張紅蓮主編的《電機與電力拖動控制系統》主要講述電機、電力拖動及其控制系統的基本理論，包含直流和交流兩大部分。直流電機及拖動控制部分有：直流電機的原理、結構及運行特性；直流電動機的電力拖動，包括直流電動機的起動、制動、調速原理及各種運行方式分析；直流電動機調速控制系統，包括轉速單閉環調速控制系統和轉速電流雙閉環調速控制系統的分析和設計；直流調速系統的建模與仿真。交流電機及拖動控制部分有：三相異步電動機的原理、結構及運行特性；三相異步電動機的電力拖動，包括三相異步電動機的起動、制動、調速的原理及各種運行方式分析；交流電動機調速控制系統，包括基於穩態模型的異步電動機的變頻調速系統，基於動態模型的異步電動機的調速系統；交流調速系統的建模與仿真。最後介紹了電力拖動系統電動機的選擇方法及套用。 《電機與電力拖動控制系統》可作為高等院校的自動化、電氣工程及其自動化、機械工程及其自動化等專業，以及高等職業技術學院、高等專科學校、繼續教育學院等專科學校的電氣技術、工業自動化、機電套用技術等專業的教材，也可作為有關工程技術人員的參考用書。
基本介紹
- 書名：電機與電力拖動控制系統
- 作者：張紅蓮
- 出版日期：2013年9月13日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787111429081
- 外文名：Motor and Electric Drive Control System
- 出版社：機械工業出版社
- 頁數：318頁
- 開本：16
- 品牌：機械工業出版社
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
張紅蓮主編的《電機與電力拖動控制系統》共分7章，第1章介紹直流電機；第2章介紹直流電動機的電力拖動；第3章介紹直流電動機調速控制系統；第4章介紹三相異步電動機；第5章介紹三相異步電動機的電力拖動基礎；第6章介紹異步電動機調速控制系統，包括基於穩態模型和基於動態模型的異步電動機調速控制系統；第7章介紹電力拖動系統電動機的選擇。
圖書目錄
前言
緒論
0.1 電機及電力拖動系統概述
0.2 交直流調速控制系統概述
0.3 本課程的任務
第1章 直流電機
1.1 直流電機的工作原理和結構
1.1.1 直流電機的工作原理
1.1.2 直流電機的主要結構
1.2 直流電機的銘牌數據及主要系列
1.2.1 直流電機的銘牌數據
1.2.2 直流電機系列
1.3 直流電機的電樞繞組
1.3.1 直流電機電樞繞組的一般介紹
1.3.2 直流電機電樞繞組的基本形式
1.4 直流電機的磁場
1.4.1 直流電機的空載磁場
1.4.2 直流電機負載時的磁場及電樞反應
1.5 直流電機的電磁轉矩和電樞電動勢
1.5.1 直流電機的電樞電動勢
1.5.2 直流電機的電磁轉矩
1.6 直流電機的換向
1.6.1 換向概述
1.6.2 換向的電磁理論
1.6.3 改善換向的方法
1.6.4 防止環火與補償繞組
1.7 直流電動機
1.7.1 直流電動機按勵磁方式分類
1.7.2 直流電動機的基本方程式
1.7.3 他勵（並勵）直流電動機的工作特性
1.7.4 串勵直流電動機的工作特性
1.7.5 復勵直流電動機的工作特性
1.7.6 直流電動機的適用範圍
1.8 直流發電機
1.8.1 直流發電機的勵磁方式
1.8.2 直流發電機的基本方程式
1.8.3 他勵直流發電機的特性
1.8.4 並勵直流發電機
1.8.5 復勵直流發電機
本章小結
習題
第2章 直流電動機的電力拖動
2.1 電力拖動系統的動力學基礎
2.1.1 電力拖動系統的組成
2.1.2 電力拖動系統的運動方程式
2.1.3 多軸拖動系統的折算
2.2 負載的轉矩特性
2.3 他勵直流電動機的機械特性
2.3.1 他勵直流電動機的機械特性方程
2.3.2 他勵直流電動機的機械特性曲線
2.3.3 電力拖動系統穩定運行條件
2.4 他勵直流電動機的起動
2.4.1 對起動的要求
2.4.2 電樞迴路串電阻起動
2.4.3 減壓起動
