變流技術的實現 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孫慧峰，熊旭平 著

圖書標籤:

• 電力電子
• 變流器
• 逆變器
• 直流-直流
• 直流-交流
• 控製技術
• 電路設計
• 電力係統
• 新能源
• 電機驅動

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030235787

商品編碼：29797082472

包裝：平裝

齣版時間：2009-02-01

基本信息

書名：變流技術的實現

定價：25.00元

作者：孫慧峰,熊旭平

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2009-02-01

ISBN：9787030235787

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.581kg

編輯推薦

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本書編寫人員在藉鑒德國“雙元製”職業教育模式的基礎上，結閤我國高職教育的特點編寫瞭本書。其主要特點是在內容的選取與結構安排上本著“源於企業，又服務於企業”的原則，貼近崗位選取教學載體，設計課程內容，注重學生實踐操作能力的培養，體現瞭工作過程的完整性，突顯高職教育特色。所列舉的實例盡量與實際相結閤，文字錶達力求簡單易懂，在保證基本理論的前提下，簡化甚至捨去瞭繁瑣的理論推導和復雜的數據計算，突齣實用性，側重於學生基本技能的訓練和綜閤能力的培養。本書共分9章，內容包括：常用電力電子器件的結構原理與驅動，由此組成的變流電路及其測調，以及變頻器應用技術。可供高職高專院校電氣自動化技術、機電一體化技術等電氣工程類和電子信息類專業師生使用。

內容提要

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本書主要內容包括常用電力電子器件的結構原理與驅動，由此組成的變流電路及其測調，以及變頻器應用技術。本書的編寫本著“源於現場，又服務於現場”的原則，依據職業崗位、參照職業資格標準，確定學生應具備的知識與技能，選取教學載體，設計課程內容。
本書可供高職高專院校電氣自動化技術、機電一體化技術等電氣工程類和電子信息類專業師生使用。

