交流调速系统（第3版）（电气自动化新技术丛书 自动化学会组编，内容新颖，理论?系实际。）

定　　价：35 元

丛书名：电气自动化新技术丛书

• 作者：陈伯时，陈敏逊　编著
• 出版时间：2013/9/1
• ISBN：9787111430407
• 出 版 社：机械工业出版社

• 中图法分类：TM921.5 
• 页码：190
• 纸张：胶版纸
• 版次：1
• 开本：16开

内容简介

　　本书系统地介绍现代交流调速系统的基本原理、数学模型、控制系统和应用性能，以理论联系实际、深入浅出作为编写方针。第2版在第1版的基础上，按照技术与应用发展的需要做了必要的扩充与修订，其中特别增加了“中压大容量变频技术”和“无速度传感器的高性能异步电动机调速系统”两章内容。第3版又按实际发展需要做了一定的增删，例如增加了SVPWM控制技术、绕线转子异步电动机双馈控制技术、基于模型参考自适应系统用PI闭环控制构造转速等内容。
　　本书主要供电气自动化领域的工程技术人员阅读和参考，也可作为大专院校相关专业的教学参考书，以及工程技术人员继续教育的培训教　材。

序 言

第2版前言
第1版前言

第1章 绪论
1.1 交流调速系统的发展和应用
1.2 交流调速系统的基本类型
1.2.1 异步电动机调速系统的基本类型
1.2.2 同步电动机调速系统的基本类型
1.3 现代交流调速的技术基础

第2章 异步电动机转差功率消耗型调速系统
2.1 异步电动机恒频变压调速系统
2.1.1 异步电动机恒频变压调速电路
2.1.2 异步电动机改变电压时的机械特性 第3版前言
第2版前言
第1版前言

第1章 绪论
1.1 交流调速系统的发展和应用
1.2 交流调速系统的基本类型
1.2.1 异步电动机调速系统的基本类型
1.2.2 同步电动机调速系统的基本类型
1.3 现代交流调速的技术基础

第2章 异步电动机转差功率消耗型调速系统
2.1 异步电动机恒频变压调速系统
2.1.1 异步电动机恒频变压调速电路
2.1.2 异步电动机改变电压时的机械特性
2.1.3 闭环控制的恒频变压调速系统及其静特性
2.2 异步电动机恒频变压调速时的转差功率损耗分析
2.3 变压控制在软起动器和轻载减压节能运行中的应用
2.3.1 轻载减压节能运行
2.3.2 软起动器

第3章 异步电动机变压变频调速原理和按稳态模型控制的转差功率不变型调速系统
3.1 异步电动机变压变频调速的基本控制方式
3.1.1 基频以下调速
3.1.2 基频以上调速
3.2 异步电动机电压?频率协调控制时的稳态特性
3.2.1 异步电动机的稳态等效电路和感应电动势
3.2.2 恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性
3.2.3 基频以下电压?频率协调控制时的机械特性
3.2.4 基频以上恒压变频控制时的机械特性
3.3 笼型异步电动机恒压频比控制的调速系统
3.3.1 转速开环恒压频比控制调速系统的构成
3.3.2 转速开环恒压频比控制调速系统的控制作用
3.4 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
3.4.1 转差频率控制的基本概念
3.4.2 基于异步电动机稳态模型的转差频率控制规律
3.4.3 转差频率控制的变压变频调速系统