2.5 他勵直流電動機的制動
2.5.1 能耗制動
2.5.2 反接制動
2.5.3 回饋制動（再生制動）
2.5.4 他勵直流電動機的四象限運行
2.6 他勵直流電動機的調速
2.6.1 調速指標
2.6.2 他勵直流電動機的調速方法
2.7 直流調速方式與負載的配合
2.7.1 電動機的容許輸出與充分利用
2.7.2 他勵直流電動機的調速方式
2.7.3 負載類型與電動機調速方式的匹配
2.8 串勵和復勵直流電動機的電力拖動
2.8.1 串勵直流電動機的電力拖動
2.8.2 復勵直流電動機的電力拖動
2.9 電力拖動系統的過渡過程
2.9.1 過渡過程概念
2.9.2 電力拖動系統動態分析
本章小結
習題
第3章 直流電動機調速控制系統
3.1 直流調速系統的組成及數學模型
3.1.1 直流調速系統的組成
3.1.2 可控直流電源
3.1.3 直流調速系統及數學模型
3.2 調速系統的控制要求和開環直流調速系統
3.2.1 調速系統的控制要求
3.2.2 開環直流調速系統的特性及存在的問題
3.3 轉速負反饋單閉環直流調速系統
3.3.1 單閉環直流調速系統的組成及靜特性
3.3.2 單閉環直流調速系統穩態參數的計算
3.3.3 單閉環直流調速系統的動態分析
3.4 無靜差直流調速系統和積分控制規律
3.4.1 比例調節器的特性
3.4.2 比例積分調節器的特性
3.4.3 無靜差直流調速系統及其穩態參數計算
3.5 單閉環直流調速系統的限流保護
3.5.1 電流截止負反饋
3.5.2 帶電流截止負反饋的單閉環直流調速系統
3.6 轉速電流雙閉環直流調速系統
3.6.1 雙閉環直流調速系統的組成及靜特性
3.6.2 雙閉環直流調速系統的數學模型
3.6.3 雙閉環直流調速系統的起動過程
3.6.4 雙閉環直流調速系統的動態抗擾性能
3.7 調速器的工程設計方法
3.7.1 工程設計方法的基本思路
3.7.2 典型系統及其參數與性能指標的關係
3.7.3 工程設計中的近似處理
3.8 轉速電流雙閉環直流調速系統的設計
3.8.1 電流調節器的設計
3.8.2 轉速調節器的設計
3.9 弱磁控制的直流調速系統
3.9.1 變壓與弱磁的配合控制
3.9.2 勵磁電流的閉環控制
3.10 可逆直流調速控制系統
3.10.1 PWM可逆直流調速控制系統
3.10.2 V-M可逆直流調速控制系統
3.11 直流調速系統與仿真
3.11.1 開環直流調速系統的仿真
3.11.2 有靜差轉速負反饋直流調速系統的建模與仿真
3.11.3 單閉環無靜差轉速負反饋直流調速系統的建模與仿真
3.11.4 電流截止負反饋直流調速系統的建模與仿真
3.11.5 轉速電流雙閉環直流調速系統的建模與仿真
本章小結
習題
第4章 三相異步電動機
4.1 三相異步電動機的工作原理和基本結構
4.1.1 三相異步電動機的工作原理
4.1.2 三相異步電動機的基本結構
4.1.3 三相異步電動機的銘牌數據及主要系列
4.2 三相交流電機的定子繞組
4.2.1 三相交流繞組的基本要求和分類
4.2.2 單層繞組
4.2.3 雙層疊繞組
4.3 繞組的感應電動勢
4.3.1 線圈的感應電動勢
4.3.2 線圈組的電動勢
4.3.3 相電動勢
4.3.4 短距因數與分布因數
4.4 繞組的磁動勢
4.4.1 單相繞組的磁動勢——脈振磁動勢
4.4.2 三相繞組的磁動勢——旋轉磁動勢
4.5 三相異步電動機的空載運行
4.5.1 空載運行時的電磁關係
4.5.2 空載運行時的定子電壓平衡關係
4.6 三相異步電動機的負載運行
4.6.1 負載運行時的物理情況
4.6.2 異步電動機的等效電路及相量圖
4.7 三相異步電動機的功率和電磁轉矩
4.7.1 功率轉換過程和功率平衡方程式
4.7.2 轉矩平衡方程式
4.7.3 電磁轉矩公式
4.8 三相異步電動機的工作特性
本章小結
習題
第5章 三相異步電動機的電力拖動基礎
5.1 三相異步電動機的機械特性
5.1.1 三相異步電動機的機械特性表達式
5.1.2 三相異步電動機的固有機械特性和人為機械特性