目錄

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緒論
章 可控整流技術的實現
　任務1 晶閘管的功能測試
　任務2 晶閘管的觸發電路調試
　任務3 單相半波（Half-Wave）可控整流的實現
　任務4 單相橋式可控整流的實現
　任務5 三相半波可控整流的實現
　任務6 三相橋式可控整流的實現
　本章小結
第2章 有源逆變技術的實現
　任務1 有源逆變及其基本逆變電路
　任務2 有源逆變電路的應用
　本章小結
第3章 全控型電力電子器件的檢測與驅動
　任務1 全控型器件的認識與檢測
　任務2 電力電子器件的保護及緩衝措施
　本章小結
第4章 直流斬波技術的實現
　任務1 降壓式直流斬波電路
　任務2 升壓式直流斬波電路
　任務3 升降壓式直流斬波電路
　本章小結
第5章 交流調壓技術的實現
　任務1 單相交流調壓電路
　任務2 三相交流調壓電路
　任務3 交流開關及其應用電路
　本章小結
第6章 變頻技術的實現
　任務1 無源逆變技術的實現
　任務2 變頻器的組成及運行
　任務3 脈寬調製技術的應用
　本章小結
第7章 變頻器的操作運行與功能預置
　任務1 變頻器的認識與操作
　任務2 麵闆運行模式下的電動機啓停及正、反轉控製
　任務3 外部端子運行模式下電動機的啓停和反轉
　任務4 外接給定信號控製的變頻調速
　任務5 變頻器的功能及預置
　任務6 變頻器的PID控製
　任務7 PLC與變頻器的配閤使用
　本章小結
第8章 變頻器的典型應用
　本章小結
第9章 變頻器的保養、維護與故障對策
　任務1 變頻器的維護與保養
　任務2 變頻器的維修與檢查
　本章小結
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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逆流而上的力量：電力電子變換器原理與設計 《逆流而上的力量：電力電子變換器原理與設計》是一部深入探討現代電力電子變換器核心技術及其應用實踐的權威著作。本書旨在為讀者提供一個全麵而係統的知識框架，從基本原理的剖析到復雜電路的設計，再到實際工程中的挑戰與解決方案，無不涵蓋其中。無論您是高校相關專業的學生、研究人員，還是電力電子行業的工程師，都能從中汲取寶貴的知識與靈感。 第一章：電力電子變換器的基石——半導體器件 本章將帶領讀者走進電力電子變換器的微觀世界，從最基礎的組成單元——半導體器件入手。我們將詳細介紹二極管、晶閘管（SCR）、雙嚮晶閘管（TRIAC）、晶體管（BJT、MOSFET、IGBT）等關鍵器件的物理特性、工作原理、開關特性以及驅動要求。內容將深入到P-N結的形成、載流子的輸運機製，以及這些微觀物理現象如何決定瞭宏觀的電氣性能。此外，還將探討不同器件在承受電壓、電流、開關速度、導通損耗和關斷損耗等方麵的差異，幫助讀者理解為何在不同的應用場景下需要選用特定的器件。對於MOSFET和IGBT等功率器件，我們將深入分析其柵極驅動電路的設計要點，包括驅動電壓、驅動電流、驅動頻率以及如何抑製寄生振蕩，確保器件的安全可靠運行。本章還將引入功率器件的建模方法，為後續的電路仿真和分析奠定基礎。 第二章：直流-直流變換器的核心奧秘 本章聚焦於一類至關重要的電力電子變換器——直流-直流變換器（DC-DC Converter），也稱作斬波器（Chopper）。我們將從最簡單的降壓型（Buck）變換器開始，深入剖析其工作原理，包括連續導通模式（CCM）和非連續導通模式（DCM）下的電壓電流波形、能量存儲與釋放過程。隨後，我們將拓展到升壓型（Boost）變換器，解釋其如何通過電感和開關的協同作用實現電壓的升高。在此基礎上，我們將介紹升降壓型（Buck-Boost）變換器，闡述其在實現電壓升高或降低時的獨特結構和工作機製。更進一步，我們將探討SEPIC、ZETA、Cuk等具有更高性能和更復雜拓撲結構的DC-DC變換器，分析它們的優缺點以及適用範圍。本章的重點將放在變換器效率的分析與提升策略上，包括開關損耗、傳導損耗、磁芯損耗以及續流二極管的損耗等，並探討如何通過優化開關頻率、選擇閤適的功率器件和磁性元件來提高整體效率。此外，本章還將詳細介紹DC-DC變換器的控製策略，包括電壓模式控製、電流模式控製（包括峰值電流模式、平均電流模式）以及如何設計PWM（脈衝寬度調製）信號的生成電路，實現精確的輸齣電壓調節。 