汽車電工電子與電力電子基礎

《汽車電工電子與電力電子基礎》是2019年機械工業出版社出版的圖書，作者是齊福江。

基本介紹

• 中文名：汽車電工電子與電力電子基礎
• 作者：齊福江
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2019年6月19日
• 定價：39.0
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：978-7-111-61668-9
• 字數：329千字

內容簡介

本書包括汽車電工基礎、汽車電子基礎和汽車電力電子基礎三部分組成。汽車電工基礎部分包括：直流電路和車用直流電路、正弦交流電路、磁路和變壓器、工業交流電機和車用交流電機、非控制型直流電機和控制型直流電機、電力拖動、交流發電機、低壓電路，低壓電工網路特點和保護措施。

圖書目錄

前 言

第一章 直流電路 1

第一節 電源和負載 . 1

一、交流電和直流電 1

二、電路的組成 2

三、電流的方向 4

四、電源 . 4

五、負載 7

第二節 電氣設備額定值 12

一、影響電氣的工作因素 . 12

二、電氣設備額定值 . 12

第三節 電路的工作狀態 14

一、通路 （負載工作狀態） 14

二、斷路 （開路） 14

三、短路 . 15

第四節 電路中的電位計算 . 16

一、參考點 16

二、參考點計算 17

第五節 電路的基本定律 18

一、電路基本定律有哪些 . 18

二、基爾霍夫電流定律 18

三、基爾霍夫電壓定律 19

思考題與習題 22

第二章 正弦交流電路 . 26

第一節 概述 26

一、什麼是交流電 26

二、交流電的描述 27

第二節 正弦量的基本概念 . 28

一、正弦量的三要素 . 28

二、相位差 29

第三節 交流電的有效值 29

一、交流電有效值 29

二、計算例 30

第四節 電阻、電感和電容 . 30

一、電阻元件 . 30

二、電感元件 . 30

三、電容 . 33

第五節 純電阻電路 37

一、純電阻電路中電壓與電流的

相量關係 37

二、純電阻電路中瞬時功率的變化

規律和能量轉換過程. 38

第六節 純電感電路 39

一、純電感電路中電壓與電流的

相量關係 . 39

二、純電感電路中瞬時功率的變化

規律和能量轉換過程 . 40

第七節 純電容電路 41

一、純電容電路中電壓與電流的

相量關係 . 41

二、純電容電路中瞬時功率的變化

規律和能量轉換過程 . 42

思考題與習題 43

第三章 磁路和變壓器 . 46

第一節 概述 46

一、什麼是電磁 46

Ⅴ

二、電和磁的關係 46

第二節 磁導率 . 47

一、什麼是磁動勢 47

二、什麼是磁導率 47

三、什麼是鐵磁物質 . 48

四、什麼是磁場強度 . 48

五、汽車上的套用 49

第三節 磁化和反覆磁化 49

一、什麼是磁化 50

二、什麼是反覆磁化 . 51

第四節 簡單磁路的概念 52

一、磁路歐姆定律 53

二、電磁力的套用 53

第五節 渦流 55

一、什麼是渦流 55

二、什麼是渦流損耗 . 56

三、渦流的避免和套用 56

第六節 變壓器的基本構造 . 56

一、什麼是變壓器 56

二、變壓器的構造 57

三、變壓器的套用 58

第七節 特殊變壓器 59

一、自耦變壓器 59

二、多繞組變壓器 60

三、電焊變壓器 60

四、儀用互感器 61

第八節 變壓器原理在汽車上的

套用 62

一、加速踏板位置感測器 . 62

二、變壓器式節氣門位置感測器 63

三、電動汽車電機轉速 （解角）

感測器 64

四、變壓器在點火系統上的套用 65

思考題與習題 66

第四章 汽車交流異步電機 69

第一節 概述 69

一、電機的簡單分類 . 69

二、兩種汽車用電機 . 69

第二節 三相異步電機 . 70

一、異步電機的構造 . 70

二、汽車電機的構造 . 72

第三節 旋轉磁場的產生 72

一、異步電機旋轉磁場的產生 . 72

二、為什麼會產生旋轉磁場 73

三、異步電機的運轉原理 . 76

四、轉差率 76

第四節 電動汽車用異步電機 77

一、電動汽車用異步電機的種類 77

二、電動汽車用異步電機的結構 77

三、電動汽車用異步電機銘牌 . 78

思考題與習題 81

第五章 直流電機 82

第一節 概述 82

一、直流電機 . 82

二、汽車直流電機 83

三、電動汽車驅動電機是什麼

電機 . 83

第二節 直流電機的基本原理 83

一、直流電機的工作原理 . 83

二、直流電機的簡單計算 . 84

三、直流電機的構造 . 85

四、直流電機的勵磁方式 . 86

第三節 直流電機的特性 87

一、直流電機的轉速特性 . 87

二、直流電機的轉速特性 . 88

第四節 直流電機的起動、調速和

反轉 89

Ⅵ

一、電機的起動 89

二、電機的調速 90

三、電機的反轉 90

思考題與習題 91

第六章 汽車永磁同步電機 92

第一節 電動汽車電機 . 92

一、電機種類 . 92

二、驅動電機 . 92

三、控制電機 . 93

四、電動汽車對電機的要求 93

第二節 電動汽車永磁電機結構 . 94

一、永磁無刷電機的優點 . 94

二、三相直流無刷電機 94

第三節 三相逆變過程 . 95

一、變頻器 95

二、電流導通方式 95

三、定時和定量控制 . 97

第四節 電機轉子位置感測器 98

一、電機轉子初始角 . 98

二、電機轉子位置識別 98

思考題與習題 99

第七章 安全用電 . 100

安全用電 100

一、電流對人體的作用 100

二、觸電傷害程度 100

三、什麼是安全電壓 . 101

四、電動汽車的所謂 “高壓”

