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目录 1

第1章 单闭环直流调速系统 1

1.1 直流调速系统的电源 1

1.1.1 相控整流电源 1

1.1.2 直流斩波器 2

1.2 V-M系统的开环机械特性及稳定性能指标 3

1.2.1 V-M系统的开环机械特性 3

1.2.2 转速控制的要求和稳态调速指标 4

1.3 转速负反馈单闭环调速系统的组成及其特性分析 6

1.3.1 系统的组成及静特性分析 6

1.3.2 开环系统的机械特性与闭环系统静特性的比较 8

1.3.3 转速闭环调速系统的基本性质 9

1.3.4 转速负反馈单闭环调速系统的稳态参数计算 11

1.4 其他单闭环调速系统 12

1.4.1 带电流截止环节的转速负反馈调速系统 12

1.4.2 电压负反馈电流补偿控制的调速系统 14

1.5.1 系统的动态数学模型 17

1.5 单闭环调速系统的动态分析 17

1.5.2 单闭环系统的稳定条件 21

1.6 无静差调速系统 21

1.6.1 积分控制规律 22

1.6.2 采用比例积分调节器的单闭环无静差调速系统 22

习题 26

2.1.1 单闭环系统存在的问题 28

2.1.2 转速、电流双闭环调速系统的组成 28

2.1 双闭环调速系统的构成及静特性 28

第2章 双闭环直流调速系统 28

2.1.3 双闭环调速系统的稳态结构图及其静特性 29

2.2 双闭环调速系统的动态分析 30

2.2.1 双闭环调速系统的动态数学模型 30

2.2.2 双闭环调速系统的动态特性 31

2.3 双闭环调速系统的工程设计 33

2.3.1 设计方法与步骤 33

2.3.2 系统的动态性能指标 34

2.3.3 典型Ⅰ型系统参数和性能指标的关系 35

2.3.4 典型Ⅱ型系统参数和性能指标的关系 39

2.3.5 调节器结构的选择和传递函数的近似处理——非典型系统的典型化 43

2.3.6 调节器最佳整定设计法 47

2.4 按工程设计方法设计双闭环系统的电流调节器和转速调节器 51

2.4.1 电流调节器的设计 51

2.4.2 转速调节器的设计 55

2.4.3 转速调节器退饱和时转速超调量的计算 58

2.4.4 设计举例 61

2.5.1 问题的提出 65

2.5.2 带转速微分负反馈双闭环调速系统的基本原理 65

2.5 转速超调的抑制——转速微分负反馈 65

2.5.3 退饱和时间和退饱和转速 67

2.5.4 转速微分负反馈参数的工程设计方法 68

2.5.5 带转速微分负反馈双闭环调速系统的抗扰性能 68

习题 69

第3章 直流可逆调速系统 71

3.1 可逆方案 71

3.1.1 电枢反接可逆线路 71

3.1.2 励磁反接可逆线路 72

3.3.1 可逆调速系统中的环流 73

3.2 晶闸管直流可逆调速系统的回馈制动 73

3.3 有环流可逆调速系统 73

3.3.2 直流平均环流与配合控制 74

3.3.3 瞬时脉动环流及其抑制 76

3.3.4 直流可逆调速系统的制动分析 77

3.4 可控环流的可逆调速系统 79

3.5 逻辑控制的无环流可逆调速系统 81

3.5.1 系统的组成及工作原理 81

3.5.2 可逆系统对无环流逻辑控制器的要求 82

3.5.3 无环流逻辑控制器的实现 83

习题 87

第4章 DC—DC调速系统 88

4.1 简单DC—DC变换器 88

4.2 基本控制电路分析 89

4.2.1 换向电容C充电，过程开始 89

4.2.2 直流变换器截止（从t4开始） 89

4.3.1 脉宽控制（T为常量） 90

4.3 直流变换器的控制 90

4.2.5 小结 90

4.2.4 换向结束 90

4.2.3 主晶闸管关断（t5） 90

4.3.2 脉冲列控制（T变化） 91

4.3.3 滞环控制 92

4.4 直流电机一象限至四象限运行 93

4.4.1 一象限运行 93

4.4.2 两象限运行 94

4.4.3 四象限运行 96

4.5 DC—DC系统的开环机械特性 97

4.6 DC—DC调速系统的构成及原理 98

4.6.1 脉宽调制器 98

4.6.2 逻辑延时与瞬时过电流保护 99

4.6.3 基极驱动电路 99

习题 100

第5章 异步电动机变压调速系统 101

5.1 交流调速系统概述 101

5.1.1 交流调速的发展 101

5.1.2 交流调速的基本方法 102

5.2.1 异步电动机变压调速电路 104

5.2 闭环控制的异步电动机变压调速系统 104

5.2.2 异步电动机改变电压时的机械特性 105

5.2.3 闭环控制的变压调速系统及其静特性 106

5.2.4 闭环变压调速系统的近似动态结构图 107

习题 110

6.1 变频调速的基本原理 111

6.1.1 变压变频调速的基本控制方式 111

第6章 异步电机变压变频调速系统 111

6.1.2 异步电动机电压频率协调控制时的机械特性 113

6.2 变频器 117

6.2.1 交—直—交变频器与交—交变频器 118

6.2.2 电压源型和电流源型变频器 121

6.2.3 180°导通型和120°导通型逆变器 122

6.2.4 PAM控制与PWM控制 123

6.3 交流变频调速系统中的脉宽调制（PWM）技术 123

6.3.1 正弦波脉宽调制（SPWM）技术 124

6.3.2 脉宽调制变频器的控制方法 128

6.4 基于静态模型的异步电动机变频调速系统 132

6.4.1 转速开环恒压频比控制的变频调速系统 133

6.4.2 转速闭环转差频率控制的变频调速系统 135

6.5 异步电动机的动态数学模型和坐标变换 138

6.5.1 异步电动机动态数学模型的性质 138

6.5.2 三相异步电动机的多变量非线性数学模型 139

6.5.3 坐标变换和变换矩阵 144

6.5.4 三相异步电动机在两相坐标系上的数学模型 148

6.6 按转子磁场定向的异步电动机矢量控制系统 153

6.6.1 矢量控制系统的构想 153

6.6.2 按转子磁链定向的矢量控制基本方程及其解耦性质 154

6.6.3 直接矢量控制系统与间接矢量控制系统 157

6.7 小结 159

习题 160

第7章 绕线转子异步电动机串级调速系统 161

7.1 异步电动机串级调速系统的工作原理 161

7.1.1 串级调速的基本原理 161

7.1.2 电气串级调速系统的工作原理 163

7.1.3 串级调速系统的其他类型 165

7.2.1 双馈调速的原理 166

7.2 异步电动机双馈调速系统 166

7.2.2 双馈调速的工况分析 167

习题 169

第8章 同步电动机的变频调速系统 170

8.1 概述 170

8.2 交—交变频器 170

8.2.1 交—交变频器的工作原理 170

8.2.2 正弦型交—交变频器的触发脉冲控制 171

8.3.1 他控变频同步电动机的调速系统 173

8.3 他控变频同步电动机的调速系统及矢量控制 173

8.3.2 同步电动机的矢量控制系统 174

8.3.3 矢量控制中电动机的加减速和正反转控制 177

8.4 自控变频同步电动机调速系统 178

8.4.1 自控同步电动机的工作原理 178

8.4.2 自控同步电动机的转子位置检测 181

8.4.3 自控同步电动机的机械特性 182

8.4.4 自控同步电动机的四象限运行及调速系统 183

参考文献 185