第三章：直流-交流變換器（逆變器）的藝術 本章將深入研究直流-交流變換器，俗稱逆變器（Inverter），它們是連接直流能量源與交流負載的關鍵橋梁。我們將從最基本的單相半橋逆變器開始，逐步過渡到單相全橋逆變器，詳細闡述其工作原理、輸齣電壓波形以及諧波分析。隨後，我們將重點介紹三相逆變器，分析其在工業應用中的重要性，並深入探討其各種調製策略，包括SPWM（正弦脈衝寬度調製）、空間矢量調製（SVM）等，以及這些調製策略如何生成高質量的輸齣正弦波，並有效抑製諧波。本章還將深入討論逆變器的死區時間控製（Dead Time Control）問題，這是防止上下橋臂開關器件直通短路的必備技術，以及如何通過優化死區時間來減小輸齣電壓失真。對於高功率應用，我們將介紹多電平逆變器的概念，如三電平、五電平逆變器，分析其相對於兩電平逆變器的優勢，如降低器件電壓應力、減少諧波含量等，並探討其具體實現拓撲和控製方法。此外，本章還將觸及逆變器在無功功率補償、有源濾波器等方麵的應用。 第四章：交流-直流變換器（整流器）的效率之道 本章將聚焦於交流-直流變換器，即整流器（Rectifier），它們是實現交流電到直流電轉換的核心設備。我們將從最簡單的半波整流器和全波橋式整流器開始，深入分析其工作原理、輸齣電壓波形以及紋波特性。隨後，我們將重點探討相控整流器，包括單相和三相可控整流器。我們將詳細介紹移相控製（Phase Control）的工作原理，以及如何通過改變觸發角來控製輸齣直流電壓的大小。本章將深入分析相控整流器的功率因數（Power Factor）問題，以及諧波注入對電網的影響，並介紹提高功率因數和降低諧波的常用技術，如多脈波整流、有源濾波器等。對於要求更高效率和更好功率因數的應用，我們將介紹同步整流技術，對比傳統二極管整流的缺點，闡述利用功率MOSFET等有源器件替代二極管進行整流的優勢，包括降低導通壓降、提高效率等。本章還將討論無功補償裝置（APF）和有源濾波器（APF）與整流器係統的結閤應用，以改善電能質量。 第五章：電力電子變換器的控製理論與設計 本章將從理論層麵深入探討電力電子變換器的控製係統。我們將從基礎的反饋控製理論入手，介紹PID（比例-積分-微分）控製器的工作原理及其在變換器中的應用，包括如何整定PID參數以獲得良好的動態響應和穩態精度。在此基礎上，我們將引入更先進的控製策略，如滑模控製（Sliding Mode Control）、模糊邏輯控製（Fuzzy Logic Control）、神經網絡控製（Neural Network Control）等，分析它們的原理、優勢以及在應對非綫性、時變係統時的適用性。本章還將詳細介紹變換器係統的建模方法，包括狀態空間平均法（State-Space Averaging Method）和平均模型法，以及如何利用這些模型進行控製器設計和係統穩定性分析。我們還將深入探討PWM控製器的設計，包括如何生成精確的PWM信號，如何實現載波頻率、占空比的控製，以及如何進行頻率補償和相位補償。此外，本章還將討論數字控製在現代電力電子變換器中的應用，包括微控製器（MCU）和數字信號處理器（DSP）的選擇，以及相關的軟件開發和算法實現。 第六章：磁性元件的設計與優化 磁性元件，如電感器和變壓器，是電力電子變換器中至關重要的能量存儲和隔離器件。本章將深入探討磁性元件的設計原理和優化方法。我們將從電磁感應定律、磁場強度、磁通密度等基本概念齣發，詳細介紹磁芯材料的特性，如磁導率、損耗特性、飽和磁通密度等，並分析不同材料（如鐵氧體、坡莫閤金、非晶閤金、納米晶閤金）在不同頻率和溫度下的適用性。本章將詳細介紹電感器的設計過程，包括確定電感量、額定電流、飽和電流，以及如何選擇閤適的磁芯形狀和尺寸，並進行繞組設計，考慮導綫直徑、匝數、繞綫方式等因素，以滿足散熱和降低銅損的要求。對於變壓器，我們將深入分析其漏感、分布電容、勵磁電感等參數對電路性能的影響，並探討如何設計高性能的隔離變壓器、多繞組變壓器等。此外，本章還將介紹磁性元件的損耗分析，包括磁芯損耗和銅損，以及如何通過優化設計來最小化損耗，提高變換器的整體效率。 第七章：散熱設計與可靠性工程 電力電子變換器在工作過程中會産生大量的熱量，有效的散熱設計是保證設備穩定可靠運行的關鍵。本章將深入探討散熱設計的方法與技巧。我們將首先介紹熱傳導、熱對流和熱輻射的基本原理，並分析這些熱量傳遞機製在變換器中的作用。本章將詳細介紹各種散熱方式，包括自然冷卻、強製風冷、液冷等，並探討如何根據設備功率、環境溫度、安裝空間等因素選擇最閤適的散熱方案。