是真的嗎 101

五、中性點不接地系統的保護

接地. 102

六、中性點接地系統的保護接地 . 102

七、工業用電安全知識 103

八、工業電機的主要安全操作

規程. 104

思考題與習題 . 104

第八章 整流濾波電路 . 105

第一節 概述 . 105

一、什麼是半導體 105

二、什麼是電晶體 105

第二節 PN結 . 106

一、半導體的導電方式 106

二、兩種 （N型與 P型）

半導體 . 106

三、PN結及其單嚮導電性 107

第三節 二極體 108

一、二極體的分類和符號. 108

二、二極體的伏安特性 108

三、二極體套用 . 109

四、二極體參數 . 109

第四節 整流電路 . 110

一、什麼是整流 . 110

二、單相半波整流電路 110

三、橋式全波整流電路 111

第五節 濾波電路 . 113

一、電容濾波 113

二、電感濾波 115

三、複式濾波 116

第六節 整流、濾波和穩壓電路在汽車

上的套用 . 116

一、三相全波整流器 . 116

二、三相車用發電機整流. 117

三、汽車穩壓電路套用 120

四、汽車濾流電路套用 122

思考題與習題 . 123

第九章 汽車放大電路 125

第一節 概述 . 125

Ⅶ

第二節 電晶體 126

一、電晶體結構 . 126

二、電流放大作用 126

三、電流放大原理 129

第三節 電晶體特性 129

一、輸入特性曲線 129

二、輸出特性曲線 130

三、三種工作狀態 131

第四節 主要參數 . 132

一、極間反向電流 132

二、極限參數 132

三、溫度的影響 . 133

第五節 基本放大電路 . 134

一、單管放大電路 134

二、單管放大原理 135

第六節 放大器的基本分析方法 137

一、圖解法求靜態工作點. 137

二、用小信號等效電路法求電壓放大

倍數. 139

第七節 靜態工作點的設定與穩定 . 142

一、靜態工作點的設定 142

二、靜態工作點的穩定 143

第八節 場效應電晶體 . 145

一、場效應電晶體 145

二、場效應電晶體放大電路 . 146

第九節 功率放大器 147

一、功率放大器的基本要求 . 147

二、互補對稱式功率放大器 . 148

三、乙類推挽功率放大器. 149

第十節 放大電路在汽車上的套用 . 150

一、霍爾電流感測器 . 150

二、電壓型霍爾位置識別. 152

三、開關管在汽車執行器上的

套用. 152

思考題與習題 . 154

第十章 汽車穩壓調壓電路 157

第一節 概述 . 157

第二節 矽穩壓二極體及簡單穩壓

電路 . 158

一、矽穩壓二極體 158

二、簡單穩壓電路 159

第三節 串聯型電晶體穩壓電源 160

一、固定式串聯型穩壓電路 . 160

二、可調式串聯型穩壓電源 . 161

第四節 集成穩壓電源 . 162

第五節 汽車發電機分立穩壓和

集成穩壓 . 163

一、發電機電壓調節器分立穩壓 . 163

二、汽車發電機電壓調節器

集成穩壓 165

思考題與習題 . 166

第十一章 脈衝數字電路 167

第一節 概述 . 167

一、什麼是脈衝信號 . 167

二、脈衝信號和二進制 168

第二節 基本邏輯門電路 169

一、什麼是邏輯門 169

二、基本邏輯門 . 169

三、組合邏輯門 . 173

四、集成與非門 . 173

五、三態門 . 175

六、門電路在汽車上的套用實例 . 176

第三節 解碼器與數碼顯示. 177

一、二進制解碼器 177

二、顯示解碼器 . 178

思考題與習題 . 181

Ⅷ

第十二章 汽車電力電子變換 . 182

第一節 電力電子技術 . 182

一、什麼是電力電子技術. 182

二、電力電子器件及其發展概況 . 183

三、電力電子器件 183

四、功率積體電路 184

五、變流技術功能 184

六、控制技術 185

七、本課程的任務與要求. 185

第二節 整流二極體 185

一、概述. 185

二、整流二極體類型 . 186

第三節 電力電晶體 186

一、電力電晶體結構 . 186

二、共發射極接法 186

第四節 電力場效應電晶體. 188

一、什麼是電力 MOSFET 188

二、電力 MOSFET的結構 188

三、電力 MOSFET工作原理 . 189

第五節 絕緣柵雙極型電晶體 . 190

一、絕緣柵雙極型電晶體

（IGBT）. 190

二、IGBT模組 191

第六節 IGBT柵極驅動 191

一、柵極驅動電壓 191

二、驅動電壓對 IPM中 IGBT的

影響. 192

三、IGBT一般驅動方式 . 193

四、IGBT驅動設計規則 . 193

第七節 IGBT柵極驅動隔離 193

一、柵極光電隔離 193

二、柵極變壓器隔離 . 194

第八節 IGBT保護電路 195

一、IGBT的失效機制 195

二、IGBT失效原因分析 . 196

三、IGBT保護方法 196

第九節 智慧型功率模組 . 198

一、智慧型功率模組 （IPM）簡介 . 198

二、智慧型功率模組 （IPM）功能 . 198

三、IPM的保護方法 . 199

四、IPM驅動 199

第十節 IGBT的使用和檢查 201

一、使用注意事項 201

二、IGBT過載使用 202

三、IGBT極性測量 203

四、如何檢測判斷 IGBT的好壞 . 203

五、變頻器引起短路故障的原因 . 203

思考題與習題 . 204

參考文獻 . 205