电气自动化新技术丛书序言

5届电气自动化新技术丛书编辑委员会的话

前言

第1章 变频调速与SVPWM技术

1.1 变频调速概述

1.1.1 变频调速系统

1.1.2 变频器

1.1.3 电力电子电器件

1.2 变频器谐波的影响与对策

1.2.1 输入侧谐波的影响与对策

1.2.2 输出侧谐波的影响及对策

1.3 SPWM技术

1.3.1 调?的原理和分类

1.3.2 SPWM波形成的方法

1.3.3 SPWM的优点与缺点

1.3.4 SPWM的优化

1.4 变频调速系统的控制

1.4.1 开环控制

1.4.2 闭环控制

1.5 SVPWM技术

1.5.1概述

1.5.2 SVPWM技术的原理与分类

1.5.3 SVPWM技术的优点与展望

参考文献

第2章 两电子SVPWM?术

2.1 两电平逆变器

2.2 两电乎逆变器合成电压矢量与磁链的空间分布

2.2.1 逆变器输出电压空间矢量的空间分布

2.2.2 电压矢量与磁链矢量轨迹

2.3 SVPWM的调制模式和算法

2.3.1 多个电压矢量连续切换的SVPWM模式

2.3.2 矢量合成法的SVPWM模式

2.4 对称调制模式和算法

2.4.1 基本原理

2.4.2 实施算法

2.4.3 对称调制模式与SPWM的比较

2.4.4 对称调制模式的特点和优点

2.4.5 对称调制模式的推广

2.5 两电平SVPWM的新算法

2.5.1 随机控制算法

2.5.2 免疫算法

2.5.3 反向传播神经网络算法

2.6 两电平三维空间电压矢量SVPWM控制

2.6.1 三相四桥臂逆变器

2.6.2 三相四桥臂逆变器的电压空间矢量

2.6.3 三相四桥臂逆变器的电压空间矢量控制

参考文献

第3章 两电平SVPWM技术的应用

3.1 两电平SVPWM技术在矢量变换控制中的应用

3.1.1 矢量变换控制的基本原理

3.1.2 SVPWM矢量控制系统的构成与控制原理

3.1.3 矢量变换控制的特点

3.2 SVPWM在直接转矩控制系统中的应用

3.2.1 直接转矩控制的基本原理

3.2.2 直接转矩控制系统的构成与控制原理

3.2.3 电压矢量与少 的关系

3.2.4 采用电压矢量选择表的直接转矩控制系统

3.2.5 直接转矩控制的数字化

3.2.6 直接转矩控制的特点与存在的问题

3.3 直接转矩控制的改进方案

3.3.1 模糊控制的直接转矩控制

3.3.2 预测转矩的直接转矩控制

3.4 采用谐振极软开关逆变器的直接转矩控制

3.4.1 RPZVT逆变器的构成及工作原理

3.4.2 控制系统的构成

3.4.3 控制原理

3.4.4仿真及实验结果

3.5 PWM整流器的控制

3.5.1 PWM整流器

第4章 三电平SVPWM技术

第5章 三电平SVPWM技术的应用

第6章 多电平SVPWM技术及其应用

第7章 SVPWM技术工程应用实例

《电动机的控制与变频调速原理》较系统地介绍了高压和低压三相异步电动机的起动控制与变频调速原理，提供了相关电路原理图。同时，书中使用了较大的篇幅介绍变频器、软起动器以及采用数字电路、单片机等电子技术研发生产的新型控制用器件、部件。《电动机的控制与变频调速原理》将电动机的控制电路原理以及采用新型控制器件和部件的应用资料汇集整理成一册，方便相关技术人员查阅与参考。该书可供工矿企业及农村机电运行维护人员阅读，也可供相关专业的大中专院校师生参考。

前言

绪论

一、历史沧桑话调速

二、一枝独秀--变频调速

三、变频调速系统概述

四、变频调速的发展过程

五、变频调速技术的主要内容

第一章 变频器的基本结构和工作原理

一、交?直?交电压型变频器

(一)工作原理

(二)电压型三相变频器分类

二、正弦波脉宽调制(SPWM)

(一)谐波的影响

(二)PWM变频器

(三)SPWM波形成的方法

(四)SPWM的优点

(五)采用SPWM应注意的问题

三、空间矢量脉宽调制(SVPWM)

(一)定义与调制原理

(二)电压矢量切换方式与磁链轨迹

四、对称调制模式

五、交?直?交电流型变频器

(一)强迫换相式逆变器

(二)输出滤波器换相式逆变器

(三)自换相式逆变器

六、交?交变频器

(一)概述

(二)交?交变频器的基本结构

(三)交?交变频器的工作原理

(四)交?交变频器的运行方式

(五)换相及触发脉冲产生原理

习题及思考题

第二章 电力电子器件

一、概述

二、变频器对电力电子器件的要求

三、二极管

四、开关器件及其驱动、保护电路

(一)晶闸管(SCR)

