永磁同步電動機變頻調速系統及其控制

《永磁同步電動機變頻調速系統及其控制》是2019年2月機械工業出版社出版的圖書，作者是袁登科、徐延東、李秀濤。

基本介紹

• 書名：永磁同步電動機變頻調速系統及其控制
• 作者：袁登科、徐延東、李秀濤
• ISBN：9787111502289
• 定價：79.0元
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2019年2月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

針對組成系統的各單元——交流永磁電機、電壓型逆變器、基於數位訊號處理器DSP的實時控制系統以及相應單元的控制技術——磁場定向矢量控制技術、直接轉矩控制技術、空間矢量脈寬調製技術（SVPWM）等進行具體的闡述，易於讀者從整體和具體技術兩個角度更好地理解電氣傳動調速系統。

圖書目錄

前言

縮略語及變數符號

第1章緒論1

11電動機類型1

12電動機套用概述3

13電動機控制策略3

14電動機調速系統的構成及其研究

方法7

小結9

練習題9

第2章PMSM結構與基本工作原理10

21PMSM結構10

211定子10

212轉子11

22旋轉變壓器13

221工作原理15

222解碼電路16

23PMSM加工流程18

24PMSM基本工作原理18

241定子繞組與永磁轉子的作

用力18

242定子繞組與凸極轉子的作

用力19

243電動機的基本控制模式20

小結20

練習題20

第3章PMSM動態數學模型21

31PMSM的物理模型21

32三相靜止坐標系的PMSM動態數學

模型22

321定子電壓方程22

322定子磁鏈方程23

323電動機轉矩方程27

324運動方程29

325基於MATLAB的轉矩公式

分析29

33坐標變換31

34dq轉子坐標系的PMSM動態數學

模型33

341dq坐標系PMSM動態數學

模型推導33

342基於MATLAB的PMSM數

學模型化簡34

343PMSM等效電路圖36

35電動機矢量圖37

小結39

練習題39

第4章PMSM的MATLAB仿真

建模40

41MATLAB/SIMULINK簡介40

42基於分立模組的PMSM仿真建模43

43基於SFunction的PMSM仿真

建模52

44基於SimPowerSystems的PMSM

仿真建模55

45仿真對比分析60

451正弦電壓供電PMSM直接起

動的仿真波形對比60

452不同仿真模型仿真效率比較63

453不同變換矩陣係數的影響64

小結68

練習題68

第5章PMSM的JMAG有限元分

析模型69

51JMAG的功能與特點69

52有限元分析的主要步驟與分析功

能簡介73

小結80

練習題81

第6章PMSM穩態工作特性82

61電流極限圓82

62電壓特性82

621電壓極限橢圓82

622電壓控制下的電動機電流84

63轉矩特性85

631轉矩與電流幅值及相角的

關係85

632轉矩與id和iq的關係90

633恆轉矩曲線91

634最大轉矩/電流曲線91

635電壓限制下的電動機轉矩93

64機械特性97

65功率因數99

66電動機參數變化對電動機的影響101

小結103

練習題104

第7章理想正弦交流電壓源供

電環境下PMSM的工作

特性105

71恆定電壓、恆定頻率的正弦交流電

壓源供電環境下PMSM的工作

特性105

711PMSM穩態工作特性分析105

712PMSM起動過程分析108

713PMSM運行穩定性分析112

72額定頻率以下變頻正弦交流電源

供電環境下PMSM的工作特性126

721恆定頻率下的PMSM工作

特性127

722不同頻率下的PMSM工作

特性137

73額定頻率以上變頻正弦交流電源

供電環境下PMSM的工作特性138

小結140

練習題140

第8章三相電壓型逆變器的構成

與工作原理141

81三相電壓型逆變器的構成141

811功率二極體143

812絕緣柵雙極型電晶體148

813金屬氧化物半導體場效應晶

體管152

814功率母排155

815吸收電路156

81 6電容器157

817電壓電流檢測電路162

818典型驅動模組165

82三相電壓型逆變器工作方式168

821能量傳遞的三種方式169

822三相電壓型逆變器的兩種導

通模式169

823輸出相電壓特點169

83三相電壓型逆變器MATLAB仿真

建模170

831基於SIMULINK分立模組的

逆變器建模171

832基於SimPower Systems庫

的逆變器模型172

833基於Simscape庫的逆變器

物理建模174

小結176

練習題177

第9章電壓型逆變器控制技術178

91方波運行模式及仿真建模178

911方波運行模式178

912方波運行模式的電壓型逆變器

