特種電動機調速控制技術及套用

《特種電動機調速控制技術及套用》是2010年華南理工大學出版社出版的圖書。本書適合作為各類高等院校自動化專業、機電一體化及相關專業的教學用書，也可作為從事特種電動機變頻調速以及特種運動控制套用研究的廣大技術人員的參考用書。

基本介紹

• 書名：特種電動機調速控制技術及套用
• ISBN：9787562332633
• 出版社：華南理工大學出版社
• 出版時間：2010-03-01
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

基本信息

作　者：史步海，張選正 等 著

版　次：1頁　數：240

所屬分類：圖書 > 教材教輔 > 大學教材

內容簡介

《特種電動機調速控制技術及套用》主要從特種電動機的構造、調速控制原理及套用角度出發，以開關磁阻電動機、永磁同步電動機、普通同步電動機、直流無刷電動機、步進電動機、直線電動機、超音波電動機、繞線轉子異步電動機等為對象介紹其調速控制原理及套用技術。

目錄

1　開關磁阻電動機

1.1　概述

1.2　開關磁阻電動機調速系統簡介

1.2.1　開關磁阻電動機調速系統(SRD)原理

1.2.2　電動機結構

1.2.3　控制電路

1.2.4　開關磁阻電動機調速系統SRD的特點

1.3　開關磁阻電動機調速系統和交流變頻調速系統的區別

1.3.1　主電路比較

1.3.2　控制策略比較

1.4　開關磁阻電動機技術參數及套用場合

1.4.1　開關磁阻電動機的外形及安裝尺寸

1.4.2　性能曲線

1.4.3　開關磁阻電動機調速系統套用場合

1.4.4　SRDlO系列開關磁阻電動機調速系統的效率

1.5　開關磁阻電動機無位置感測器的CGSM驅動策略

1.5.1　CGSM原理

1.5.2　CGSM在開關磁阻發電機上的套用

1.5.3　套用

1.5.4　實驗結果

1.5.5　啟動

1.6　電動車用開關磁阻電動機全工況運行方案

1.6.1　SRD的基本分析

1.6.2　SRM全工況運行分析

1.6.3　SRM全工況運行仿真結果

1.6.4　SRM全工況運行試驗結果分析

1.7　基於DSP的大功率開關磁阻電動機全數字控制系統在礦山絞車上的套用

1.7.1　開關磁阻電動機的數學模型

1.7.2　電流斬波控制(CCC)

1.7.3　系統主迴路

1.7.4　控制器硬體和軟體設計

1.7.5　現場運行結果

1.8　開關磁阻調速電動機在煤礦上的套用

1.8.1　在煤礦中套用的幾種調速方式的比較

1.8.2　開關磁阻電動機調速系統在煤礦中的套用實例

1.8.3　技術性能和特點

1.8.4　保護和故障診斷功能

1.8.5　開關磁阻電動機調速系統的維護

1.9　開關磁阻調速電動機在抽油機上的套用

1.9.1　主要特點

1.9.2　現場套用及效果分析

1.9.3　問題及對策

2　永磁同步電動機

2.1　永磁同步電動機的轉子磁路結構及隔磁措施

2.1.1　轉子磁路結構

2.1.2　隔磁措施

2.2　永磁同步電動機數學模型

2.3　永磁同步電動機的變頻調速

2.3.1　永磁同步電動機及其運行控制方法

2.3.2　永磁同步電動機的恆壓頻比控制

2.4　永磁同步電動機空間電壓矢量控制(SVM)

2.4.1　永磁同步電動機的SVM-DTC控制

2.4.2　調速方式的比較

2.4.3　永磁同步電動機變頻調速在化纖、玻璃行業中的套用

2.5　基於奇異攝動的永磁同步電動機無位置感測器控制

2.5.1　PMSM驅動系統數學模型

2.5.2　雙時間尺度分解

2.5.3　基於雙時間尺度的位置及速度估計算法

2.5.4　仿真結果

2.6　永磁同步電動機變結構直接轉矩控制及定子磁鏈的觀測

2.6.1　PMSM同步電動機變結構直接轉矩控制器

2.6.2　數位化PMSM變結構直接轉矩控制系統

2.6.3　實驗結果

2.6.4　自適應滑模觀測器

2.7　永磁同步電動機的直接轉矩控制策略

2.7.1　永磁同步電動機的直接轉矩控制基本方案

2.7.2　基於電磁轉矩和定子電流直軸分量的直接轉矩控制方案

2.7.3　基於電磁轉矩和無功轉矩的直接轉矩控制方案

2.7.4　基於預測控制算法的直接轉矩控制方案

2.8　永磁同步電動機的弱磁控制策略仿真研究

2.8.1　永磁同步電動機弱磁擴速原理分析

2.8.2　電流控制器的飽和

2.8.3　永磁同步電動機弱磁控制區域的確定

2.8.4　基於最小端電壓比的永磁同步電動機弱磁控制策略

2.8.5　永磁同步電動機的弱磁控制策略的仿真

3　大功率普通同步電動機

3.1　結構和工作原理

3.2　同步電動機變頻調速.

