书名：电力电子与电机集成系统
书号：9787519887179
定价：68元
作者：赵凯岐
出版时间：2024-08-02
出版社：中国电力出版社
页码： 364    字数(千字)：348
开本：16开    版次：1    印次：1

品牌介绍

中国电力出版社成立于 1951 年，作为中国成立最早的中央科技出版社之一，曾隶属于水利电力部、能源部、电力工业部、国家电力公司，现为国家电网公司所属的科技出版社，在电气技术专业出版领域享有极高的声誉。该社作为以图书出版为主体，音像、电子出版物、期刊、网络出版共同发展的大型出版企业，以强大的出版资源和高素质的专业队伍，致力于向读者提供包括电力工程、电气工程、建筑工程、电子技术、信息技术、外语、大中专教材、家教等学科门类齐全的权威出版物，也竭力为广大师生提供精品教材，是教育部和北京市教委规划教材的出版基地之一。

产品特色

与国内同类书相比，本书特色是更加体现电力电子与电机集成系统的本质内涵，更与传统的直流电机、交流异步电机和同步电机从系统角度进行区分，专门将电力电子与无刷直流电机集成系统、电力电子与开关磁阻电机集成系统统一编写成书，引入国内外及主编的最新研究成果，涉及电磁理论，控制理论，硬件设计，实验研究，将理论和实践紧密结合，深入浅出，并针对具体实例进行解析，具有重要理论与实用价值，可作为从事电力传动系统设计、研究、运行和管理等工作的专业科技人员、技术管理人员以及高等院校有关专业的教师与学生参考使用，可作为电气工程学科和控制科学与工程学科的研究生教材，具有较大的应用前景。

内容介绍

本书是作者在多年从事电力电子与电机集成系统的教学、科研的基础上,结合近年来科技的发展和应用著写而成,主要研究电力电子与无刷直流电动机集成系统和电力电子与开关磁阻电动机集成系统,着重分析控制理论方法应用、硬件系统设计、实验性能研究,并针对具体实例进行解析。 全书共8章,第1章对电力电子与电机集成系统的发展历史、现状、典型结构进行概述,第2章从电磁理论基础出发,分析位置传感器、电动机本体及电力电子拓扑结构,第3章对无刷直流电动机的结构、磁场、绕组进行分析,第4章着重分析电力电子与无刷直流电动机集成系统的综合应用,含四开关拓扑及控制、无位置传感器控制、减小转矩脉动控制,第5章阐述集成系统硬件设计与实现,含主电路和控制电路设计、FPGA架构及DSP架构,第6章阐述电力电子与开关磁阻电动机集成系统的结构和原理,其控制方法及分析在第7章,最后,第8章分析电力电子与开关磁阻电动机集成系统的综合应用,面向减小电动机转矩脉动、新型无轴承电动机结构及电力电子电路结构。 本书可供电气、自动化领域的研究生作为教材,并供有关专业科技人员与高校师生参考之用。
本书适用于本书可供电气、自动化领域的研究生作为教材,并供有关专业科技人员与高校师生参考之用。

前言

前言 电动机问世一个半世纪以来,作为主要动力,一直推动着社会文明的脚步不断向前发展;而电力电子出现半个多世纪以来,与电动机的融合能力不断增强,并随着新材料、新器件的不断涌现,其应用遍布工业生产、交通运输、航空航天、船舶海洋等各个领域与社会生活。目前,电力电子与电机集成系统已是现代电机控制系统的核心,是解决绿色能源、绿色电网的重要技术支撑,尤以无刷直流电动机和开关磁阻电动机为代表,成为不可分割的一体。 本书将电力电子与无刷直流电动机集成系统和电力电子与开关磁阻电动机集成系统统一撰述,结合本人多年在该领域的教学和科研实践经验,引入国内外最新发展成果及本人相关研究成果,涉及控制理论方法、硬件系统设计、实验性能研究,将理论和实践紧密结合,深入浅出,并针对具体实例进行解析,探索运用经典和现代控制理论、控制策略方法、驱动控制技术,满足社会日益增长的对电动机高效率、高可靠性和低转矩脉动等方面的需求。 全书共8章,第1章总体上对电力电子与电机集成系统发展历史、研究现状、典型结构进行概述;然后,第2章从电磁理论基础出发,引出电动机本体原理,再针对构成电力电子与电机集成系统的位置传感器、电动机本体及电力电子拓扑结构,分别进行阐述;第3章对无刷直流电动机的结构、磁场、绕组进行分析;第4章在前三章基础上阐述了电力电子与无刷直流电动机集成系统的综合应用,包括四开关拓扑及控制、无位置传感器控制、减小转矩脉动控制等;第5章阐述电力电子与无刷直流电动机集成系统硬件设计与实现,结合本人在该领域的研究经验与成果,包括主电路和控制电路设计、FPGA架构及DSP架构等;之后,将电力电子与开关磁阻电动机集成系统的结构和原理放在第6章,其控制方法及分析在第7章;最后,第8章阐述电力电子与开关磁阻电动机集成系统的综合应用,包括减小电动机转矩脉动、新型无轴承电动机结构及电力电子电路结构等。 本书由赵凯岐主编,张强副主编,刘洋、赵爽、李承洋、胡峰峰、祝天宇、晏昭辉、周鹏达、孙沛彦、胡红霞等研究生参与了本书的编写、资料整理、图表制作等工作。撰写过程中,参阅了国内外大量文献、资料,在此对原作者一并致谢。 由于作者水平有限,加之时间仓促,书中难免有疏漏、错误、不妥之处,敬请读者批评指正。 编者 于哈尔滨工程大学

