车用电机原理及应用PDF电子书下载

第1章 导论 1

1.1 电机发展简史 1

1.2 电机的基本概念及分类 2

1.3 电机在汽车中的应用 4

第2章 直流电机概述 5

2.1 直流电机及其用途 5

2.2 电、磁、力与速度 6

2.3 直流电机的工作原理 8

第3章 直流电机的建模与控制 11

3.1 等效电路与励磁分类 11

3.2 数学模型 12

3.3 转矩控制 13

3.4 速度／位置控制 18

3.5 状态反馈控制 20

第4章 车用直流电机实例 22

4.1 起动机建模与特性分析 22

4.2 电子节气门建模 25

第5章 PWM技术 28

5.1 PWM原理 28

5.2 将模拟信号转化为PWM的方法 30

5.3 PWM的实现 31

5.4 PWM在直流调制中的应用 33

第6章 电力电子技术 36

6.1 电力电子技术概述 36

6.2 典型的电力电子器件 38

6.2.1 二极管 38

6.2.2 MOSFET 39

6.2.3 IGBT 40

6.2.4 小结 41

6.3 单极双掷开关的实现 42

6.4 整流电路与逆变电路 43

6.4.1 整流电路 44

6.4.2 逆变电路 45

6.5 电力电子器件的损耗与散热 46

第7章 交流电机概述 49

7.1 交流电机的概念及其用途 49

7.2 交流电机的工作原理 50

7.3 交流电机的结构及分类 52

7.3.1 交流电机的结构 52

7.3.2 交流电机的分类 54

第8章 永磁同步电机分析 56

8.1 永磁同步电机的模型观 56

8.2 永磁同步电机的磁路分析 56

8.2.1 简单磁路分析 56

8.2.2 电机磁路分析 59

8.3 永磁同步电机的电路分析 68

8.3.1 电机电感模型 68

8.3.2 电机相量模型 68

8.3.3 电机转矩模型 73

8.4 永磁同步电机的效率特性与外特性 74

8.4.1 永磁同步电机的效率特性 74

8.4.2 永磁同步电机的外特性 76

第9章 面向控制的永磁同步电机的建模 78

9.1 自然坐标系下的电机电压方程 78

9.2 正交坐标系与旋转坐标系的变换 80

9.3 旋转坐标系下的电机模型 84

第10章 永磁同步电机的控制 87

10.1 永磁同步电机矢量控制原理 87

10.1.1 直流电机的转矩控制与永磁同步电机的转矩控制 87

10.1.2 永磁同步电机的矢量控制方法 88

10.2 永磁同步电机磁场的控制 89

10.2.1 最大转矩电流比控制 90

10.2.2 弱磁控制 90

10.3 交流电机控制的功率电路与SPWM 93

10.3.1 三相逆变电路拓扑 93

10.3.2 三相逆变电路的实现 94

10.3.3 三相逆变电路的六阶梯波调制 94

10.3.4 三相逆变电路的PWM 97

10.4 空间矢量PWM技术 98

10.4.1 电压空间矢量原理 98

10.4.2 电压空间矢量PWM原理 99

10.4.3 SVPWM与SPWM 101

10.4.4 电压空间矢量PWM的常见软件实现算法 102

第11章 感应电机的建模与控制 105

11.1 传统感应电机的描述及控制方法 105

11.1.1 感应电机的稳态等效电路 105

11.1.2 感应电机的机械特性曲线 106

11.1.3 传统感应电机的调速方法 108

11.2 感应电机的矢量控制原理 110

11.2.1 感应电机与永磁同步电机控制上的区别 110

11.2.2 感应电机在同步旋转坐标系下的等效电路与数学模型 111

11.2.3 感应电机的直接矢量控制原理 114

11.2.4 感应电机的间接矢量控制原理 116

11.3 感应电机的直接转矩控制原理 117

第12章 车用交流电机应用实例 120

12.1 车用永磁同步电机矢量控制系统建模与仿真 120

12.1.1 电机系统及模型框架 120

12.1.2 派克变换与克拉克变换 121

12.1.3 电机模型 122

12.1.4 逆变器模型 123

12.1.5 控制器模型 124

12.1.6 模型的初始化与仿真结果的处理 127

12.1.7 仿真结果 127

12.2 纯电动汽车纵向动力学模型 129

12.2.1 纯电动汽车系统及模型框架 130

12.2.2 电池模型 130

12.2.3 电机系统模型 131

12.2.4 传动系统模型 133

12.2.5 整车动力学模型 133

12.2.6 驾驶员模型 134

12.2.7 仿真结果 134

第13章 车用电机测试及标准 137

13.1 车用电机测试方法 137

13.1.1 电机测试台架的基本组成 137

13.1.2 车用电机的技术要求及试验方法 138

13.2 车用电机标准 142

13.2.1 标准组织简介 142

13.2.2 电动汽车电机系统标准汇总 144

参考文献 146