5.2 三相異步電動機的起動
5.2.1 三相異步電動機的起動性能分析
5.2.2 三相異步電動機的起動方法
5.3 三相異步電動機的制動
5.3.1 三相異步電動機的能耗制動
5.3.2 三相異步電動機的反接制動
5.3.3 三相異步電動機的回饋制動
5.4 三相異步電動機的調速
5.4.1 轉差功率消耗型異步電動機調速方法
5.4.2 轉差功率回饋型異步電動機調速方法——串級調速
5.4.3 轉差功率不變型異步電動機調速方法
本章小結
習題
第6章 異步電動機調速控制系統
6.1 變壓變頻調速的基礎知識
6.1.1 電壓頻率協調控制時的機械特性
6.1.2 交-直-交變壓變頻器
6.2 變壓變頻脈寬調製（PWM）技術
6.2.1 正弦波脈寬調製（SPWM）控制技術
6.2.2 電流跟蹤PWM（CFPWM）控制技術
6.2.3 電壓空間矢量PWM（SVPWM）控制技術
6.3 基於異步電動機穩態模型的變壓變頻調速
6.3.1 轉速開環變壓變頻調速系統
6.3.2 轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統
6.4 異步電動機的動態數學模型和坐標變換
6.4.1 異步電動機的動態數學模型
6.4.2 坐標變換和變換矩陣
6.5 異步電動機在兩相坐標繫上的動態數學模型
6.5.1 異步電動機在兩相任意旋轉坐標系（dq坐標系）上的數學模型
6.5.2 異步電動機在兩相靜止坐標系（αβ坐標系）上的數學模型
6.5.3 異步電動機在兩相同步旋轉坐標繫上的數學模型
6.5.4 異步電動機在兩相坐標繫上的狀態方程
6.6 異步電動機矢量控制變頻調速系統
6.6.1 矢量控制系統的基本思路和轉子磁鏈模型
6.6.2 轉速磁鏈閉環的矢量控制系統——直接矢量控制系統
6.6.3 磁鏈開環轉差型矢量控制系統——間接矢量控制系統
6.6.4 矢量控制系統的特點與存在的問題
6.7 異步電動機直接轉矩控制變頻調速系統
6.7.1 直接轉矩控制的實質
6.7.2 定子電壓矢量對磁鏈和轉矩的調節作用
6.7.3 異步電動機直接轉矩控制系統
6.8 三相異步電動機調速系統的仿真
6.8.1 三相異步電動機直接起動情況下的仿真
6.8.2 三相異步電動機開環VVVF系統的仿真
6.8.3 矢量控制系統的仿真
6.8.4 直接轉矩控制仿真分析
6.9 電力拖動控制系統套用
6.9.1 變頻恆壓供水系統
6.9.2 多電動機同步調速系統
6.9.3 卷繞機械恆張力控制
本章小結
習題
第7章 電力拖動系統電動機的選擇
7.1 拖動系統選擇電動機的原則
7.2 電動機的發熱與冷卻
7.2.1 電動機的發熱
7.2.2 電動機的冷卻
7.3 電動機的工作制
7.4 電動機負載功率的計算和額定功率的選擇
7.4.1 電動機額定功率選擇的步驟
7.4.2 負載功率的計算
7.4.3 電動機額定功率的選擇
7.5 電動機種類、結構的選擇
7.5.1 電動機種類的選擇
7.5.2 電動機結構型式的選擇
本章小結
習題
參考文獻
緒論
0.1 電機及電力拖動系統概述
0.2 交直流調速控制系統概述
0.3 本課程的任務
第1章 直流電機
1.1 直流電機的工作原理和結構
1.1.1 直流電機的工作原理
1.1.2 直流電機的主要結構
1.2 直流電機的銘牌數據及主要系列
1.2.1 直流電機的銘牌數據
1.2.2 直流電機系列
1.3 直流電機的電樞繞組
1.3.1 直流電機電樞繞組的一般介紹
1.3.2 直流電機電樞繞組的基本形式
1.4 直流電機的磁場
1.4.1 直流電機的空載磁場
1.4.2 直流電機負載時的磁場及電樞反應
1.5 直流電機的電磁轉矩和電樞電動勢
1.5.1 直流電機的電樞電動勢
1.5.2 直流電機的電磁轉矩
1.6 直流電機的換向
1.6.1 換向概述
1.6.2 換向的電磁理論
1.6.3 改善換向的方法
1.6.4 防止環火與補償繞組
1.7 直流電動機
1.7.1 直流電動機按勵磁方式分類