3.3　同步電動機的控制方式

3.3.1　工作原理

3.3.2　同步轉速

3.3.3　運行方式

3.4　跟轉子勵磁有關的兩種同步電動機

3.5　中高壓變頻器在大功率同步電動機上的套用

3.5.1　同步電動機的工頻啟動投勵過程

3.5.2　變頻器驅動同步電動機時的啟動整步過程

3.5.3　電流型變頻器用於大型風機的啟動

3.5.4　同步變頻啟動的工作原理

3.5.5　實際使用效果

3.6　電壓型PWM變頻裝置在同步電動機調速中的套用

3.6.1　同步電動機適宜變頻調速的範圍

3.6.2　同步電動機變頻調速的特點

3.7　同步電動機變頻啟動中的典型故障

3.7.1　啟動裝置的基本組成及主要參數

3.7.2　啟動過程

3.7.3　故障現象及原始處理過程

3.8　負載換相同步電動機(可控矽電動機)

3.8.1　系統結構

3.8.2　工作原理

3.8.3　機械特性和調速

3.9　PH系列變頻器在同步電動機上的套用

4　直流無刷電動機

4.1　直流無刷電動機的結構與工作原理

4.1.1　系統結構

4.1.2　工作原理

4.1.3　運行特性和調速原理

4.1.4　直流無刷電動機調速特性

4.1.5　直流無刷電動機調速器技術參數

4.2　一種新型永磁雙凸極直流無刷電動機

4.2.1　DSPM-BLDC電動機基本運行原理

4.2.2　變參數PI轉速調節與單斬電流滯環相結合的雙閉環控制

4.2.3 9kW DSPM-BLDC電動機恆速系統

4.3　直流無刷電動機EPS系統的控制策略及一種PWM調製方法

4.3.1　EPS系統概述

4.3.2　EE5系統控制策略

4.3.3　一種低損耗的PWM調製方法

4.3.4　實驗結果

4.4　直流無刷電動機的直接自控制

4.4.1　DSC原理

4.4.2　BLDC-DSC的實現

4.4.3　仿真及結果

4.4.4　實驗及結果

4.5　集中繞組永磁無刷電動機

4.5.1　永磁無刷電動機的套用

4.5.2　集中繞組永磁無刷電動機的繞組構成

4.5.3　集中繞組永磁無刷電動機的轉矩分析

4.6　基於DSP的無位置感測器的直流無刷電動機控制系統

4.6.1　基於TMS320LF240x晶片方案一

4.6.2　基於MC56F8013晶片方案二

4.7　雷達伺服系統中直流無刷電動機換相檢測算法研究

4.7.1　反電勢檢測和預估結合算法

4.7.2　實驗結果

4.8　開關電容變換器在直流無刷電動機驅動電路中的套用

4.8.1　自舉電路工作原理

4.8.2　開關電容變換器工作原理分析

4.8.3　控制方法

4.8.4　仿真和實驗結果

4.9　縫紉機用直流無刷電動機位置伺服系統設計

4.9.1　位置伺服系統控制框圖

4.9.2　位置伺服系統的硬體組成

4.9.3　位置伺服系統的軟體設計

4.9.4　實驗結果

5　步進電動機及其控制

5.1　步進電動機的結構與工作原理

5.1.1　步進電動機的工作原理

5.1.2　反應式步進電動機

5.1.3　永磁式和感應子式步進電動機

5.1.4　步進電動機的特點

5.2　反應式步進電動機的特性

5.2.1　步進電動機的靜態特性

5.2.2　步進電動機的單步運行

5.2.3　步進電動機的連續運行和動特性

5.3　步進電動機驅動控制器的構成

5.4　步進電動機的功率驅動電路

5.4.1　單極性驅動電路

5.4.2　雙極性驅動電路

5.5　步進電動機的角度細分控制

5.5.1　角度細分控制原理

5.5.2　角度細分控制的電路實現

5.5.3　細分控制專用積體電路

5.6　步進電動機的單片機控制

5.6.1　脈衝分配

5.6.2　步進電動機的速度控制

5.6.3　步進電動機的加減速與定位控制

6　直線電動機

6.1　概述