目录

目录
前言
第1章 绪论 1
11 电力电子与电动机集成系统的发展历史  2
12 电力电子与电动机集成系统的国内外研究现状  5
121 无刷直流电动机转矩脉动抑制的研究现状  5
122 无刷直流电动机无位置传感器控制的研究现状  9
123 开关磁阻电动机转矩脉动以及噪声振动抑制的研究现状  21
124 开关磁阻电动机无位置传感器控制的研究现状  24
13 电力电子与电动机集成系统的典型结构  36
131 无刷直流电动机典型结构  36
132 开关磁阻电动机典型结构  37
第2章 电力电子与无刷直流电动机集成系统基本工作原理  41
21 无刷直流电动机电磁理论基础及基本结构  41
211 无刷直流电动机的基本电磁理论  41
212 无刷直流电动机的基本结构及工作原理  43
22 无刷直流电动机转子位置传感器和运行实例分析  47
221 电磁式位置传感器  47
222 光电式位置传感器  49
223 磁敏式位置传感器  49
第3章 无刷直流电动机的磁场和绕组结构  56
31 无刷直流电动机的磁场分布  56
311 有关磁的基本知识  56
312 去磁现象及其防止措施  61
313 磁路及其基本定律  63
32 无刷直流电动机的绕组结构  70
321 无刷直流电动机磁场的简化 71
322 绕组的构成及基本要求  73
323 整数槽绕组 75
324 分数槽绕组 91
33 多种无刷直流电动机绕组实例分析  96
331 三相二级内转子无刷直流电动机  96
332 三相多绕组多级内转子电动机  98
333 外转子无刷直流电动机  100
第4章 电力电子与无刷直流电动机集成系统综合应用 102
41 主电路结构及电动机合成转矩  102
411 三相半控电路  102
412 三相Y联结全控电路 104
413 三相Δ联结全控电路 107
42 基于74HCT238译码器的无刷直流电动机设计 109
421 无刷直流电动机的拓扑结构  109
422 无刷直流电动机驱动电路的设计  110
423 无刷直流电动机驱动实验系统的实现与系统测试  115
43 四开关BLDCM电路拓扑及控制方法  120
431 四开关BLDCM电路拓扑结构  120
432 四开关BLDCM控制方法  124
433 仿真实验分析  128
44 基于无位置传感器的无刷直流电动机转矩脉动抑制  130
441 无位置传感器的无刷直流电动机控制 130
442 换相转矩脉动抑制策略  142
443 仿真实验分析  164
第5章 电力电子与电动机集成系统硬件设计与实现 182
51 系统硬件电路平台总体结构  182
511 基于FPGA的系统硬件电路平台总体结构  182
512 基于DSP的系统硬件电路平台总体结构 183
52 FPGA的系统硬件设计  184
521 基于FPGA的系统硬件电路平台总体结构  185
522 驱动系统模块设计 190
523 系统软件设计  202
53 基于DSP的系统硬件设计 219
531 无刷直流电动机控制系统硬件设计 219
532 无刷直流电动机控制系统软件设计 222
54 系统实验  229
541 基于FPGA的系统硬件电路平台实验结果  229
542 基于DSP的系统硬件电路平台实验结果 232
第6章 电力电子与开关磁阻电动机集成系统基本原理 236
61 开关磁阻电动机结构类型及其工作原理  237
611 传统的SR电动机  237
612 短磁路SR电动机  238
613 双馈型SR电动机  238
614 永磁式SR电动机  238
615 带辅助绕组的SR电动机  239
616 两相同时励磁的SR电动机  239
62 单相开关磁阻电动机  240
63 多相开关磁阻电动机  241
631 开关磁阻电动机的基本原理  242
632 开关磁阻电动机的基本方程  243
633 电路方程  244
634 机械方程  244
635 机电联系方程  245
636 开关磁阻电动机数学模型  246
第7章 开关磁阻电动机控制方法 250
71 理想线性模型下开关磁阻电动机转矩特性分析  250
711 一般转矩计算  250
712 磁储能计算  251
713 理想电感计算  252
714 基本转矩计算  254
72 理想线性模型下开关磁阻电动机电流特性分析  255
73 开关磁阻电动机控制方法分析  263
731 开关磁阻电动机基本控制方法  263
732 开关磁阻电动机双闭环控制系统仿真分析  266
733 直接转矩控制的理论分析与仿真研究 270
734 控制方法对比仿真分析  277
第8章 电力电子与开关磁阻电动机集成系统综合应用 281
81 减小转矩脉动方法  281
811 直接瞬时转矩控制 281
812 转矩分配函数  290
813 电流特性分析  310
82 新型无轴承电动机集成系统结构及原理  322
821 无轴承电动机的研究概况  324
822 无轴承开关磁阻电动机的研究概况 324
823 无轴承开关磁阻电动机结构及原理 325
824 无轴承开关磁阻电动机的关键技术 328
825 控制策略  333
826 麦克斯韦应力法  339
827 气隙磁密计算  340
828 转矩和悬浮力计算 341
829 电感矩阵  342
8210 无轴承开关磁阻电动机研究展望  344
参考文献 346