1.7.2 直流電動機的基本方程式
1.7.3 他勵（並勵）直流電動機的工作特性
1.7.4 串勵直流電動機的工作特性
1.7.5 復勵直流電動機的工作特性
1.7.6 直流電動機的適用範圍
1.8 直流發電機
1.8.1 直流發電機的勵磁方式
1.8.2 直流發電機的基本方程式
1.8.3 他勵直流發電機的特性
1.8.4 並勵直流發電機
1.8.5 復勵直流發電機
本章小結
習題
第2章 直流電動機的電力拖動
2.1 電力拖動系統的動力學基礎
2.1.1 電力拖動系統的組成
2.1.2 電力拖動系統的運動方程式
2.1.3 多軸拖動系統的折算
2.2 負載的轉矩特性
2.3 他勵直流電動機的機械特性
2.3.1 他勵直流電動機的機械特性方程
2.3.2 他勵直流電動機的機械特性曲線
2.3.3 電力拖動系統穩定運行條件
2.4 他勵直流電動機的起動
2.4.1 對起動的要求
2.4.2 電樞迴路串電阻起動
2.4.3 減壓起動
2.5 他勵直流電動機的制動
2.5.1 能耗制動
2.5.2 反接制動
2.5.3 回饋制動（再生制動）
2.5.4 他勵直流電動機的四象限運行
2.6 他勵直流電動機的調速
2.6.1 調速指標
2.6.2 他勵直流電動機的調速方法
2.7 直流調速方式與負載的配合
2.7.1 電動機的容許輸出與充分利用
2.7.2 他勵直流電動機的調速方式
2.7.3 負載類型與電動機調速方式的匹配
2.8 串勵和復勵直流電動機的電力拖動
2.8.1 串勵直流電動機的電力拖動
2.8.2 復勵直流電動機的電力拖動
2.9 電力拖動系統的過渡過程
2.9.1 過渡過程概念
2.9.2 電力拖動系統動態分析
本章小結
習題
第3章 直流電動機調速控制系統
3.1 直流調速系統的組成及數學模型
3.1.1 直流調速系統的組成
3.1.2 可控直流電源
3.1.3 直流調速系統及數學模型
3.2 調速系統的控制要求和開環直流調速系統
3.2.1 調速系統的控制要求
3.2.2 開環直流調速系統的特性及存在的問題
3.3 轉速負反饋單閉環直流調速系統
3.3.1 單閉環直流調速系統的組成及靜特性
3.3.2 單閉環直流調速系統穩態參數的計算
3.3.3 單閉環直流調速系統的動態分析
3.4 無靜差直流調速系統和積分控制規律
3.4.1 比例調節器的特性
3.4.2 比例積分調節器的特性
3.4.3 無靜差直流調速系統及其穩態參數計算
3.5 單閉環直流調速系統的限流保護
3.5.1 電流截止負反饋
3.5.2 帶電流截止負反饋的單閉環直流調速系統
3.6 轉速電流雙閉環直流調速系統
3.6.1 雙閉環直流調速系統的組成及靜特性
3.6.2 雙閉環直流調速系統的數學模型
3.6.3 雙閉環直流調速系統的起動過程
3.6.4 雙閉環直流調速系統的動態抗擾性能
3.7 調速器的工程設計方法
3.7.1 工程設計方法的基本思路
3.7.2 典型系統及其參數與性能指標的關係
3.7.3 工程設計中的近似處理
3.8 轉速電流雙閉環直流調速系統的設計
3.8.1 電流調節器的設計
3.8.2 轉速調節器的設計
3.9 弱磁控制的直流調速系統
3.9.1 變壓與弱磁的配合控制
3.9.2 勵磁電流的閉環控制
3.10 可逆直流調速控制系統
3.10.1 PWM可逆直流調速控制系統
3.10.2 V-M可逆直流調速控制系統
3.11 直流調速系統與仿真
3.11.1 開環直流調速系統的仿真
3.11.2 有靜差轉速負反饋直流調速系統的建模與仿真
3.11.3 單閉環無靜差轉速負反饋直流調速系統的建模與仿真
3.11.4 電流截止負反饋直流調速系統的建模與仿真
3.11.5 轉速電流雙閉環直流調速系統的建模與仿真
本章小結
習題
第4章 三相異步電動機
4.1 三相異步電動機的工作原理和基本結構
4.1.1 三相異步電動機的工作原理
4.1.2 三相異步電動機的基本結構
4.1.3 三相異步電動機的銘牌數據及主要系列
4.2 三相交流電機的定子繞組
4.2.1 三相交流繞組的基本要求和分類
4.2.2 單層繞組