6.1.1　直線電動機的原理和分類

6.1.2　直線電動機的國內外發展概況

6.2　直線感應電動機

6.2.1　直線感應電動機的主要類型和基本結構

6.2.2　直線感應電動機的基本工作原理

6.2.3　直線感應電動機的工作特性

6.2.4　直線感應電動機的邊緣效應

6.3　直線直流電動機

6.3.1　永磁式直線電流電動機

6.3.2　電磁式直線直流電動機

6.4　直線和平面步進電動機

6.4.1　直線步進電動機

6.4.2　平面步進電動機

6.5　直線感應電動機的套用

6.5.1　直線感應電動機的套用原則

6.5.2　直線感應電動機的套用情況

7　超音波電動機

7.1　超音波電動機概述

7.1.1　超音波電動機的基本原理

7.1.2　超音波電動機的發展

7.1.3　超音波電動機的優點及其套用

7.1.4　超音波電動機存在的問題及研究重點

7.2　超音波電動機的常見結構與分類

7.2.1　超音波電動機的常見結構

7.2.2　超音波電動機的分類

7.3　行波型超音波電動機的調速機理

7.3.1　行波的形成

7.3.2　超音波電動機的調速機理

7.4　行波型超音波電動機的驅動控制

7.4.1　行波型超音波電動機的調速控制方法

7.4.2　逆變器主迴路

7.4.3　頻率跟蹤技術

8　其它型電動機調速及套用

8.1　繞線轉子異步電動機調速控制

8.2　球磨機的調整

8.2.1　概況

8.2.2　負荷特性

8.2.3　選用新型的U形外特性變頻器來實現節電

8.2.4　TM系列球磨機用同步電動機

8.2.5　陶瓷行業球磨機節能改造

8.3　電磁離合器調速

8.3.1　電磁離合器概述

8.3.2　電磁離合器的效率

8.3.3　節電效率估算

8.4　單相電容電動機調速

8.4.1　單相電容電動機的工作原理

8.4.2　單相電容電動機變頻逆變原理

8.4.3　單相電容電動機變頻調速套用實例

8.5　雙異步電動機組合移相調速

8.5.1　雙電機移相調速的思路

8.5.2　組合移相調速電路的結構及控制方式

8.5.3　移相變流的調速原理

8.5.4　移相變流電路的參數選擇及功率傳輸的分析

8.6　變頻器調速對環境的影響

8.6.1　對電動機的影響

8.6.2　對電纜的影響

8.6.3　對於EMC、絕緣、接地的影響

8.6.4　其它的影響

參考文獻

前言

隨著自動化技術、計算機技術、電力電子技術的發展，特別是高性能永磁材料的問世，電動機製造技術水平得到了極大的提高，也為特種電動機的製造、控制和套用提出了更高的要求，提供了更廣闊的發展空間。

對於一般的三相鼠籠式交流電動機及其變頻調速控制方式，大家都比較熟悉，同時也有較多的資料和書籍介紹這方面的內容。但對於具有特殊套用要求的特種電動機及其控制和套用，由於其套用面相對較窄使其需求套用較少，而且其控制裝置較貴，相關的書籍較少，使得這方面的理論知識和套用經驗較為缺乏。

本書旨在通過對特種電動機的構造、調速控制原理及套用的介紹，使讀者達到快速學習特種電動機控制技術及套用的目的。筆者查閱了大量的國內外關於特種電動機調速控制的論文和書籍（見參考文獻），重點選擇了當今人們最為關心的、具有節能潛質的和具有特色的特種電動機（如開關磁阻電動機、永磁同步電動機、普通同步電動機、直流無刷電動機、步進電動機、直線電動機、超音波電動機）進行介紹。

本書既有理論論述，又有實際工程套用介紹，具有全面性、系統性、實用性、可讀性的特點，避免繁瑣的數學運算和高深的理論，從實際出發，深入淺出，涉及的範圍廣，內容豐富，特別是有具體的實例介紹，對於學習特種電動機套用具有重要的參考價值。

本書適合作為各類高等院校自動化專業、機電一體化等相關專業的教學用書，也可作為從事特種電動機變頻調速以及特種運動控制套用研究的廣大技術人員的參考用書。