变频器及其调速系统PDF电子书下载

第一章 交-交变频器 1

1-1 变频器的分类 1

一、间接变频器 1

二、直接变频器 2

三、电压源型和电流源型变频器 2

四、各类变频器的主要特点 3

1-2 交-交变频器 4

一、方波型交-交变频器 4

二、正弦型交-交变频器 5

第二章 交-直-交电压源型变频器 9

2-1 串联电感式逆变器 9

一、换流原理 9

二、换流元件参数的计算 12

三、三相串联电感式逆变器的输出电压波形分析 14

2-2 具有辅助晶闸管换流的变频器 16

一、换流原理 16

二、换流元件参数的计算 19

2-3 电感储能式变频器 21

2-4 串联二极管式电压型变频器 24

一、电阻性负载的换流过程 24

二、电感性负载的换流过程 25

2-5 电压型逆变器直流滤波回路参数的选择 26

一、逆变器输入电流及滤波电容器电压波动的分析 26

二、滤波电容器Cd的选择 28

三、滤波电感Ld的选择 29

四、讨论 29

第三章 交-直-交电流源型变频器 31

3-1 串联二极管式电流型变频器 31

一、换流原理 32

二、二极管换流的暂态分析 33

三、元件参数选择 34

四、几个值得讨论的问题 36

3-2 换流浪涌电压吸收环节 37

一、换流过程的分析 37

二、tr、tc及tq之求解 38

三、电压吸收装置的功率 40

四、电压吸收装置的几种线路分析 40

3-3 低频换流 41

一、断续换流方式 41

二、附加辅助充电回路 42

3-4 滤波电感器的选择 43

一、按电流连续选择电感值 43

二、按限制电流脉动率选择滤波电感值 44

三、选择滤波电感值应考虑的因素 44

3-5 电流型变频器的多重化技术 44

一、逆变器直接并联的独立直流电源方式 46

二、逆变器通过变压器耦合输出的方式 47

三、各种多重化电流型变频器比较 48

3-6 电流型逆变器换流电路的其它型式 50

一、用辅助晶闸管换流的电流型逆变器 50

二、用一个换流电容器的电流型逆变器 50

三、缩短换流时间的电流型逆变器 51

四、用可关断元件换流的电流型逆变器 51

第四章 正弦波脉宽调制（SPWM）变频器 53

4-1 SPWM变频器的工作原理 53

一、单极性SPWM变频器的输出电压 53

二、双极性三相SPWM变频器的输出电压 56

4-2 消除指定谐波的PWM变频器的输出电压 57

4-3 SPWM逆变器的调制约束与调制方式 59

一、调制约束条件 59

二、SPWM的调制方式 60

4-4 SPWM调制脉冲波形的生成 61

一、微机生成的SPWM波形的基本方法 61

二、大规模集成电路——THP4752生成SPWM波形 64

4-5 “△”脉宽调制变频器 66

4-6 晶体管的工作特性及使用 68

一、晶体管的工作区 68

二、晶体管的开关过程 69

三、晶体管的阻容吸收电路 71

四、晶体管的开关时间 72

五、晶体管的开关损耗 73

六、泵升电压限制与过流保护 74

4-7 功率晶体管的驱动电路 75

一、开关晶体管对驱动电路的要求 75

二、M57215BL基极驱动电路 76

三、UAA4002基极驱动电路 77

四、场效应管组成的驱动电路 79

第五章 异步电机变频调速系统 83

5-1 变频调速的基本控制方式 83

一、基频以下调速 83

二、基频以上调速 84

5-2 异步电动机电压、频率协调控制的稳态转矩特性 84

一、恒压频比（U1／ω1＝常数）控制的转矩特性 84

二、恒最大转矩T′em控制的转矩特性 86

三、恒Eg／ω1（恒气隙磁通？g）控制的转矩特性 88

四、恒Er／ω1（恒转子磁通？r）控制的转矩特性 88

5-3 电压频率协调控制的调节特性及控制系统 89

一、电压源型变频器供电 89

二、电流源型变频器供电 91

5-4 电压型变频器—异步电机转速开环系统 95

一、给定积分器 96

二、绝对值放大器 97

三、电压控制环节 97

四、频率控制环节 98

五、电压控制系统的动态结构图 99

5-5 电流型变频器-异步电机转速开环系统 100

5-6 电流型变频器-异步电机转差频率控制系统 102

一、基本控制原理 102

二、系统运行分析 103

三、转差频率控制系统的近似动态结构图 105

5-7 微机控制的电压型变频调速系统 107

一、系统原理框图 107

二、变频器输出电压的控制 107

三、逆变器触发频率控制 108

四、电压环控制 109

5-8 变频调速在卷筒传动系统中的应用 111

一、系统的控制规律 111

二、SPWM变频速率控制系统 112

三、线速度控制环节 112

5-9 变频调速在泵类机械负载中的节能应用 114

一、泵类机械的参数和特性 114

二、变频器在风机中应用的合理控制 116

第六章 异步电机的数学模型及矢量控制变频调速系统 118

6-1 A、B、C系统异步电机的数学模型 119

一、电压方程式 119

二、磁链方程式 120

三、运动方程基 122

四、转矩方程本 122

五、A、B、C系统异步电机的数学模型 123

6-2 坐标变换及变换阵 123

一、坐标变换的基本原则和基本思路 123

二、三相／二相变换 125

三、二相／二相旋转变换 128

四、直角坐标／极坐标变换 129

五、由三相静止坐标系到任意二相旋转坐标系上的变换 129

6-3 异步电动机在二相旋转坐标系上的数学模型 130

一、异步电机在任意dqo坐标系上的数学模型 131

二、异步电机在M、T坐标系上的数学模型 134

6-4 矢量控制系统的构想及基本关系式 136

一、矢量控制系统的构想 136

二、矢量控制的基本关系式 137

6-5 转子磁链Ψ2的观测模型 138

一、在二相静止坐标系上的转子磁链观测模型 138

二、在按磁场定向二相旋转坐标系上的转子磁链观测模型 140

6-6 矢量控制系统举例 140

一、交—直—交电流型矢量控制变频调速系统 140

二、转速、磁链闭环控制的电流跟踪型PWM矢量控制系统 141

三、微机实现的转差型矢量控制变频调速系统 142

6-7 磁场定向控制系统的传函和框图 146

一、磁场定向控制时的状态方程和状态变量图 146

二、控制系统中的传递函数和框图 148

参考文献 151