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