我們將重點介紹散熱器的選型與設計，包括散熱片的幾何形狀、尺寸、材料以及安裝方式，並介紹熱界麵材料（TIM）在降低熱阻方麵的作用。此外，本章還將深入探討功率器件的散熱設計，包括如何閤理布置器件、優化PCB布局以利於散熱，以及如何利用熱仿真軟件對散熱性能進行預測和優化。在可靠性工程方麵，本章將討論導緻電力電子設備失效的常見原因，如過熱、過壓、過流、振動、潮濕等，並介紹提高設備可靠性的設計原則和措施，包括元器件的降額使用、冗餘設計、防護措施以及可靠性測試方法。 第八章：濾波器設計與電磁兼容（EMC） 本章將聚焦於濾波器設計和電磁兼容（EMC）技術，這兩者對於確保電力電子變換器的穩定運行和滿足相關法規要求至關重要。我們將從輸入和輸齣濾波器的設計入手，分析濾波器在抑製紋波、濾除高頻噪聲方麵的作用。我們將深入探討LC濾波器、RC濾波器、EMI濾波器等不同類型濾波器的設計原理、參數選擇和性能評估。對於EMI濾波器，我們將詳細介紹其在抑製電磁乾擾方麵的原理和設計技巧，包括共模和差模乾擾的抑製。在電磁兼容（EMC）方麵，本章將深入講解EMC的基本概念，包括電磁乾擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）。我們將分析電力電子變換器産生EMI的典型途徑，如開關瞬變、高頻諧振等，並探討抑製EMI的有效措施，包括閤理的PCB布局、屏蔽、濾波、接地技術等。此外，本章還將介紹EMS測試標準和方法，以及如何通過設計來提高變換器對外部電磁乾擾的抗擾能力，確保設備在復雜的電磁環境中正常工作。 第九章：典型應用案例分析 本章將通過分析一係列典型的應用案例，將前麵章節所學的理論知識與實際工程應用相結閤。我們將深入剖析在電動汽車（EV）充電樁、光伏發電係統（PV Inverter）、開關電源（SMPS）、不間斷電源（UPS）、感應加熱裝置等領域中，電力電子變換器是如何發揮核心作用的。對於每個案例，我們將分析其具體的係統拓撲、工作原理、麵臨的挑戰以及所采用的關鍵技術。例如，在電動汽車充電樁中，我們將討論PFC（功率因數校正）電路的設計、DC-DC變換器的選擇以及高頻隔離技術的重要性。在光伏發電係統中，我們將探討MPPT（最大功率點跟蹤）算法、DC-AC逆變器的拓撲和控製策略，以及如何與電網連接。在開關電源領域，我們將分析其在便攜式電子設備、計算機電源等中的應用，以及如何實現高效率、小體積的設計。通過這些案例分析，讀者將能夠更直觀地理解電力電子變換器在現代社會中的廣泛應用及其重要性。 《逆流而上的力量：電力電子變換器原理與設計》以其嚴謹的學術態度、詳實的理論闡述、豐富的工程實踐以及清晰的邏輯結構，必將成為電力電子技術領域不可或缺的參考寶典。本書不僅提供知識，更傳遞解決問題的思路與創新精神，引領讀者在電力電子的浪潮中，探尋無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書在語言運用上展現齣一種古典與現代交織的獨特魅力。它的文字並不追求華麗的辭藻堆砌，而是以一種精準而富有韻律感的方式，將復雜的情感和深邃的哲思娓娓道來。我注意到作者在描述場景時，尤其擅長運用通感的手法，使讀者不僅能“看”到畫麵，還能“聽”到聲音，“聞”到氣味，仿佛親身置於故事發生的那個時空。其中關於“時間”與“記憶”的探討，更是達到瞭相當高的思想深度。作者沒有給齣簡單的答案，而是通過一係列精心設計的對話和內心獨白，引導讀者去反思我們自身存在的本質。這種開放式的處理方式，使得讀完之後，思緒久久不能平靜，需要花時間去消化和沉澱。對於那些喜歡在閱讀中尋求智力挑戰和精神共鳴的讀者來說，這本書無疑是一份豐盛的精神大餐。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的開篇稍微有些晦澀，需要讀者付齣額外的耐心去適應作者構建的敘事框架。它沒有遵循傳統的小說開場白，而是直接將我們拋入瞭一個高度信息化的、充滿瞭專業術語的背景之中。但這並非是缺點，反而是一種挑戰。一旦跨過瞭最初的門檻，你會發現作者是多麼有遠見地在鋪墊後續所有的衝突和主題。書中對社會結構和權力運作的剖析，極其犀利和深刻，完全擺脫瞭臉譜化的處理。那些所謂的“反派”，他們的動機和邏輯鏈條是如此清晰有力，以至於你甚至會産生一種復雜的同情，理解他們行為背後的必然性。這種對人性的多維度刻畫，遠超一般的通俗讀物，更像是一部精妙的社會寓言，值得反復研讀。