第4章 静止式变压变频器和PWM控制技术
4.1 静止式变压变频器的主要类型
4.1.1 交直交和交交变压变频器
4.1.2 电压源型和电流源型逆变器
4.1.3 180°导通型和120°导通型逆变器
4.2 六拍交直交变频器输出电压的谐波分析
4.2.1 谐波分析
4.2.2 变频器输出谐波对异步电动机工作的影响
4.3 正弦波脉宽调制（SPWM）控制技术
4.3.1 基本思想
4.3.2 正弦波脉宽调制原理
4.3.3 SPWM波的基波电压
4.3.4 脉宽调制的制约条件
4.3.5 同步调制与异步调制
4.3.6 SPWM波的实现
4.3.7 SPWM变压变频器的输出谐波分析
4.4 消除指定次数谐波的PWM（SHEPWM）控制技术
4.5 电流滞环跟踪PWM（CHBPWM）控制技术
4.6 电压空间矢量PWM（SVPWM）控制技术
4.6.1 电压空间矢量
4.6.2 电压空间矢量与磁链空间矢量的关系
4.6.3 六拍阶梯波逆变器供电时异步电动机的基本电压矢量
4.6.4 六拍阶梯波逆变器供电时异步电动机的旋转磁场
4.6.5 期望电压空间矢量的形成
4.6.6 SVPWM的实现方法
4.6.7 SVPWM控制时的电动机定子磁链
4.6.8 SVPWM控制时逆变器的输出电压
4.7 桥臂器件开关死区对PWM变压变频器工作的影响
4.7.1 死区及其对变压变频器输出波形的影响
4.7.2 死区对变压变频器输出电压的影响

第5章 中压大功率变频技术
5.1 中压大功率变频技术的各种方案
5.2 三电平逆变器
5.2.1 工作原理
5.2.2 中性点箝位型逆变器工作状态的切换
5.2.3 中性点箝位型逆变器的输出电压波形
5.2.4 中性点箝位型逆变器的特点
5.2.5 三电平逆变器的控制策略
5.3 单元串联式多电平PWM变频器
5.3.1 单元串联式多电平变频器的工作原理
5.3.2 变频器整流电路的多重化连接
5.3.3 多电平移相式PWM控制

第6章 异步电动机的动态数学模型和坐标变换
6.1 异步电动机动态数学模型的性质
6.2 三相异步电动机的多变量非线性动态数学模型
6.2.1 电压方程式
6.2.2 磁链方程式
6.2.3 转矩方程式
6.2.4 电气传动系统的运动方程式
6.2.5 三相异步电动机的动态数学模型
6.3 坐标变换和变换矩阵
6.3.1 坐标变换的原则和基本思路
6.3.2 三相两相变换（3/2变换）
6.3.3 两相两相旋转变换（2s/2r变换）
6.3.4 直角坐标极坐标变换（K/P变换）
6.4 三相异步电动机在两相正交坐标系上的动态数学模型
6.4.1 异步电动机在静止两相正交坐标系（αβ坐标系）上的动态数学模型
6.4.2 异步电动机在两相同步旋转坐标系（dq坐标系）上的动态数学模型
6.5 三相异步电动机在两相坐标系上的状态方程式
6.5.1 ωψris状态方程式
6.5.2 ωψsis状态方程式

第7章 异步电动机按动态模型控制的高性能调速系统
7.1 矢量控制系统的发展历史和基本思路
7.2 按转子磁链定向的矢量控制方程式及其解耦控制
7.3 转子磁链模型
7.3.1 计算转子磁链的电流模型
7.3.2 计算转子磁链的电压模型
7.3.3 电压模型与电流模型的选择和切换
7.4 转速、磁链闭环控制的矢量控制系统——直接矢量控制系统
7.4.1 带磁链除法环节和电流内环的直接矢量控制系统
7.4.2 带转矩内环的直接矢量控制系统
7.5 磁链开环转差型矢量控制系统——间接矢量控制系统
7.6 异步电动机按定子磁链砰?砰控制的直接转矩控制系统
7.6.1 直接转矩控制系统的发展历史和基本特点
7.6.2 定子磁链和转矩反馈模型
7.6.3 定子电压矢量开关状态的选择
7.6.4 直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较
7.6.5 改善直接转矩控制系统性能的方案

