交流變頻調速技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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何超 著

圖書標籤:

• 交流變頻器
• 變頻調速
• 電機控製
• 電力電子
• 自動化
• 工業控製
• 驅動技術
• 電氣工程
• 節能技術
• 控製係統

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 北京航天航空大學齣版社

ISBN：9787810778732

商品編碼：29758683389

包裝：平裝

齣版時間：2006-08-01

基本信息

書名:交流變頻調速技術

定價：28.00元

售價：20.4元,便宜7.6元,摺扣72

作者:何超

齣版社：北京航天航空大學齣版社

齣版日期：2006-08-01

ISBN：9787810778732

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.359kg

編輯推薦

內容提要

交流電動機變頻調速技術是在近幾十年來迅猛發展起來的電力拖動先進技術，其應用領域十分廣泛。為瞭適應科技的發展，將先進技術推廣到生産實踐中去，交流變頻調速技術已成為應用型本科、高職高專電類專業的必修或選修課程。
全書分八章，依次是：變頻調速技術概述，常用電力電子器件原理及選擇，變頻調速原理，變頻器的選擇，變頻調速拖動係統的構建，變頻技術應用概述，變頻器的安裝、維護與調試和變頻器的操作實驗。
本書在理論上以必需、夠用為原則；精心選材，努力貫徹少而精、啓發式的教學思想；根據應用型本科和高職高專的教學要求，在降低理論學習難度、增強實踐性方麵，花費瞭較大的精力，努力做到理論聯係實際，使教材的適用性、實用性更強。全書結構閤理、簡明扼要，重點突齣；文筆通俗流暢，圖文並茂。書中還精選瞭思考題和習題。
本書適用於應用型本科和高職高專電類、自動化類、機電類專業選用，也可供對變頻技術感興趣的工程技術人員參考。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《電機驅動與控製係統設計》 內容梗概 本書係統地闡述瞭現代電機驅動與控製係統設計的核心理論、關鍵技術和工程實踐。內容涵蓋瞭從基礎的電機原理到先進的控製算法，再到具體的係統硬件選型與軟件實現，力求為讀者構建一個全麵而深入的電機驅動與控製知識體係。本書的編寫旨在幫助電氣工程、自動化、機械工程等領域的學生、工程師和研究人員，掌握設計、開發和優化各類電機驅動與控製係統的能力，以適應日益增長的工業自動化和智能化需求。 第一部分：電機基礎與驅動原理 本部分為讀者打下堅實的基礎，深入剖析各類常用電機的基本工作原理、結構特點、性能參數及其在不同應用場景下的適用性。 直流電機：詳細介紹有刷和無刷直流電機的結構、電磁原理、轉矩-轉速特性，以及不同勵磁方式（他勵、並勵、串勵、復勵）的特點。重點講解直流電機在不同工作狀態下的動力學模型，為後續的控製策略奠定理論基礎。 交流電機： 同步電機：闡述同步電機的同步原理、結構、同步電壓方程，以及其在恒速運行和功率因數調節方麵的優勢。 感應電機（異步電機）：深入分析感應電機的鏇轉磁場、轉子電流感應、轉矩産生機製、轉矩-轉速特性麯綫（包括啓動、加速、穩定運行、製動等模式）。詳細介紹單相感應電機和三相感應電機的結構差異與工作原理。 特種電機：簡要介紹永磁同步電機（PMSM）、開關磁阻電機（SRM）、步進電機等特種電機的基本原理、結構特點和典型應用，為讀者拓寬電機領域的視野。 電機驅動基本原理：介紹實現電機運行所需的能量轉換和控製方式。對於直流電機，講解其通過改變電壓或電流來控製轉速和轉矩。對於交流電機，重點介紹産生鏇轉磁場的原理，為後續的變頻調速和矢量控製技術做鋪墊。 第二部分：電力電子變換器技術 電力電子變換器是電機驅動係統的“心髒”，負責將電網能量轉化為電機所需的電壓、電流和頻率。本部分詳細介紹各類關鍵的電力電子變換器拓撲及其工作原理。 整流器： 單相與三相整流器：講解不同類型的整流電路（不可控、半控、全控），如半波、全波、橋式整流電路，以及它們在有功功率和無功功率方麵的特性。 有源濾波器與功率因數校正（PFC）：介紹如何通過有源電力電子技術提高整流器的功率因數，減少諧波汙染。 直流-直流（DC-DC）變換器： Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Cuk等變換器：詳細分析這些基本DC-DC變換器的電路結構、工作模式、電壓電流關係、效率特性，以及它們在不同應用中的選型原則。 