4.2.3 雙層疊繞組
4.3 繞組的感應電動勢
4.3.1 線圈的感應電動勢
4.3.2 線圈組的電動勢
4.3.3 相電動勢
4.3.4 短距因數與分布因數
4.4 繞組的磁動勢
4.4.1 單相繞組的磁動勢——脈振磁動勢
4.4.2 三相繞組的磁動勢——旋轉磁動勢
4.5 三相異步電動機的空載運行
4.5.1 空載運行時的電磁關係
4.5.2 空載運行時的定子電壓平衡關係
4.6 三相異步電動機的負載運行
4.6.1 負載運行時的物理情況
4.6.2 異步電動機的等效電路及相量圖
4.7 三相異步電動機的功率和電磁轉矩
4.7.1 功率轉換過程和功率平衡方程式
4.7.2 轉矩平衡方程式
4.7.3 電磁轉矩公式
4.8 三相異步電動機的工作特性
本章小結
習題
第5章 三相異步電動機的電力拖動基礎
5.1 三相異步電動機的機械特性
5.1.1 三相異步電動機的機械特性表達式
5.1.2 三相異步電動機的固有機械特性和人為機械特性
5.2 三相異步電動機的起動
5.2.1 三相異步電動機的起動性能分析
5.2.2 三相異步電動機的起動方法
5.3 三相異步電動機的制動
5.3.1 三相異步電動機的能耗制動
5.3.2 三相異步電動機的反接制動
5.3.3 三相異步電動機的回饋制動
5.4 三相異步電動機的調速
5.4.1 轉差功率消耗型異步電動機調速方法
5.4.2 轉差功率回饋型異步電動機調速方法——串級調速
5.4.3 轉差功率不變型異步電動機調速方法
本章小結
習題
第6章 異步電動機調速控制系統
6.1 變壓變頻調速的基礎知識
6.1.1 電壓頻率協調控制時的機械特性
6.1.2 交-直-交變壓變頻器
6.2 變壓變頻脈寬調製（PWM）技術
6.2.1 正弦波脈寬調製（SPWM）控制技術
6.2.2 電流跟蹤PWM（CFPWM）控制技術
6.2.3 電壓空間矢量PWM（SVPWM）控制技術
6.3 基於異步電動機穩態模型的變壓變頻調速
6.3.1 轉速開環變壓變頻調速系統
6.3.2 轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統
6.4 異步電動機的動態數學模型和坐標變換
6.4.1 異步電動機的動態數學模型
6.4.2 坐標變換和變換矩陣
6.5 異步電動機在兩相坐標繫上的動態數學模型
6.5.1 異步電動機在兩相任意旋轉坐標系（dq坐標系）上的數學模型
6.5.2 異步電動機在兩相靜止坐標系（αβ坐標系）上的數學模型
6.5.3 異步電動機在兩相同步旋轉坐標繫上的數學模型
6.5.4 異步電動機在兩相坐標繫上的狀態方程
6.6 異步電動機矢量控制變頻調速系統
6.6.1 矢量控制系統的基本思路和轉子磁鏈模型
6.6.2 轉速磁鏈閉環的矢量控制系統——直接矢量控制系統
6.6.3 磁鏈開環轉差型矢量控制系統——間接矢量控制系統
6.6.4 矢量控制系統的特點與存在的問題
6.7 異步電動機直接轉矩控制變頻調速系統
6.7.1 直接轉矩控制的實質
6.7.2 定子電壓矢量對磁鏈和轉矩的調節作用
6.7.3 異步電動機直接轉矩控制系統
6.8 三相異步電動機調速系統的仿真
6.8.1 三相異步電動機直接起動情況下的仿真
6.8.2 三相異步電動機開環VVVF系統的仿真
6.8.3 矢量控制系統的仿真
6.8.4 直接轉矩控制仿真分析
6.9 電力拖動控制系統套用
6.9.1 變頻恆壓供水系統
6.9.2 多電動機同步調速系統
6.9.3 卷繞機械恆張力控制
本章小結
習題
第7章 電力拖動系統電動機的選擇
7.1 拖動系統選擇電動機的原則
7.2 電動機的發熱與冷卻
7.2.1 電動機的發熱
7.2.2 電動機的冷卻
7.3 電動機的工作制
7.4 電動機負載功率的計算和額定功率的選擇
7.4.1 電動機額定功率選擇的步驟
7.4.2 負載功率的計算
7.4.3 電動機額定功率的選擇
7.5 電動機種類、結構的選擇
7.5.1 電動機種類的選擇
7.5.2 電動機結構型式的選擇
本章小結
習題
參考文獻