第8章 异步电机转差功率馈送型控制系统——绕线转子异步电机
双馈控制和串级调速
8.1 绕线转子异步电机双馈时的转子回路
8.1.1 异步电机转子回路附加电动势的作用
8.1.2 转子回路的电力变流单元
8.2 异步电机双馈控制的五种工况
8.2.1 次同步转速电动状态
8.2.2 反转倒拉制动状态
8.2.3 超同步转速回馈制动状态
8.2.4 超同步转速电动状态
8.2.5 次同步转速回馈制动状态
8.3 绕线转子异步电动机串级调速系统
8.3.1 电气串级调速系统的组成
8.3.2 串级调速系统的起动、调速与停车
8.3.3 异步电动机串级调速机械特性的特征
8.3.4 串级调速装置的电压和功率
8.3.5 串级调速系统的效率和功率因数
8.3.6 其他类型的串级调速系统
8.3.7 串级调速系统的双闭环控制
8.4 绕线转子异步电机双馈控制技术
8.4.1 双馈控制的工况与应用
8.4.2 双馈工作用的AC/DC双向PWM变流器

第9章 无速度传感器的高性能异步电动机调速系统
9.1 开环计算角速度——基于电动机数学模型计算转子角速度或角转差
9.1.1 利用转子电动势计算同步角速度后求得转子角速度
9.1.2 利用转矩计算转差角速度后求得转子角速度
9.2 闭环构造角速度——基于闭环控制作用构造角速度信号
9.2.1 比较定子电流转矩分量用PI闭环控制构造角速度
9.2.2 比较电磁转矩用PI闭环控制构造角速度
9.2.3 比较转子磁链的电压、电流模型用PI闭环控制构造角速度
9.2.4 比较定子电压用PI闭环控制构造角速度
9.2.5 比较定子电流用PI闭环控制构造角速度
9.2.6 基于模型参考自适应系统用PI闭环控制构造角速度
9.3 特征信号处理——利用电动机结构上的特征产生角速度信号
9.3.1 检测转子齿谐波磁场的感应电动势产生角速度信号
9.3.2 注入高频信号获取角速度信号

第10章 同步电动机调速系统
10.1 同步电动机的特点和类型
10.2 转速开环恒压频比控制的同步电动机群调速系统
10.3 直流励磁同步电动机调速系统
10.3.1 负载换相交直交电流型变频直流励磁同步电动机调速系统
10.3.2 交交变压变频器供电的大功率低速直流励磁同步电动机调速系统
10.3.3 按气隙磁场定向的同步电动机矢量控制系统
10.3.4 直流励磁同步电动机的多变量动态数学模型
10.3.5 交直交电压源型变频器供电的直流励磁同步电动机调速系统
10.4 永磁同步电动机调速系统
10.4.1 梯形波永磁同步电动机（无刷直流电动机）调速系统
10.4.2 正弦波永磁同步电动机调速系统
参考文献

目 录

第3版前言
第2版前言
第1版前言

第1章 绪论
1.1 交流调速系统的发展和应用
1.2 交流调速系统的基本类型
1.2.1 异步电动机调速系统的基本类型
1.2.2 同步电动机调速系统的基本类型
1.3 现代交流调速的技术基础

第2章 异步电动机转差功率消耗型调速系统
2.1 异步电动机恒频变压调速系统
2.1.1 异步电动机恒频变压调速电路
2.1.2 异步电动机改变电压时的机械特性 第3版前言
第2版前言
第1版前言

第1章 绪论
1.1 交流调速系统的发展和应用
1.2 交流调速系统的基本类型
1.2.1 异步电动机调速系统的基本类型
1.2.2 同步电动机调速系统的基本类型
1.3 现代交流调速的技术基础

第2章 异步电动机转差功率消耗型调速系统
2.1 异步电动机恒频变压调速系统
2.1.1 异步电动机恒频变压调速电路
2.1.2 异步电动机改变电压时的机械特性
2.1.3 闭环控制的恒频变压调速系统及其静特性
2.2 异步电动机恒频变压调速时的转差功率损耗分析
2.3 变压控制在软起动器和轻载减压节能运行中的应用
2.3.1 轻载减压节能运行
2.3.2 软起动器

