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目录 1

第一章 交流电动机的类型和特性 1

1-1 交流电动机的分类 1

1-2 交流电动机的特性 1

1-3 电力拖动基础 4

1-3-1 转矩的产生 4

1-3-2 电压的产生 4

1-3-3 功率的关系 5

1-3-4 转动惯量与旋转物体加减速的关系 6

1-3-5 基本运动方程式 7

1-3-6 起动时间和加减速时间 8

1-4 异步电动机 8

1-4-2 异步电动机的特征 9

1-4-1 异步电动机的种类 9

1-4-3 异步电动机的特性 10

1-5 同步电动机 11

1-5-1 同步电动机的种类 11

1-5-2 同步电动机的特征 16

1-5-3 同步电动机的特性 17

1-6 电磁转差离合器电动机 19

1-6-1 电磁转差离合器电动机的特征 19

1-6-2 电磁转差离合器电动机的特性 20

1-7 交流换向器电动机 20

1-7-1 单相串激电动机 21

1-7-2 单相推斥电动机 22

1-7-3 三相串激电动机 22

1-7-4 三相并激电动机 23

2-1-1 定额的变迁 25

第二章 电力半导体元件发展动向 25

2-1 大幅度提高晶闸管的容量和开关速度 25

2-1-2 大幅度提高功率的先进技术 26

2-1-3 向着高耐压、大电流的方向发展 30

2-1-4 提高开关速度 31

2-2 光控晶闸管 33

2-3 自控式开关元件 36

2-3-1 大功率晶体管 36

2-3-2 可关断晶闸管 40

2-3-3 大功率MOS场效应管 43

2-3-4 各种开关元件的比较 45

2-4 复合化 46

2-4-1 双向导通晶闸管 46

2-4-2 逆导晶闸管 46

2-4-3 模块化 47

2-5 可靠性 48

第三章 电压型逆变器 51

3-1 概述 51

3-2 电压型逆变器的种类和特性 51

3-2-1 电压型逆变器的基本电路 51

3-2-2 电压型逆变器的分类 53

3-2-3 晶闸管逆变器 55

3-2-4 晶体管逆变器 59

3-2-5 可关断晶闸管GTO逆变器 60

3-3 PAM控制和PWM控制 62

3-3-1 电压型逆变器的电压控制 62

3-3-2 PAM控制 64

3-3-3 PWM控制 66

3-3-4 改进波形的方法 71

3-4-1 逆变器所使用元件的特性及其保护 74

3-4 电压型逆变器的保护 74

3-4-2 晶闸管逆变器的保护 75

3-4-3 晶体管逆变器的保护 78

3-4-4 GTO逆变器的保护 81

3-5 电压型逆变器在V/F控制中的应用 83

3-5-1 V/F控制电压型逆变器的电路和特性 83

3-5-2 异步电动机的不稳定现象 84

3-5-3 再生制动方式 87

3-5-4 瞬时断电补偿及工频电源与逆变器的切换 89

3-6 电压型逆变器在调速系统中的应用 92

3-6-1 转差频率控制 92

3-6-2 异步电动机的矢量控制 93

3-6-3 同步电动机的调速系统 95

3-7-1 逆变器所使用的半导体元件和效率 96

3-7 异步电动机的逆变器驱动和效率 96

3-7-2 PWM逆变器的开关频率和效率 97

3-7-3 异步电动机的高效率运行 98

3-8 使用电压型逆变器时的注意事项 99

3-8-1 使用升压变压器的情况 99

3-8-2 电压型逆变器输出的接通与关闭 100

3-8-3 异步电动机改善功率因数用电容器 100

3-8-4 PWM逆变器的输入电流不对称 101

3-8-5 无线电噪音 101

3-8-6 电动机的温升 102

3-8-7 接地继电器的应用 102

3-8-8 异步电动机的磁噪音 103

3-8-9 逆变器容量及其配套电动机的容量 103

4-1-1 电流型逆变器的分类 105

第四章 电流型逆变器 105

4-1 概述 105

4-1-2 电流型逆变器电路的工作原理 106

4-2 电流型逆变器电路 108

4-2-1 串联二极管式电流型逆变器电路 108

4-2-2 利用大功率晶体管同时换流的逆变器电路 112

4-2-3 带辅助换流晶闸管的电流型逆变器电路 115

4-3 电流型逆变器的调速系统 118

4-3-1 主电路的工作原理 118

4-3-2 控制电路的工作原理 119

4-3-3 保护电路 122

4-3-4 V/F控制的特点和特性 123

4-4 交流电动机的控制方式 124

4-4-1 异步电动机的V/F控制 124

4-4-2 异步电动机的转差频率控制 125

4-4-3 同步电动机的调速运行 127

4-5 电流型逆变器输出电流波形的改进 129

4-5-1 输出电流分量和异步电动机转矩脉动 129

4-5-2 多重电流型逆变器 130

4-5-3 PWM控制电流型逆变器 135

4-6 代替直流电动机的应用 136

4-6-1 V/F控制电流型逆变器的应用 136

4-6-2 矢量控制电流型逆变器的应用 139

