電機原理及驅動分析（第3版）

《電機原理及驅動分析（第3版）》是2015年8月清華大學出版社出版的圖書，作者是Paul Krause、Oleg Wasynczuk、Scott、Sudhoff、Steven Pekarek。

基本介紹

• 書名：電機原理及驅動分析（第3版）
• 作者：Paul Krause、Oleg Wasynczuk、Scott、Sudhoff、Steven Pekarek
• ISBN：9787302397748
• 定價：69元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2015年8月

內容簡介

All Rights Reserved. Authorized translation from the English language edition published by John Wiley & Sons Limited. Responsibility for the accuracy of the translation rests solely with Tsinghua University Press Limited and is not the responsibility of John Wiley & Sons Limited. No part of this book may be reproduced in any form without the written permission of the original copyright holder, John Wiley & Sons Limited.

圖書目錄

第1章機電能量轉換理論1

1.1引言1

1.2磁耦合電路1

線性磁路系統2

非線性磁路系統5

1.3機電能量轉換8

能量關係8

耦合場中的能量11

能量轉換的圖形解釋15

電磁力和靜電力17

機電系統的穩態和動態特性19

1.4基本的交流電機24

參考文獻31

習題31第2章交流電機的分布繞組38

2.1引言38

2.2分布繞組描述38

分布繞組的離散描述方法40

分布繞組的連續描述方法41

導體分布的對稱條件41

分布繞組離散描述和連續描述之間的轉換42

端部導體42

一般的繞組設計43

2.3繞組函式45

2.4氣隙磁動勢48

2.5旋轉MMF50

2.6磁鏈和電感51

2.7電阻53

2.8分布繞組的電壓和磁鏈方程54

定子電壓方程54

同步電機54

異步電機56

參考文獻58

習題58第3章參考坐標系理論60

3.1引言60

3.2背景60

3.3變換方程: 變數的變換61

3.4靜態電路變數向任意參考坐標系的變換62

阻性元件62

感性元件63

容性元件65

3.5通常使用的參考坐標系67

3.6對稱系統的變換68

3.7對稱穩態相量關係68

3.8對稱穩態電壓方程70

3.9從幾個參考坐標系觀察的變數72

3.10參考坐標系之間的變換76

3.11特殊變換77

3.12空間向量表示78

參考文獻80

習題80第4章永磁交流電機85

4.1引言85

4.2電機的電壓和轉矩方程85

4.3在轉子參考坐標系的電壓和轉矩方程式88

4.4穩態運行分析89

4.5無刷直流電機90

4.6永磁電機的電壓相移96

4.7定子電流的控制98

參考文獻99

習題99第5章同步電機101

5.1引言101

5.2以電機變數表示的電壓方程101

5.3以電機變數表示的電磁轉矩方程式105

5.4任意旋轉坐標系中的定子電壓方程式106

5.5轉子坐標系中的電壓方程式107

5.6變數替換後的電磁轉矩方程111

5.7轉子角度位置112

5.8標麼值113

5.9穩態運行分析114

5.10定子電流流出電機為正: 同步發電機運行121

輸入轉矩突變時的動態特性125

電機端部三相故障時的動態運行特性129

近似的暫態轉矩轉子角度特性132

在輸入轉矩突變時的實際的和近似的暫態轉矩角度特性比較:

初次擺動暫態穩定性極限值134

端部發生三相短路故障時，實際的和近似的暫態轉矩角度特性比較:

