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1 永磁同步电机数学模型和矢量控制系统
1.1 永磁同步电机的结构
1.2 永磁同步电机在三相静止坐标系下的数学模型
1.3 永磁同步电机在d-q坐标系下的数学模型
1.4 永磁同步电机在α-β坐标系下的数学模型
1.5 永磁同步电机矢量控制系统原理与实现
1.6 空间矢量脉宽调制技术的实现
2 无速度传感器的永磁同步电机调速系统滑模控制
2.1 滑模变结构控制的基本原理
2.2 级联式滑模观测器的永磁同步电机鲁棒滑模控制
2.3 表面式永磁同步电机无源非奇异快速终端滑模控制
3 永磁同步电机调速系统的自抗扰控制
3.1 自抗扰控制技术的理论基础
3.2 带ESO自适应滑模调节的SPMSM自抗扰一无源控制
4 无速度传感器的永磁同步电机调速系统无源控制
4.1 无源控制基本原理
4.2 PCHD系统的能量平衡、无源性和稳定性:
4.3 带速度估计的自适应模糊滑模软切换的PMSM鲁棒无源控制
4.4 基于统一PCHD建模的永磁同步电机无源控制
5 永磁同步电机调速系统的预测控制
5.1 带扰动补偿的离散滑模SPMSM模型预测电流控制
5.2 基于模型预测电流控制PMSM滑模自抗扰控制
5.3 永磁同步电机滑模预测控制
5.4 基于NDOB的永磁同步电机调速系统预测函数控制
6 永磁同步电机转子位置自检测控制策略
6.1 永磁同步电机无位置传感器自检测控制
6.2 最优转矩矢量控制系统的转子位置自检测
7 永磁同步电机混沌运动控制
7.1 永磁同步电机的混沌模型
7.2 无传感器PMSM混沌运动的非奇异快速终端滑模控制
7.3 永磁同步电机的混沌反控制
8 双PMSM转速同步协调控制
8.1 电同步控制方法介绍
8.2 同步控制器的设计
8.3 仿真验证
9 非匹配不确定性永磁同步电机调速系统控制
9.1 基于NDOB的匹配/非匹配不确定性系统滑模控制
9.2 永磁同步电机速度控制系统的应用
参考文献2100433B
《永磁同步电机调速系统控制技术》内容包括永磁同步电机数学模型和矢量控制系统、无速度传感器的永磁同步电机调速系统滑模控制、永磁同步电机调速系统的自抗扰控制、无速度传感器的永磁同步电机调速系统无源控制、永磁同步电机调速系统的预测控制、永磁同步电机转子位置自检测控制策略、永磁同步电机混沌运动控制、双PMSM转速同步协调控制、非匹配不确定性永磁同步电机调速系统控制。
《永磁同步电机调速系统控制技术》可作为从事永磁同步电机控制的工程技术人员的参考书,也可作为电气工程及其自动化、自动化专业的高年级本科生以及电力电子与电力传动方向研究生的参考书。
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永磁同步电机计算
精心整理 永磁同步电机设计 1电机仿真模型 (a)原型电机( b)新型电机 图 1PM-Y2-180-4 电机整体有限元仿真模型 图 2新型电机转子 1/4模型 2静态有限元仿真结果比较 2.1 永磁磁场分布 当永磁体单独作用时,两种电机的磁力线分布如图 3 所示。 (a)原型电机( b)新型电机 图 3两种电机永磁磁场分布 2.2 永磁气隙磁密波形 当永磁体单独作用时,两种电机一个周期范围(即一对永磁体范围)的永磁气隙磁密波形如图 4 所示。 (a)原型电机 (b)新型电机 ( c)两种电机比较 图 4两种电机永磁气隙磁密分布 3空载稳态有限元仿真结果比较 3.1 空载永磁磁链、空载永磁反电势波形 空载情况下, 两种电机的三相绕组电流均设置为零, 电机中磁场由永磁体单独产生。 设置电机稳态运行转速 为 n=3000r/min ,可得到两种电机的空载永磁磁链、空载永磁反电势波形分别如图 5
本书的基本研究内容已经历多年的变化,特别是近几上的相关研究工作和相关技术飞速发展,永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制的应用领域也越来越广泛,因而在写作过程中只能不断进行基本内容的调整。2100433B
