书名：永磁同步电动机变频调速系统及其控制 第2版  
定价：119.0  
ISBN：9787111724681  
作者：袁登科 徐延东 李秀涛  
内容提要：  

本书是在第1版的基础上修订而成的，内容覆盖数学模型、仿真建模和应用实例三个层面，从简单实用的角度，较为全面地介绍了永磁同步电动机变频调速系统的主要构成部分的工作原理与控制技术。

本书具体内容包括：永磁同步电动机的结构与基本工作原理、动态数学模型、仿真模型以及有限元建模分析；电压型逆变器的工作原理、仿真建模与常见的PWM控制技术；永磁同步电动机的工作特性及其在正弦交流电压源、电压型逆变器供电下的工作特性；用于电机控制的常见数字微控制器及PWM算法实例；永磁同步电动机的转子磁场定向矢量控制技术和直接转矩控制技术；永磁同步电动机变频调速系统应用实例；永磁同步电动机典型试验附录中提供了部分MATLAB仿真模型及其部分代码、MTPA公式汇总、英飞凌XMC1300单片机的SVPWM程序、基于SIMULINK的TMS320F2812矢量控制程序、SVPWM的调制电压及逆变器输出电压的频域分析、电机调速系统相关的一些标准名称。

本书可以用作高等院校电气工程及其自动化专业高年级本科生、电力电子与电力传动方向研究生的教材，也可供从事电动汽车、轨道交通车辆牵引、风力发电系统等交流电机调速方面工作的科技人员阅读。