4-7 在节能方面的应用 143

4-7-1 实现节能运行的应用实例 144

4-7-2 节能运行的控制方式 145

4-7-3 应用节能技术时注意事项 150

5-2-1 三相桥式整流器 155

5-2 可控整流器 155

第五章 交-交变频器 155

5-1 交-交变频器的基本组成 155

5-3 交-交变频器 162

5-3-1 正弦波交-交变频器的工作原理 162

5-3-2 三相桥式正弦波交-交变频器 167

5-4 交-交变频器新的控制方式 180

5-4-1 降低交-交变频器的无功功率 180

5-4-2 降低交-交变频器输入电流高次谐波 195

5-4-3 电流控制特性的改善 200

5-4-4 异步电动机的高速运行 204

5-4-5 控制电路的简化 205

6-1 电动机的控制 208

6-1-1 速度控制的基本原理 208

第六章 矢量控制及其应用 208

6-1-2 直流电动机 209

6-1-3 同步电动机 211

6-1-4 异步电动机 214

6-2 矢量控制 216

6-2-1 矢量控制基本原理 217

6-2-2 矢量控制基本电路 221

6-2-3 检测磁通方式的矢量控制 225

6-2-4 转差频率方式的矢量控制 228

6-2-5 矢量控制的特性 231

6-3 矢量控制电路的组成 235

6-3-1 正交分量的矢量运算 236

6-3-2 极坐标分量的矢量运算 237

6-3-3 采用微机的矢量运算 238

6-3-4 混合式的矢量控制 241

6-3-5 多微机矢量控制系统 243

6-4 矢量控制的应用 247

6-4-1 矢量控制的特点 247

6-4-2 在伺服电动机上应用 249

6-4-3 在砑光机生产线上应用 249

6-4-4 在铁板卷取机上应用 250

6-4-5 在主轧机上应用 251

第七章 交流电动机的维修与试验 253

7-1 交流电动机的维修 253

7-1-1 电动机的起动 254

7-1-2 电动机的运行 255

7-1-3 电动机的日常检查 256

7-1-4 电动机的定期检查 257

7-1-5 特殊电动机的维修 259

7-2 轴承 259

7-2-1 滚动轴承 259

7-2-2 滑动轴承 262

7-2-3 滚动轴承和滑动轴承的连接 263

7-3 振动 263

7-3-1 振动原因的调查 263

7-3-2 振动原因及排除措施 264

7-3-3 振动的允许值 268

7-4 噪声 268

7-4-1 电磁噪声 268

7-4-2 机械噪声 270

7-5-1 由于轴电流所造成的损伤 271

7-5-2 轴电压的大小 271

7-4-3 通风噪声 271

7-5 轴电压 271

7-5-3 解决轴电压的措施 272

7-6 绝缘 273

7-6-1 绝缘老化的原因 273

7-6-2 绝缘诊断的要领 274

7-7 试验 275

7-7-1 测定仪表 276

7-7-2 试验方法 279

第八章 交流伺服电动机 293

8-1 交流伺服电动机 293

8-1-1 工作原理 293

8-1-2 伺服电动机的设计 295

8-2-1 控制装置的组成 298

8-2 同步式伺服电动机 298

8-2-2 特性 300

8-2-3 永久磁铁及其种类 302

8-3 异步式伺服电动机 303

8-3-1 控制装置的组成 303

8-3-2 利用微机作运算处理 304

8-3-3 特性 305

8-4 速度检测器 307

8-4-1 各种速度检测器的比较 307

8-4-2 应用旋转变压器的数字式旋转检测器 309

8-5 在应用上注意事项 310

8-5-1 系统分析 310

8-5-2 伺服电动机的选择 311

9-1-1 一般性试验 315

9-1 控制装置的试验 315

第九章 控制装置的维修与检查 315

9-1-2 通电准备 316

9-2 电压型大功率晶体管逆变器装置的试验 319

9-2-1 电路组成 319

9-2-2 控制电源的检查 319

9-2-3 保护电路的设定 320

9-2-4 加减速限制电路的设定 324

9-2-5 基准频率的设定 325

9-2-6 GTR基极驱动电路的检查 325

9-2-7 主电路的检查 326

9-2-8 V/F比的设定 326

9-3-1 电路组成 329

9-3-2 控制电源的检查 329

9-3 电流型晶闸管逆变器装置的试验 329

9-3-3 保护电路的设定 330

9-3-4 控制电路 331

9-3-5 主电路运行调试 332

9-4 电压型GTO逆变器装置的试验 336

9-4-1 电路组成 336

9-4-2 控制极电路 337

9-4-3 缓冲电路 339

9-4-4 保护电路 340

9-5 控制装置的维修与检查 340

9-5-1 日常检查 340

9-5-2 定期检查 341

9-5-3 主电路元件好坏判断及其更换 343

9-5-4 大容量电解电容的老化 346

9-5-5 故障排除 346