第3章 异步电动机变压变频调速原理和按稳态模型控制的转差功率不变型调速系统
3.1 异步电动机变压变频调速的基本控制方式
3.1.1 基频以下调速
3.1.2 基频以上调速
3.2 异步电动机电压?频率协调控制时的稳态特性
3.2.1 异步电动机的稳态等效电路和感应电动势
3.2.2 恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性
3.2.3 基频以下电压?频率协调控制时的机械特性
3.2.4 基频以上恒压变频控制时的机械特性
3.3 笼型异步电动机恒压频比控制的调速系统
3.3.1 转速开环恒压频比控制调速系统的构成
3.3.2 转速开环恒压频比控制调速系统的控制作用
3.4 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
3.4.1 转差频率控制的基本概念
3.4.2 基于异步电动机稳态模型的转差频率控制规律
3.4.3 转差频率控制的变压变频调速系统

第4章 静止式变压变频器和PWM控制技术
4.1 静止式变压变频器的主要类型
4.1.1 交直交和交交变压变频器
4.1.2 电压源型和电流源型逆变器
4.1.3 180°导通型和120°导通型逆变器
4.2 六拍交直交变频器输出电压的谐波分析
4.2.1 谐波分析
4.2.2 变频器输出谐波对异步电动机工作的影响
4.3 正弦波脉宽调制（SPWM）控制技术
4.3.1 基本思想
4.3.2 正弦波脉宽调制原理
4.3.3 SPWM波的基波电压
4.3.4 脉宽调制的制约条件
4.3.5 同步调制与异步调制
4.3.6 SPWM波的实现
4.3.7 SPWM变压变频器的输出谐波分析
4.4 消除指定次数谐波的PWM（SHEPWM）控制技术
4.5 电流滞环跟踪PWM（CHBPWM）控制技术
4.6 电压空间矢量PWM（SVPWM）控制技术
4.6.1 电压空间矢量
4.6.2 电压空间矢量与磁链空间矢量的关系
4.6.3 六拍阶梯波逆变器供电时异步电动机的基本电压矢量
4.6.4 六拍阶梯波逆变器供电时异步电动机的旋转磁场
4.6.5 期望电压空间矢量的形成
4.6.6 SVPWM的实现方法
4.6.7 SVPWM控制时的电动机定子磁链
4.6.8 SVPWM控制时逆变器的输出电压
4.7 桥臂器件开关死区对PWM变压变频器工作的影响
4.7.1 死区及其对变压变频器输出波形的影响
4.7.2 死区对变压变频器输出电压的影响

第5章 中压大功率变频技术
5.1 中压大功率变频技术的各种方案
5.2 三电平逆变器
5.2.1 工作原理
5.2.2 中性点箝位型逆变器工作状态的切换
5.2.3 中性点箝位型逆变器的输出电压波形
5.2.4 中性点箝位型逆变器的特点
5.2.5 三电平逆变器的控制策略
5.3 单元串联式多电平PWM变频器
5.3.1 单元串联式多电平变频器的工作原理
5.3.2 变频器整流电路的多重化连接
5.3.3 多电平移相式PWM控制

第6章 异步电动机的动态数学模型和坐标变换
6.1 异步电动机动态数学模型的性质
6.2 三相异步电动机的多变量非线性动态数学模型
6.2.1 电压方程式
6.2.2 磁链方程式
6.2.3 转矩方程式
6.2.4 电气传动系统的运动方程式
6.2.5 三相异步电动机的动态数学模型
6.3 坐标变换和变换矩阵
6.3.1 坐标变换的原则和基本思路
6.3.2 三相两相变换（3/2变换）
6.3.3 两相两相旋转变换（2s/2r变换）
6.3.4 直角坐标极坐标变换（K/P变换）
6.4 三相异步电动机在两相正交坐标系上的动态数学模型
6.4.1 异步电动机在静止两相正交坐标系（αβ坐标系）上的动态数学模型
6.4.2 异步电动机在两相同步旋转坐标系（dq坐标系）上的动态数学模型
6.5 三相异步电动机在两相坐标系上的状态方程式
6.5.1 ωψris状态方程式
6.5.2 ωψsis状态方程式