臨界恢復時間136

等面積準則139

5.11計算機仿真145

在轉子參考坐標系中進行仿真145

在任意參考坐標系中定子電壓方程仿真147

飽和情況的仿真148

對稱條件下的仿真151

定子不對稱狀態時的仿真151

參考文獻152

習題152第6章異步電機156

6.1引言156

6.2用電機變數表示電壓方程156

6.3用電機變數表示轉矩方程159

6.4轉子電路的變換公式160

6.5用任意參考坐標系變數表示電壓方程162

6.6用任意參考坐標系中的變數表示轉矩方程166

6.7常用的參考坐標系168

6.8標麼制168

6.9穩態運行的分析170

6.10自由（空載）加速特性175

6.11從不同參考坐標系下觀察自由加速特性181

6.12負載轉矩突變時的動態性能187

6.13電機端子出現三相短路時的動態性能189

6.14在任意參考坐標系進行計算機仿真190

參考文獻193

習題193第7章在時域表示的電機方程式197

7.1引言197

7.2派克方程式的微分運算元形式197

7.3同步電機四個轉子繞組的運算阻抗和G(p)198

7.4標準同步電機阻抗200

7.5同步電機標準時間常數202

7.6同步電機時間常數的推導202

7.7從短路特性求取參數205

7.8從頻率回響特性求取參數210

參考文獻214

習題215第8章電機方程的其他表示形式217

8.1簡介217

8.2非線性化的電機模型218

異步電機218

同步電機218

8.3電機方程的線性化219

異步電機220

同步電機221

8.4小信號穩定性分析:特徵值224

8.5典型的異步電機的特徵值224

8.6典型的同步電機的特徵值227

8.7忽略電氣瞬變的定子電壓方程227

異步電機229

同步電機230

8.8忽略定子電氣瞬變情況下，異步電機運行特性的預測231

自由加速特性分析231

負載轉矩的變化232

電機端子三相短路故障233

8.9忽略定子電氣暫態，預測同步電機運行特性234

輸入轉矩的變化234

電機端子三相短路故障234

8.10電壓源模型236

8.11降階的電壓源模型242

參考文獻243

習題244第9章不平衡條件運行及單相感應電機245

9.1引言245

9.2對稱分量理論245

9.3感應電機對稱分量分析246

9.4感應電機的定子不平衡條件: 參考坐標系分析247

參考坐標系中的不平衡系統變數247

相量關係249

9.5感應電機典型定子不平衡條件252

輸入電壓不平衡252

定子阻抗不平衡253

定子一相開路254

9.6感應電機的轉子不平衡條件255

任意參考坐標系內不平衡系統變數256

相量關係257

9.7轉子電阻不平衡258

9.8單相感應電機261

任意參考坐標系內的電壓方程262

任意參考坐標系內不平衡的電機變數263

相量關係264

不平衡定子阻抗264

定子相開路265

單相感應電機的運行特性266

9.9同步電機的異步運行以及不平衡條件運行268

電機啟動269

極滑270

相線中線短路272

相線相線短路272

相線相線中線短路273

參考文獻274

習題274第10章直流電機及驅動276

10.1引言276

10.2直流電機基礎276

10.3電壓和轉矩方程式281

10.4基本的直流電機種類282

他勵直流電機282

並勵直流電機283

串勵直流電機284

復勵直流電機286

10.5時域框圖和狀態方程288

並勵直流電機289

永磁直流電機290

10.6直流驅動系統的固態變流器291

單相交/直整流器291

三相交/直變換器293

直/直斬波器293

10.7一象限直/直變流器驅動294

一象限直/直斬波器294

連續電流運行295

不連續電流運行298

平均值分析300

運行特性303

10.8兩象限直/直變流器驅動307

10.9四象限直/直變流器驅動309

10.10具有電壓控制型直/直變流器的電機控制311

速度控制: 電壓控制型直/直變流器311

速度控制: 帶電壓前饋控制的電壓控制直/直變流器312

10.11電流控制型直/直變流器的電機控制313

電流控制四象限直/直變流器313

速度控制: 流控型直/直變流器316

參考文獻317

習題317第11章半控橋式轉換器319

11.1引言319

11.2單相負載換相轉換器319

沒有換相電感或觸發延遲的運行情況319

有換相電感無觸發延遲時的運行情況321

沒有換相電感而有觸發延遲時的運行情況321

有換相電感和有觸發延遲時的運行情況322

運行模式324

11.3三相負載換相轉換器327

工作模式328

分析和平均值模型330

11.4結論與擴展336

參考文獻337

習題337第12章三相全控橋式逆變器338

12.1簡介338

12.2三相橋式逆變器338

12.3六拍運行342

12.4六拍調製347

12.5正弦三角波調製方法350

12.6擴展的正弦三角波調製354

12.7空間矢量調製355

12.8滯環調製358

12.9誤差調製360

12.10開環電壓和電流調節361

12.11閉環電壓和電流調節362

參考文獻365

習題366第13章異步電機的控制368

13.1引言368

13.2壓頻比控制368

13.3恆滑差頻率的電流控制方式373

13.4磁場定向控制378

13.5直接磁場定向控制381

13.6具有魯棒性的直接轉矩控制系統382

13.7間接轉子磁場定向控制385

13.8直接轉矩控制388

13.9滑差的能量回饋控制391

13.10結論393

參考文獻394

習題394第14章永磁交流電機的驅動396

14.1引言396

14.2電壓源型逆變器驅動系統396

14.3電壓源型逆變器等效的理想化電源397

14.4電壓源型逆變驅動系統的平均值分析403

14.5電壓源型逆變驅動系統的穩態性能406

14.6電壓源型逆變驅動系統的暫態和動態性能408

14.7案例研究: 基於電壓源逆變器的速度控制系統412

14.8電流調節型逆變器驅動系統415

14.9電流調節型逆變驅動系統的電壓限制418

14.10電流指令的合成419

14.11電流調節型逆變驅動系統的平均值模型422

14.12案例研究: 基於電流調節型逆變器的速度控制系統423

參考文獻425

習題425第15章電機設計介紹427

15.1引言427

15.2電機的結構428

15.3定子繞組432

15.4材料參數434

15.5定子電流和控制原理435

15.6徑向磁場分析436

定子磁動勢437

徑向磁場變化437

氣隙磁動勢降落438

永磁體磁動勢438

徑向磁通密度的求解439

15.7集總參數439

15.8鐵磁材料中磁場分析440

15.9設計問題的規劃444

空間設計444

設計指標444

設計約束445

設計適用度446

15.10實例447

15.11擴展452

參考文獻453

習題453附錄A三角關係、常量、轉換因子和縮寫455

A.1基本的三角關係455

A.2三相三角關係455

A.3常量和轉換因子456

A.4縮寫456附錄B卡特係數457附錄C漏感459參考文獻462