本书以永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制为主题,系统而全面地论述了永磁同步电机两电平/三电平矢量控制和直接转矩控制、滑模控制和容错控制的基本理论和仿真实现。 本书主要内容包括永磁同步电动机的分类和转子结构、永磁同步电动机物理和数学模型、永磁同步电机两电平矢量控制的基本原理、电压空间矢量控制(SVPWM)的原理以及矢量控制系统仿真的具体实现、PMSM两电平直接转矩控制的原理、PMSM直接转矩控制系统各模块仿真的具体实现、多电平逆变器的发展及优点、PMSM三电平矢量控制的基本原理、三电平逆变器中点电位平衡的分析、PMSM三电平矢量控制仿真的具体实现、直接转矩控制的基本原理、三电平逆变器直接转矩控制的主要问题及虚拟矢量控制方法、PMSM三电平直接转矩仿真的具体实现、PMSM滑模控制基本原理、滑模控制设计方法、滑模控制在电机控制系统中的应用、PMSM滑模控制仿真实现、PMSM容错控制原理、逆变器故障及其诊断技术、逆变器故障容错拓扑和方案分析、以及永磁同步电机容错控制系统仿真与分析等。
前言
第1章 绪论1
1.1 交流调速系统的发展1
1.2 交流调速系统的分类2
1.3 变频器的应用和发展3
习题3
第2章 异步电动机调压调速系统4
2.1 异步电动机调压调速原理和方法4
2.1.1 异步电动机调压调速原理4
2.1.2 异步电动机调压调速方法5
2.2 闭环控制的异步电动机调压调速系统6
2.2.1 转速闭环调压调速系统的组成6
2.2.2 系统的静特性分析6
2.2.3 调压调速系统中的功率损耗分析8
2.3 电磁转差离合器调速系统10
2.3.1 电磁转差离合器的基本结构与工作原理10
2.3.2 滑差电动机调速系统的组成及机械特性11
2.3.3 电磁转差离合器调速系统实例11
习题12
第3章 绕线转子异步电动机串级调速系统13
3.1 串级调速系统的工作原理及基本类型13
3.1.1 绕线转子异步电动机串级调速原理13
3.1.2 串级调速的基本运行状态14
3.1.3 串级调速系统的基本类型15
3.2 绕线转子异步电动机串级调速时的机械特性17
3.2.1 绕线转子异步电动机转子整流电路的电压与电流17
3.2.2 串级调速系统的调速特性20
3.2.3 串级调速系统的机械特性与最大转矩21
3.3 串级调速系统的效率和功率因数22
3.3.1 串级调速系统的总效率22
3.3.2 串级调速系统的总功率因数23
3.4 双闭环控制的串级调速系统25
3.4.1 双闭环串级调速系统的组成25
3.4.2 双闭环串级调速系统工作原理分析26
3.5 串级调速系统的应用27
3.5.1 串级调速系统应用中的几个问题27
3.5.2 串级调速系统应用实例29习题31
第4章 无换向器电动机调速系统32
4.1 无换向器电动机简介32
4.1.1 概述32
4.1.2 无换向器电动机的工作原理33
4.1.3 无换向器电动机逆变器的换流38
4.2 无换向器电动机的电磁转矩及基本特性40
4.2.1 无换向器电动机的电磁转矩40
4.2.2 无换向器电动机的基本特性42
4.3 无换向器电动机调速系统及其运行44
4.3.1 换向器电动机的控制策略44
4.3.2 晶闸管式无换向器电动机调速系统45
4.3.3 晶体管式无换向器电动机调速系统46
习题46
第5章 异步电动机变频调速系统47
5.1 交流电动机变频调速的基本理论47
5.1.1 变频调速基本原理47
5.1.2 变频器简介48
5.2 SPWM逆变器52
5.2.1 SPWM的工作原理52
5.2.2 SPWM逆变器的调制方式54
5.2.3 SPWM波的实现55
5.2.4 SPWM变频调速系统的应用实例60
5.2.5 其他类型的SPWM控制器61
习题62
第6章 通用变频器的基本原理63
6.1 通用变频器的分类与基本结构63
6.1.1 通用变频器的分类63
6.1.2 通用变频器的基本结构64
6.2 变频调速时的机械负载特性70
6.2.1 异步电动机的机械特性70
6.2.2 生产机械的负载特性71
6.2.3 不同机械负载特性下变频器的选择73