評分☆☆☆☆☆

整本書讀下來，我最深刻的感受是那種無處不在的悲劇美學。它不是那種廉價的、為瞭煽情而設定的苦難，而是根植於角色命運和時代洪流之中的宿命感。作者似乎對“失去”有著一種近乎偏執的關注，無論是失落的文明、消逝的愛戀，還是無法挽迴的錯誤選擇，都處理得剋製而有力。尤其在描繪自然環境與人類文明的衝突時，筆觸尤為震撼。那些被工業文明侵蝕的原始景觀，在文字中煥發齣一種令人心痛的美麗。這種將宏大敘事與個體哀傷完美融閤的技巧，讓這本書擁有瞭超越一般文學作品的厚重感。我尤其喜歡那種從絕望中誕生的微弱希望，它像黑暗中的螢火蟲，雖然微弱，卻給予瞭故事最終的光亮和救贖的可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓人稱奇的是其非綫性的結構安排。它並非按照嚴格的“過去-現在-未來”進行敘述，而是采用瞭碎片化的記憶閃迴和多重視角切換的方式。起初，這可能會讓人感到睏惑，需要不斷在不同的時間綫和人物之間進行切換和整理。然而，正是這種“拼圖式”的敘事，最終在結尾處匯集成一幅完整而震撼的圖景。作者通過這種手法，巧妙地暗示瞭信息的不完整性和個體認知的局限性，完美契閤瞭故事關於真相與錶象的主題。每次閱讀到關鍵轉摺點時，那種“原來如此”的恍然大悟感，是閱讀體驗中極高的享受。對於熱衷於解謎和深度分析的讀者，這本書提供瞭極其豐富的綫索和解讀空間。

評分☆☆☆☆☆

這部作品的想象力實在令人驚嘆，作者構建瞭一個宏大而又細膩的世界觀。它不僅僅是關於探索未知星係的科幻故事，更深入地挖掘瞭人類在麵對巨大變革時的心理掙紮與道德睏境。敘事節奏掌控得爐火純青，時而如疾風驟雨，將讀者捲入緊張的衝突之中；時而又放緩筆調，讓讀者有機會沉浸於角色內心的細膩情感波動。我特彆欣賞作者對細節的把控，無論是對不同星球生態的描繪，還是對未來高科技産品的設定，都顯得那樣真實可信，仿佛觸手可及。尤其是對其中一位主角為瞭維護族群的存續而做齣的痛苦抉擇，那份沉重感和復雜性，使得整個故事的層次得到瞭極大的提升。雖然篇幅不短，但閱讀過程中幾乎沒有感到一絲拖遝，每一個章節都像是精心打磨的寶石，緊密鑲嵌在整體結構中，推動著情節嚮前發展，讓人迫不及待地想要知道接下來會發生什麼。