第7章 异步电动机按动态模型控制的高性能调速系统
7.1 矢量控制系统的发展历史和基本思路
7.2 按转子磁链定向的矢量控制方程式及其解耦控制
7.3 转子磁链模型
7.3.1 计算转子磁链的电流模型
7.3.2 计算转子磁链的电压模型
7.3.3 电压模型与电流模型的选择和切换
7.4 转速、磁链闭环控制的矢量控制系统——直接矢量控制系统
7.4.1 带磁链除法环节和电流内环的直接矢量控制系统
7.4.2 带转矩内环的直接矢量控制系统
7.5 磁链开环转差型矢量控制系统——间接矢量控制系统
7.6 异步电动机按定子磁链砰?砰控制的直接转矩控制系统
7.6.1 直接转矩控制系统的发展历史和基本特点
7.6.2 定子磁链和转矩反馈模型
7.6.3 定子电压矢量开关状态的选择
7.6.4 直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较
7.6.5 改善直接转矩控制系统性能的方案

第8章 异步电机转差功率馈送型控制系统——绕线转子异步电机
双馈控制和串级调速
8.1 绕线转子异步电机双馈时的转子回路
8.1.1 异步电机转子回路附加电动势的作用
8.1.2 转子回路的电力变流单元
8.2 异步电机双馈控制的五种工况
8.2.1 次同步转速电动状态
8.2.2 反转倒拉制动状态
8.2.3 超同步转速回馈制动状态
8.2.4 超同步转速电动状态
8.2.5 次同步转速回馈制动状态
8.3 绕线转子异步电动机串级调速系统
8.3.1 电气串级调速系统的组成
8.3.2 串级调速系统的起动、调速与停车
8.3.3 异步电动机串级调速机械特性的特征
8.3.4 串级调速装置的电压和功率
8.3.5 串级调速系统的效率和功率因数
8.3.6 其他类型的串级调速系统
8.3.7 串级调速系统的双闭环控制
8.4 绕线转子异步电机双馈控制技术
8.4.1 双馈控制的工况与应用
8.4.2 双馈工作用的AC/DC双向PWM变流器

第9章 无速度传感器的高性能异步电动机调速系统
9.1 开环计算角速度——基于电动机数学模型计算转子角速度或角转差
9.1.1 利用转子电动势计算同步角速度后求得转子角速度
9.1.2 利用转矩计算转差角速度后求得转子角速度
9.2 闭环构造角速度——基于闭环控制作用构造角速度信号
9.2.1 比较定子电流转矩分量用PI闭环控制构造角速度
9.2.2 比较电磁转矩用PI闭环控制构造角速度
9.2.3 比较转子磁链的电压、电流模型用PI闭环控制构造角速度
9.2.4 比较定子电压用PI闭环控制构造角速度
9.2.5 比较定子电流用PI闭环控制构造角速度
9.2.6 基于模型参考自适应系统用PI闭环控制构造角速度
9.3 特征信号处理——利用电动机结构上的特征产生角速度信号
9.3.1 检测转子齿谐波磁场的感应电动势产生角速度信号
9.3.2 注入高频信号获取角速度信号

第10章 同步电动机调速系统
10.1 同步电动机的特点和类型
10.2 转速开环恒压频比控制的同步电动机群调速系统
10.3 直流励磁同步电动机调速系统
10.3.1 负载换相交直交电流型变频直流励磁同步电动机调速系统
10.3.2 交交变压变频器供电的大功率低速直流励磁同步电动机调速系统
10.3.3 按气隙磁场定向的同步电动机矢量控制系统
10.3.4 直流励磁同步电动机的多变量动态数学模型
10.3.5 交直交电压源型变频器供电的直流励磁同步电动机调速系统
10.4 永磁同步电动机调速系统
10.4.1 梯形波永磁同步电动机（无刷直流电动机）调速系统
10.4.2 正弦波永磁同步电动机调速系统
参考文献