习题76
第7章 异步电动机变频调速控制方式77
7.1 U/f控制77
7.1.1 恒U/f控制77
7.1.2 恒U/f控制方式的机械特性78
7.1.3 对额定频率f1n以下变频调速特性的修正79
7.2 转差频率控制81
7.2.1 转差频率控制的基本思想81
7.2.2 转差频率控制的转速闭环变频调速系统82
7.3 矢量控制83
7.3.1 矢量控制简介83
7.3.2 矢量控制系统86
7.4 直接转矩控制87
7.4.1 电压空间矢量87
7.4.2 磁通轨迹控制89
7.4.3 直接转矩控制系统91
习题92
第8章 通用变频器的操作与控制93
8.1 台达VFD-M系列变频器的操作与控制93
8.1.1 台达VFD-M系列变频器概述94
8.1.2 变频器储存及安装95
8.1.3 变频器的配线96
8.1.4 数字操作器的使用99
8.1.5 台达VFD-M系列变频器的功能/参数说明100
8.1.6 台达VFD-M系列变频器的通信控制106
8.1.7 错误信息指示与故障排除108
8.2 西门子MM440变频器的操作与控制109
8.2.1 MM440变频器概述109
8.2.2 MM440变频器的电路结构111
8.2.3 MM440变频器的电气安装111
8.2.4 MM440变频器的可选件114
8.2.5 MM440变频器的参数介绍115
8.2.6 MM440变频器的操作与控制117
8.2.7 MM440变频器的故障诊断123
习题124
第9章 变频器的联网运行125
9.1 USS协议125
9.1.1 USS协议通信报文的结构125
9.1.2 PKW区126
9.1.3 PZD区132
9.1.4 采用USS广播方式通信135
9.1.5 MICROMASTER4有关USS通信的参数设置135
9.2 使用USS协议指令和变频器通信136
9.2.1 USS协议指令的要求136
9.2.2 变频器通信时间137
9.2.3 USS协议编程顺序137
9.2.4 USS协议指令138
9.3 使用PROFIBUS-DP模板和变频器通信143
9.3.1 PROFIBUS-DP总线概况143
9.3.2 PROFIBUS-DP模板应用
实例145
习题148
第10章 变频器应用实例149
10.1 变频器在恒压供水系统中的应用149
10.1.1 概述149
10.1.2 控制方案149
10.1.3 系统功能150
10.1.4 运行特征151
10.1.5 系统特点151
10.2 变频器在起重机大、小车行走驱动中的应用152
10.2.1 系统概述152
10.2.2 系统配置152
10.2.3 控制系统原理图152
10.2.4 变频器主要参数的设置154
10.3 变频器在造纸机械中的应用154
10.3.1 纸机传动对电气控制系统的要求155
10.3.2 控制系统组成156
10.3.3 控制系统软件设计157
习题159
第11章 常用变频器160
11.1 ABB变频器160
11.1.1 概述160
11.1.2 ACS550变频器161
11.1.3 ACS800变频器163
11.2 三菱变频器163
11.2.1 概述163
11.2.2 FR-700型变频器163
11.3 富士变频器168
习题172
第12章 实验指导书173
实验1 台达变频器数字操作器的使用173
实验2 台达变频器多段速度运转实验173
实验3 可程序控制自动运转实验174
实验4 台达变频器的通信控制实验175
实验5 西门子变频器的面板操作实验177
实验6 西门子变频器的外部端子控制实验177
实验7 西门子变频器的USS控制原理实验178
实验8 西门子变频器的PLC控制实验179
实验9 西门子变频器的组态软件控制实验180
附录185
附录A 台达VFD-M变频器参数功能一览表185
附录B 台达VFD-M变频器通信协议的参数地址定义一览表194
附录C 台达VFD-M变频器故障显示符号含义及故障处置方法一览表196
附录D 西门子MM4变频器故障显示符号含义及故障处置方法一览表197
参考文献201?