仿真建模180

92SPWM技術及仿真建模182

921SPWM技術原理分析182

922載波比與調製比182

923輸出電壓基波幅值特點183

924仿真建模184

93SVPWM技術及仿真建模189

931兩電平電壓型逆變器電壓空

間矢量189

932SVPWM線性組合算法190

933SVPWM幾何特徵192

934SVPWM技術特點192

935SVPWM算法的仿真建模194

94CHBPWM技術及仿真建模207

941CHBPWM技術原理207

942CHBPWM技術特點208

943CHBPWM仿真建模分析209

小結214

練習題214

第10章電壓型逆變器供電變壓變

頻調速系統的特殊問題215

101主電路結構215

102整流電路215

1021PWM整流器結構216

1022電壓型PWM整流器工作

原理216

1023VSR的控制方式218

103VSI輸入側濾波器219

104VSI輸入側電流諧波220

1041VSI直流輸入側電流諧波的

來源220

1042LC濾波器對輸入側諧波電

流的抑制作用222

1043方波工況下輸入側電流的

仿真分析224

105VSI輸出濾波225

106EMI濾波器228

1061EMC與EMI簡介228

1062VSI逆變器中的EMI235

107VSI的輸出限制238

108VSI的工作效率239

小結239

練習題240

第11章電機控制用數字微控

制器241

111概述241

112TMS320F24x243

1121TMS320F24x性能特點243

1122SVPWM算法實現245

113TMS320F2812254

1131性能特點254

1132基於SIMULINK的DSP中

SVPWM程式開發257

114其他幾種典型的DSP晶片261

小結266

練習題266

第12章PMSM的矢量控制變頻

調速系統267

121PMSM轉子磁場定向矢量控制

技術概念267

122典型的轉子磁場定向FOC控制

PMSM變頻調速系統268

1221dq坐標系電流閉環PI調節

的FOC控制系統268

1222三相靜止坐標系定子電流

滯環控制FOC控制系統274

1223轉矩控制的FOC控制系統274

1224電壓解耦型FOC控制系統276

1225含逆變器直流電壓閉環的

FOC控制系統277

123PMSM矢量控制變頻調速系統建

模與仿真分析278

1231FOC控制變頻調速系統仿

真建模278

1232FOC控制變頻調速系統仿

真結果與分析285

小結292

練習題293

第13章PMSM的直接轉矩控制

變頻調速系統294

131直接轉矩控制技術原理294

1311定子磁鏈控制原理295

1312電動機轉矩控制原理299

1313PMSM轉矩增量分析299

1314兩種磁鏈軌跡控制方案301

1315定子磁鏈觀測器303

132傳統直接轉矩控制中PMSM轉矩

脈動分析303

133PMSM直接轉矩控制變頻調速系

統性能改善方案306

1331基於擴充電壓矢量表的改進

方案306

1332基於調節電壓空間矢量占空

比的改進方案307

134PMSM直接轉矩控制變頻調速系

統仿真建模與分析311

135DTC與FOC的對比321

小結322

練習題323

第14章PMSM變頻調速系統套用

實例324

141PMSM在國內電動汽車中的套用325

1411國內的燃料電池電動汽車325

1412PMSM電動機及控制器性能

指標326

1413電動汽車控制系統實例分析328

142PMSM變頻調速系統在城市軌道

交通中的套用339

1421列車概況339

1422牽引電氣系統341

小結342

練習題343

第15章PMSM無位置感測器控

制技術344

151電動機模型直接計算法344

152模型參考自適應法346

153擴展卡爾曼濾波器354

154無位置感測器控制晶片

IRMCK20X359

小結360

練習題361

第16章智慧型控制技術在PMSM變

頻調速系統中的套用362

161模糊控制技術363

162神經網路控制技術372

163專家系統控制技術375

小結377

練習題377

附錄378

附錄A：兩相靜止坐標系中PMSM

數學模型378

附錄B：SIMULINK分立模組

搭建出PMSM仿真

模型378

附錄C：SFunction實現PMSM

仿真建模的程式380

附錄D：採用類似SPWM方式實現

SVPWM的仿真模型383

附錄E：命令檔案385

附錄F：中斷向量檔案386

附錄G：硬體法實現SVPWM算法

的程式代碼389

附錄H：基於MATLAB/SIMULINK

的DSP程式開發398

附錄I：SIMULINK模組使用注意

事項與常見問題調試412

附錄J：國內外電動機調速系統

相關標準的標準號及

名稱418

參考文獻423