电机原理与电力拖动系统

前言
第1章绪论1
1.1教材背景1
1.2教材的内容体系和教学建议3
参考文献6
第2章机电能量转换基础7
2.1电机中的能量转换与磁路7
2.1.1电机中能量转换的两个实例7
2.1.2能量转换装置中的磁场与磁路8
2.2磁场的建立9
2.2.1安培环路定律及其简化形式9
2.2.2磁路欧姆定律10
2.2.3铁心的作用和铁心磁路的磁化
特性12
2.3电磁感应定律与两种电动势17
2.3.1电磁感应定律17
2.3.2变压器电动势与运动电动势18
2.4磁场能量与电感21
2.4.1磁场能量与磁共能21
2.4.2用电感表示磁场能量22
2.5机电能量转换与电磁转矩24
2.5.1典型的机电能量转换装置25
2.5.2电磁力和电磁转矩26
2.6稳态交流磁路和电力变压器模型29
2.6.1稳态交流磁路分析29
2.6.2电力变压器的建模32
本章习题40
参考文献43
第3章直流电机原理和工作特性44
3.1直流电机原理44
3.1.1直流电机的用途、主要结构和
额定值44
3.1.2感应电动势和电磁转矩45
3.1.3直流电机的磁路和电枢绕组47
3.1.4电枢电动势与电磁转矩的数学
模型50
3.1.5*直流电机的其他知识52
3.2电动机与拖动负载54
3.2.1单轴电力拖动系统以及运动
方程55
3.2.2常见负载的特性56
3.2.3电力拖动系统稳定的必要条件59
3.3他励直流电机的稳态方程和外特性61
3.3.1他励直流电机的稳态方程61
3.3.2他励直流电机的机械特性63
3.3.3他励直流电机的功率关系66
3.4他励直流电动机系统的运行69
3.4.1电动机系统的起动和调速70
3.4.2电动机系统的典型运行72
3.5*电动机机械特性与负载转矩特性的
配合80
本章习题82
参考文献85
第4章直流电动机调速系统86
4.1可控直流电源及其数学模型86
4.1.1直流调速系统常用的可控直流
电源86
4.1.2可控直流电源的数学模型89
4.2对调速系统的要求和开环系统的
问题91
4.2.1对调速系统的要求91
4.2.2开环调速系统的性能和存在的
问题94
4.3转速负反馈单闭环直流调速系统95
4.3.1单闭环调速系统的组成及其静
特性95
4.3.2单闭环调速系统动态特性的分析
和校正99
4.3.3功率系统的保护要点和单闭环
系统的过电流保护105
4.4转速、电流双闭环调速系统108
4.4.1双闭环调速系统的组成及其静
特性108
4.4.2双闭环系统起动和抗扰性能的
定性分析112
4.5双闭环系统动态参数工程设计
方法115
4.5.1基本思路115
4.5.2典型系统及其参数与性能指标的
关系116
4.5.3典型化方法：模型简化和调节器
设计123
4.5.4工程设计方法在双闭环调速系统
调节器设计中的应用126
4.5.5*具有输出饱和环节的调节器
设计133
4.6抗负载扰动控制136
4.6.1转速微分负反馈控制136
4.6.2基于扰动计算器的负载转矩
抑制138
本章习题142
参考文献145
第5章三相交流电机原理146
5.1交流电机的基本问题以及基本结构146
5.1.1电机原理的基本问题以及本章
展开方法146
5.1.2交流电机的主要类型及基本
结构148
5.2交流电机的磁动势与感应电动势154
5.2.1电枢电流建立的磁场和磁动势155
5.2.2电枢绕组的感应电动势166
5.2.3分布绕组的磁动势和电动势174
5.2.4*三相交流电动机建模方法
讨论179
5.3异步电动机的稳态模型与机械特性182
5.3.1异步电动机的单相稳态电路
模型183
5.3.2异步电动机的功率与转矩195
5.3.3异步电动机的机械特性198
本章习题203
参考文献205
第6章交流异步电动机恒压频比控制
系统206
6.1交流调速系统的特点和类型206
6.1.1交流、直流调速系统的比较206
6.1.2*交流调速系统的分类207
6.2电压源型PWM变频电源及控制
方法211
6.2.1变频电源主电路的基本结构211
6.2.2正弦波脉宽调制213
6.2.3*空间电压矢量调制215
6.3异步电动机V/F控制系统224
6.3.1系统模型与控制思路224
6.3.2额定频率以下的电压频率协调
控制226
6.3.3*额定频率以上的恒压变频
控制231
6.3.4系统构成与动、静态特性232
6.4*变频电源供电的一些实际问题236
6.4.1与变频电源相关的问题汇总236
6.4.2谐波引发的电磁转矩波动237
本章习题240
参考文献242
第7章具有转矩闭环的异步电动机
调速系统243
7.1坐标变换243
7.1.1三相静止坐标系两相正交静止
坐标系变换243
7.1.2静止坐标系旋转坐标系
变换246
7.2异步电动机系统的动态数学模型249
7.2.1基本动态模型及其性质249
7.2.2两相正交静止坐标系上的数学
模型254
7.2.3两相正交旋转坐标系上的数学
模型260
7.3异步电动机系统的矢量控制262
7.3.1基本原理262
7.3.2间接型矢量控制系统268
7.3.3*直接型矢量控制系统272
7.4异步电动机系统的直接转矩
控制276
7.4.1基本原理276
7.4.2一种基本的系统实现方法279
7.4.3*双磁链轴模型和DTC稳定性
分析284
本章习题286
参考文献288
第8章同步电机的模型和调速
系统290
8.1同步电机的基本原理和结构290
8.1.1同步电机的基本原理290
8.1.2同步电机的典型结构292
8.2同步电机的稳态模型和特性294
8.2.1电磁子系统的稳态模型295
8.2.2三种运行状态303
8.2.3功率、转矩和功（矩）角特性304
8.2.4同步电机系统稳定运行的必要
条件307
8.3同步电机的动态模型和典型调速
系统309
8.3.1励磁同步电机的动态模型309
8.3.2一种基于定子磁链定向的励磁
同步电机调速系统312
8.3.3永磁电机的动态模型以及一种
调速系统315
8.4梯形波永磁同步电动机的变频调速
系统318
本章习题322
参考文献324
附录325
附录A专业术语中英文对照325
附录B本书所用符号一览329