多相DC-DC變換器：探討其提高功率密度、減小紋波的技術。 直流-交流（DC-AC）變換器（逆變器）： 單相與三相逆變器：介紹電壓源型逆變器（VSI）和電流源型逆變器（CSI）的基本拓撲，如半橋、全橋逆變器。 PWM（脈寬調製）技術：深入講解各種PWM調製策略，如正弦波PWM（SPWM）、三角波PWM、空間矢量PWM（SVPWM）等，分析它們的優缺點、載波比、諧波抑製效果等。 多電平逆變器：介紹NPC（中點箝位）、Flying Capacitor（飛跨電容）、Cascaded（級聯）等三電平、五電平等逆變器拓撲，分析其在降低器件電壓應力、減小諧波方麵的優勢。 第三部分：先進電機控製策略 本部分是本書的核心，重點在於如何通過先進的控製算法實現對電機的高精度、高性能控製。 開環控製：簡述開環控製的基本概念，及其在簡單應用中的局限性。 閉環控製基礎： PID控製：詳細講解PID控製算法的原理、參數整定方法（如Ziegler-Nichols法、臨界比例法等），以及在電機速度和位置控製中的應用。 前饋補償與反饋補償：介紹如何結閤前饋和反饋控製，提高係統的動態響應和穩態精度。 矢量控製（Field-Oriented Control, FOC）： 數學模型：深入剖析感應電機和同步電機的dq坐標係數學模型，揭示轉子磁鏈、定子電流與轉矩、磁鏈之間的關係。 基本原理：講解如何通過坐標變換將三相交流量轉化為兩相（dq）直流量，實現對電機磁場和轉矩的獨立控製。 電流環和磁鏈環設計：詳細介紹基於PLL（鎖相環）的磁鏈觀測器，以及PI控製器的設計。 PI參數整定與魯棒性：探討如何根據電機參數不確定性，進行PI參數的魯棒性設計。 直接轉矩控製（Direct Torque Control, DTC）： 基本原理：介紹DTC的核心思想，即直接對電機的轉矩和磁鏈進行估計和控製，無需坐標變換。 滯環比較器與電壓矢量選擇：講解基於滯環比較器的轉矩和磁鏈控製器，以及如何根據磁鏈矢量和轉矩誤差選擇閤適的電壓矢量。 DTC的優缺點：分析DTC在動態響應、穩速精度、實現復雜度等方麵的特點。 其他先進控製策略： 模型預測控製（MPC）：介紹MPC的基本原理，如何利用係統模型預測未來輸齣並優化控製輸入。 自適應控製與模糊邏輯控製：簡要介紹這些先進控製方法在應對參數變化和非綫性特性方麵的應用。 低速大轉矩控製與零速檢測：針對電機低速和零速運行時控製的難點，介紹相應的控製策略。 第四部分：電機驅動係統設計與實現 本部分將理論與實踐相結閤，指導讀者進行實際的電機驅動係統設計。 係統架構設計： 硬件平颱選型： 微控製器（MCU）/數字信號處理器（DSP）/現場可編程門陣列（FPGA）：分析不同微處理器的性能、功耗、接口特性，及其在驅動控製中的適用性。 功率器件選型：詳細介紹IGBT、MOSFET、SiC、GaN等功率半導體器件的選型原則，包括耐壓、耐流、開關速度、導通壓降、散熱等。 柵極驅動電路設計：講解驅動電路的設計要點，如隔離、電平轉換、驅動能力、保護功能等。 電流和電壓檢測電路：介紹霍爾效應傳感器、分流電阻、ADC采樣等技術，以及檢測電路的精度和帶寬要求。 濾波器設計：包括輸入濾波器、輸齣濾波器、EMI濾波器等，用於抑製電網波動和開關噪聲。 通信接口設計：介紹CAN、RS485、Ethernet等工業通信協議在驅動係統中的應用。 軟件開發流程： 嵌入式係統開發環境：介紹IDE、編譯器、調試工具等。 底層驅動開發：包括ADC、PWM、定時器、GPIO等外設的配置和驅動。 控製算法移植與優化：將控製算法實現為嵌入式代碼，並進行實時性、精度和效率的優化。 係統調試與測試：介紹調試方法，如邏輯分析儀、示波器、在綫調試等，以及係統測試的標準。 保護與安全設計： 過流、過壓、欠壓、過溫保護：詳細闡述各種保護功能的實現機製。 短路保護、接地故障保護：介紹相應的檢測和響應策略。 電磁兼容（EMC）設計：探討如何通過硬件布局、濾波、屏蔽等措施，減小電磁乾擾。 熱管理與散熱設計： 功率器件散熱：介紹散熱器、風扇、熱管等散熱技術的應用。 PCB闆熱設計：如何閤理布局，提高散熱效率。 第五部分：典型應用案例分析 本部分通過具體的應用案例，展示電機驅動與控製技術的實際應用價值。 電動汽車（EV）驅動係統：分析永磁同步電機在EV中的應用，包括能量迴收、高效率運行、動力分配等。 工業機器人伺服驅動：介紹伺服驅動器在位置精度、速度響應、高動態性能方麵的要求，以及相應的控製策略。 新能源發電係統：如風力發電機、光伏逆變器中的電機控製技術。 智能傢電與消費電子：如變頻空調、洗衣機、無人機等中的電機驅動應用。 附錄 電機相關標準與規範 常用數學工具與方法 術語索引 本書通過循序漸進的講解，深入淺齣的闡述，力求讓讀者不僅理解理論知識，更能掌握實際設計技能。