本书配有仿真程序，欢迎读者登录www.cmpedu.com免费下载。

目录：  

第1章绪论1

11电动机类型1

12电动机应用概述3

13电动机控制策略4

14电动机调速系统的构成及其研究方法7

小结10

练习题10

第2章PMSM结构与基本工作原理11

21PMSM结构11

211定子11

212转子13

22旋转变压器15

221工作原理16

222解码电路17

23PMSM加工流程介绍19

24PMSM的工作原理19

241定子绕组与永磁转子的作用力19

242定子绕组与凸极转子的作用力20

243电动机的基本控制模式21

小结21

练习题22

第3章PMSM动态数学模型23

31PMSM的物理模型23

32三相静止坐标系的PMSM动态数学模型24

321定子电压方程24

322定子磁链方程25

323电动机转矩方程29

324动力学方程31

325基于MATLAB的转矩公式分析31

33坐标变换33

34dq转子坐标系的PMSM动态数学模型35

341dq坐标系PMSM动态数学模型推导35

342基于MATLAB的PMSM数学模型化简37

343PMSM等效电路图40

35电动机矢量图40

小结42

练习题42

第4章PMSM的MATLAB仿真建模43

41MATLAB/SIMULINK简介43

42基于分立模块的PMSM仿真建模46

43基于SFunction的PMSM仿真建模55

44基于Specialized Power Systems的PMSM仿真建模57

45仿真对比分析63

451正弦电压供电PMSM直接起动的仿真波形对比63

452不同仿真模型仿真效率比较64

453不同变换矩阵系数的影响67

454恒幅值变换与恒功率变换的对比69

46带有整流器负载的多相永磁同步发电机的电路法建模72

461PMSG电路法建模说明72

462PMSG电路法模型举例73

小结77

练习题77

第5章PMSM的JMAG有限元分析模型78

51JMAG软件的功能与特点78

52有限元分析的主要步骤与分析功能简介82

53JMAGRT电机模型与SIMULINK的联合仿真87

小结94

练习题94

第6章PMSM稳态工作特性95

61电流极限圆95

62电压特性95

621电压极限椭圆95

622电压控制下的电动机电流97

63转矩特性98

631转矩与电流幅值及相角的关系98

632转矩与id和iq的关系102

633恒转矩曲线103

634转矩/电流曲线104

635电压限制下的电动机转矩106

64机械特性109

65功率因数112

66电动机参数变化对电动机的影响114

小结116

练习题117

第7章理想正弦交流电压源供电环境下PMSM的工作特性118

71恒定电压、恒定频率的正弦交流电压源供电环境下PMSM的工作特性118

711PMSM稳态工作特性分析118

712PMSM起动过程分析121

713PMSM运行稳定性分析125

72额定频率以下变频正弦交流电源供电环境下PMSM的工作特性138

721恒定频率下的PMSM工作特性139

722不同频率下的PMSM工作特性146

73额定频率以上变频正弦交流电源供电环境下PMSM的工作特性147

小结149

练习题149

第8章三相电压型逆变器的构成与工作原理150

81三相电压型逆变器的构成150

811功率二极管152

812绝缘栅双极型晶体管157

813金属氧化物半导体场效应晶体管161

814功率母排164

815吸收电路165

816电容器166

817电压电流检测电路170

818典型的驱动模块172

82三相电压型逆变器的工作方式176

821能量传递的三种方式176

822三相电压型逆变器的两种导通方式176

823输出相电压特点177

83三相电压型逆变器MATLAB仿真建模177

831基于SIMULINK分立模块的逆变器建模179

832基于Specialized Power Systems库的逆变器模型179

833基于Simscape库的逆变器物理建模182

小结187

练习题187

第9章电压型逆变器控制技术188

91方波运行模式及仿真建模188

911方波运行模式188

912方波运行模式的电压型逆变器仿真建模190

92SPWM技术及仿真建模192

921SPWM技术原理分析192

922载波比与调制比192

923输出电压基波幅值特点194

924仿真建模194

93SVPWM技术及仿真建模200

931两电平电压型逆变器电压空间矢量200

932SVPWM线性组合算法202

933SVPWM几何特征203

934SVPWM技术特点204

935SVPWM算法的仿真建模205

936不连续空间矢量PWM218

937过调制区域的SVPWM219

94CHBPWM技术及仿真建模224

941CHBPWM技术原理224

942CHBPWM技术特点225

943CHBPWM仿真建模分析226

小结230

练习题230

第10章电压型逆变器供电变压变频调速系统的特殊问题232

101主电路结构232

102整流电路233

103VSI输入侧滤波器234

104VSI输出滤波235

105EMI滤波器238

1051EMC与EMI简介238

1052VSI逆变器中的EMI245

106VSI主要变量的讨论248

107VSI的功率损耗250

小结252

练习题252

第11章电机控制用数字微控制器254

111概述254

112TMS320F24x256

1121TMS320F24x性能特点256

1122SVPWM算法实现258

113TMS320F2812267

1131性能特点268

1132基于SIMULINK的DSP中的SVPWM程序开发271

114英飞凌TC29x273

115飞思卡尔DSP56F807276

116英飞凌XMC系列单片机277

小结279

练习题279

第12章PMSM的矢量控制变频调速系统280

121PMSM转子磁场定向矢量控制技术概念280

122典型的转子磁场定向FOC控制PMSM变频调速系统281

1221dq坐标系电流闭环PI调节的FOC控制系统281

1222三相静止坐标系定子电流滞环控制FOC控制系统287

1223转矩控制的FOC控制系统288

1224电压解耦型FOC控制系统289

1225含逆变器直流电压闭环的FOC控制系统290

123PMSM矢量控制变频调速系统建模与仿真分析292

1231FOC控制变频调速系统仿真建模292

1232FOC控制变频调速系统仿真结果与分析298

1233矢量控制变频调速系统的五要点分析法305

小结305

练习题306

第13章PMSM的直接转矩控制变频调速系统307

131直接转矩控制技术原理307

1311定子磁链控制原理308

1312电动机转矩控制原理312

1313PMSM转矩增量分析312

1314两种磁链轨迹控制方案314

1315定子磁链观测器316

132传统直接转矩控制中PMSM转矩脉动分析316

133PMSM直接转矩控制变频调速系统性能改善方案319

1331基于扩充电压矢量表的改进方案319

1332基于调节电压空间矢量占空比的改进方案320

134PMSM直接转矩控制变频调速系统仿真建模与分析324

135DTC与FOC的对比334

小结335

练习题336

第14章PMSM变频调速系统应用实例337

141PMSM在国内电动汽车中的应用338

1411国内的燃料电池电动汽车338

1412PMSM电动机及控制器性能指标340

1413电动汽车控制系统实例分析341

142PMSM变频调速系统在城市轨道交通中的应用352

1421列车概况352

1422牵引电气系统354

小结355

练习题355

第15章PMSM参数获取及典型试验356

151PMSM的三相耦合电感电路模型356

152相电阻356

153永磁磁链357

154转子的零位置357

155电机的极对数360

156Ld与Lq360

157电机对拖试验362

158电机效率MAP图363

159PMSM的主动短路运行365

附录369

附录A两相静止坐标系中PMSM数学模型369

附录BSIMULINK分立模块搭建出PMSM仿真模型369

附录CSFunction实现PMSM仿真建模的程序371

附录D采用类似SPWM方式实现SVPWM的仿真模型377

附录EPMSM标幺值数学模型379

附录FMTPA相关公式汇总381

附录G英飞凌XMC1300单片机的SVPWM程序382

附录H基于SIMULINK的TMS320F2812矢量控制程序386

附录ISIMULINK模块使用注意事项与常见问题调试391

附录J国内外电动机调速系统相关标准的标准号及名称397

附录KSVPWM的调制电压及逆变器输出电压的频域分析401

附录L电压解耦和速度等因素对电流控制的影响406

参考文献412