电机及其传动系统

内容概要

Shaahin Filizadeh博士分别于1996年和1998年，在伊朗获得谢里夫理工大学电气工程专业的学士和硕士学位。于2004年获得曼尼托巴大学的博士学位。目前，他为该校的副教授。

Filizadeh博士的研究方向为电力电子、电力系统仿真、电气传动、混合动力机车驱动及优化技术，是多个IEEE工作组的研究团队成员，担任感应电机建模研究团队的负责人，同时为曼尼托巴省的一名专业注册工程师。

书籍目录

译者序

前言

致谢

作者简介

第1章电机的物理基础1

11引言1

12感应和相互作用定律：定性讨论1

13感应和相互作用定律：深入讨论3

131线圈中的感应电压3

132感应电流和相互作用定律5

133一个简单的电动机：运动中的相互作用定律5

134感应定律和相互作用定律的共同作用7

14电机系统的能量转换8

141利用相互作用定律计算转矩8

142基于能量守恒原理的能量转换分析10

143线性系统的能量转换13

15磁路的非线性现象15

151线性铁心的解16

152非线性铁心的解16

153考虑磁滞因素18

16结束语19

习题20

参考文献21

第2章交流电机原理22

21引言22

22交流电机绕组的布置22

221集中绕组22

222短距绕组24

223分布式绕组26

224正弦分布式绕组27

23多相电机的绕组28

231三相集中绕组29

232三相正弦分布式绕组29

24增加极数31

241单相多极绕组31

242三相绕组布置31

243多极电机的旋转磁场32

25绕组布置实例33

26绕组的电感34

261简单圆形转子电机的自感和互感34

262凸极转子电机的自感和互感36

263分布式绕组的电机互感38

264交流电机的分析方法40

习题41

第3章直流电机原理43

31引言43

32简单的直流电机43

321直流电机的感应电压及其整流43

322换向过程及要求46

33直流电机中主磁场和电枢的相互作用47

34他励直流电机的动态模型48

35稳态性质及其传动系统的原理53

351稳态运行53

352传动系统53

36直流电机的闭环速度控制55

361基本调压速度控制环55

362带有电流内环的调速系统57

37调速系统的变流器电路59

38结束语59

习题60

参考文献60

第4章感应电机模型61

41引言61

42在abc坐标系上的电机方程61

43电机方程的坐标变换64

431坐标变换的原理64

432磁链方程和电压方程的变换65

433电机转矩方程的变换67

44稳态模型的推导68

45等效电路参数的确定及处理70

46结束语75

习题75

参考文献77

第5章感应电机的稳态控制方法78

51引言78

52稳态模型分析
78

53控制方法简介83

54定子电压控制83

55定子频率控制84

56恒V/f控制85

57定子电流控制89

58结束语93

习题93

参考文献94

第6章感应电机的高性能控制方法95

61引言95

62磁场定向（矢量）控制95

621其他实现方法100

622其他类型的磁场定向控制101

63直接转矩控制101

631直接转矩控制的原理101

632定子磁链和转矩估计器103

64结束语105

习题105

参考文献106

第7章同步电机的高性能控制方法107

71引言107

72三相永磁同步电机模型107

721在ABC三相坐标系中的电机模型108

722转矩方程推导109

723转子参考坐标系中的电机方程111

724稳态模型112

73PMSM的转矩控制113

731转矩和速度控制原理113

732实际问题114

74结束语115

习题116

参考文献117

第8章电机驱动用电力电子电路118

81引言118

82交流电源变换118

821三相AC-DC整流器119

822AC-AC变换：三相交-交变流器122

83直流电源的变换124

831两电平VSC开关单元125

832可控直流电压125

833可控交流电压126

834可控交流电流128

835AC-DC-AC变流器129

84电力电子电路的实际问题131

841转矩波动131

842开关损耗131

843噪声和电磁辐射132

85结束语132

习题133

参考文献134

第9章基于仿真技术的电机传动系统设计135

91引言135

92基于仿真技术的优化设计方法136

921目标函数的设计137

922非线性优化算法的必要条件137

93电机传动系统的优化设计实例138

931间接矢量控制系统的优化设计138

932多目标优化143

933多最优解145

94结束语149

参考文献150

附录A：动态系统的数字仿真151

A1引言151

A2动态系统的状态空间表示法151

A3Euler数字积分法152

A4结束语153

习题153

参考文献154

附录B：功率半导体器件155

B1引言155

B2不控型开关器件155

B3半控型开关器件156

B4全控型开关器件157

B5结束语157

参考文献158

附录C：三角恒等式159

C1基本运算159

C2和差与乘积159

C3组合公式160

作者简介

本书第1章和第2章讲述了电机的基本结构和基本电磁学定律，第3章讲述了直流电机的基本工作原理和调速方法，第4～7章讲述了交流电机的基本工作原理和调速方法，第8章简要地介绍了本书涉及的电力电子技术，第9章介绍了一种新颖的基于仿真技术的电机传动系统设计方法。

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