無論是初學者還是有經驗的工程師，都能從本書中獲得寶貴的知識和啓發，從而在電機驅動與控製領域取得更大的成就。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的結構設計錶示由衷的贊嘆。它不像許多技術手冊那樣綫性推進，而是采用瞭“螺鏇上升”的模式。你可以在前麵對基礎概念有一個初步認識後，在後續章節中不斷地被引入更深層次的優化和改進。例如，在討論瞭基本的電流控製後，它緊接著就引入瞭死區時間補償的必要性與實現，隨後又探討瞭如何利用先進的調製策略（如空間矢量調製）來最小化諧波失真。這種設計使得讀者在理解一個復雜模塊時，總能看到其曆史演變和優化方嚮，從而建立起一個立體的知識網絡。書中對自適應控製和魯棒性的探討，也顯示齣作者對長期穩定運行的深刻理解。這本書的價值在於，它不僅告訴你“怎麼做”，更讓你明白“為什麼這樣做是最好的”，最終培養齣一種對驅動係統性能的深刻洞察力。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己仿佛經曆瞭一次對現代工業“心髒”的深度解剖手術。這本書的敘事節奏非常富有張力，它沒有那種傳統技術書籍的枯燥乏味，反而像是一部充滿細節的編年史，記錄瞭變頻技術從早期模擬控製嚮如今高速數字化控製演進的全過程。尤其贊賞它對各種控製策略的對比分析，從傳統的V/f控製到更先進的矢量控製（FOC），作者並非簡單地羅列公式，而是通過大量的仿真實例和實際波形圖，直觀地展示瞭不同策略下的動態響應差異和穩態性能優劣。這對於我們進行係統選型和參數優化至關重要。書中對電流環和速度環的嵌套設計，那種環環相扣的嚴密性，讓我體會到瞭控製工程的藝術性。它成功地架起瞭理論研究和車間實際應用之間的鴻溝，使得那些深奧的控製算法不再是象牙塔裏的模型，而是可以切實提高生産效率、降低能耗的強大工具。它讓我對“精確控製”有瞭更深層次的理解和追求。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的閱讀體驗就像是攀登一座知識的高峰，有些路段險峻陡峭，需要極高的專注力。作者在闡述快速傅裏葉變換（FFT）在電機故障診斷中的應用那一節，展現瞭跨學科思維的魅力。他不僅介紹瞭如何利用FFT來分析頻譜，更關鍵的是，他引導我們去解讀這些頻譜背後的物理意義——是軸承磨損的特徵頻率，還是繞組短路的異常諧波？這種將數學工具與實際故障現象緊密聯係起來的能力，極大地提升瞭這本書的實用價值。書中對新型電機，如永磁同步電機（PMSM）的驅動挑戰的論述，也緊跟行業前沿。它並沒有停留在傳統感應電機的主流技術上，而是前瞻性地探討瞭高功率密度和高轉矩性能所帶來的控製難題，以及如何利用先進的觀測器技術來應對這些挑戰。這是一部需要反復研讀、邊做邊學的佳作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述方式簡直是一場思想的馬拉鬆，作者仿佛帶著我們穿越瞭整個電力電子學乃至控製理論的宏偉殿堂。初翻時，我還以為這隻是一本關於電機驅動基礎的教科書，然而深入閱讀後纔發現，其視野之廣闊，遠超我的預期。它不僅僅停留在對交變頻率如何影響電機轉速進行機械化的描述上，更深入地探討瞭如何通過復雜的數學模型來精確地預測和控製這些變化。我印象最深的是其中關於狀態空間模型在變頻器設計中的應用那幾個章節，那種層層遞進的邏輯推導，簡直像在解開一個精妙的數學謎題，每一步的展開都充滿瞭洞察力。作者對非綫性係統的處理手法尤為獨到，將那些看似棘手的問題，通過巧妙的變換和近似，變得清晰易懂。對於一個工程實踐者而言，這本書提供的不僅僅是理論知識，更是一種解決實際難題的思維框架，它教會我如何“看透”電機背後的物理規律，而不是僅僅停留在“操作”層麵。它對拓撲結構和IGBT開關特性的深入分析，也讓我對功率器件的極限有瞭更深的敬畏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖文結閤方式，體現瞭作者極高的專業素養和對讀者體驗的關懷。我尤其欣賞它在深入探討復雜的算法細節時，總能及時地提供一個清晰的上下文迴顧和技術背景介紹。這使得即使是初次接觸高級變頻控製的讀者，也不會感到迷失方嚮。它巧妙地將電磁兼容性（EMC）的考慮融入到驅動器設計的討論中，這一點在許多同類書籍中常常被忽略，但它卻是實際産品可靠性的生命綫。書中對散熱設計和熱管理策略的描述，也極其到位，分析瞭不同負載模式下器件的溫度應力，並給齣瞭具體的工程建議。這種對“産品化”過程的關注，讓這本書的價值遠超一本純粹的理論參考書。它像是一位經驗豐富的老工程師在手把手地指導你如何從理論走嚮可靠的工程實踐，每一個細節都經過瞭時間的檢驗。