(二)门极关断(GTO)晶闸管

(三)大功率晶体管(GTR、BJT)

(四)功率MOS场效应晶体管(MOSFET)

(五)绝缘栅双极型晶体管(IGBT)

(六)智能功率模块(IPM)

(七)集成门极换流晶闸管(IGCT)

(八)MOS控制晶闸管(MCT)

(九)注入增强栅晶体管(IECT)

(十)静电感应晶体管(SIT)

(十一)静电感应晶闸管(SITH)

(十二)碳化硅(SiC)功率器件

五、开关器件串并联技术

(一)晶闸管的串并联

(二)GTO晶闸管的串并联

(三)MOSFET的串并联

(四)GTR的串并联

(五)IGBT的串并联

(六)IGCT的串联

习题及思考题

第三章 电动机的运行和负载

一、异步电动机的运转状态与控制

(一)起动

(二)升速和调速

(三)降速和制动

(四)反转、四象限运行

二、变频调速电动机的机械特性

(一)恒U1/f1运行方式的机械特性

(二)恒最大转矩Mm运行方式的机械特性

三、电动机的负载

(一)恒转矩负载

(二)降转矩负载

(三)恒功率负载

四、主要负载的特征与变频传动

(一)风机、泵类

(二)机床

(三)卷取机

(四)注塑机

(五)轧钢系统

(六)机车牵引

(七)提升机械

(八)家用电器

习题及思考题

第四章 变频调速系统的控制与数字化

一、变频调速的主要技术指标

二、开环控制

三、闭环控制

(一)转差频率控制

(二)矢量变换控制

(三)直接转矩控制(DTC)

四、数字控制

(一)大规模集成电路与应用

(二)计算机的应用

习题及思考题

第五章 变频器对周边电气设备的影响及对策

一、输入侧谐波的影响和对策

(一)产生的原因及影响

(二)消除污染的对策

(三)功率因数问题

二、输出侧谐波影响的对策

(一)输出波形的谐波分量

(二)谐波等效电路与谐波电流计算

(三)谐波损耗与电动机效率

(四)谐波转矩

(五)消除输出谐波影响的对策

三、电波噪声的产生及电磁兼容(EMC)

(一)传导噪声及其对策

(二)辐射噪声及其对策

(三)感应噪声及其对策

四、共模电压及对策

五、变频器的可靠性

习题及思考题

第六章 通用变频器及其应用

一、通用变频器概述

二、通用变频器的功能与使用

(一)结构与功能

(二)主要功能的设定

(三)保护、自诊断、显示及报警系统

(四)选用件功能与使用

三、通用变频器应用实例

(一)变频器在水泵和风机传动中的应用

(二)变频器在机车牵引中的应用

(三)变频器在陶瓷生产中的应用

(四)在冶金起重设备中的应用

四、变频传动电气系统的配电与控制设备

(一)变压器

(二)高压断路器及选择

(三)熔断路

(四)低压断路器

(五)电磁接触器

(六)过载继电器

(七)可编程序控制器(PLC)简介

习题及思考题

第七章 高压变频器及其应用

一、概述

二、高?低?高方式高压变频器

三、高?高方式高压变频器

(一)开关器件串联高压变频器

(二)钳位式多电平高压变频器

四、高?低方式高压变频器--功率单元串联高压变频器

(一)功率单元串联变频器的结构与原理

(二)功率单元串联变频器分类

(三)故障处理技术

(四)功率单元串联变频器的优点

(五)功率单元串联变频器的应用实例--水泥行业中的典型应用

习题及思考题

第八章 同步电动机的变频调速

一、概述

二、同步电动机的起动

三、同步电动机的调速

(一)他控式变频调速系统

(二)自控式变频调速系统

四、同步电动机调速的控制

(一)转速电流双闭环反馈控制

(二)同步电动机调速系统的矢量控制

习题及思考题

第九章 智能控制及其在变频调速系统中的应用

一、智能控制

二、模糊控制与应用[29,30]

(一)概述

(二)模糊集合与输入量模糊化

(三)知识库与模糊控制规则

(四)模糊推理

(五)解模糊化

(六)模糊控制转差频率控制系统

三、神经网络控制与应用[29，30]

(一)人工神经网络概述

(二)神经网络的分类与基本模型

(三)神经网络的学习方法

(四)BP神经网络

(五)反馈型神经网络

(六)神经网络控制应用实例--CPN(Counter Propagation Network)

反向传播神经网络法在SVPWM技术中的应用

四、遗传算法与应用

(一)概述

(二)遗传算法的基本内容

(三)遗传算法的基本运算过程

(四)遗传算法的特点

(五)遗传算法在电梯群控系统的应用

习题及思考题

附录

参考文献