开关磁阻电动机调速控制技术 第2版PDF电子书下载

第1章 导论 1

1.1 电气传动技术的发展 1

1.2 SR电动机的基本结构、原理与特点 4

1.3 SRD的基本结构、原理与特点 8

1.3.1 SRD的基本构成与工作原理 8

1.3.2 SRD与步进电动机驱动系统的比较 9

1.3.3 SRD与异步电动机变频调速系统的比较 9

1.3.4 SRD与BLDCM调速系统的比较 12

1.4 SRD发展现状与发展方向 13

1.4.1 SRD发展简史 13

1.4.2 SR电动机设计与分析的发展 15

1.4.3 功率变换器设计与分析的发展 19

1.4.4 SR电动机控制技术的发展 21

1.4.5 SRD研究的发展方向 29

1.5 SRD的工业应用 31

附录 样机参数 33

第2章 SR电动机建模与调速理论 35

2.1 概述 35

2.2 SR电动机的基本方程式 36

2.2.1 电路方程 36

2.2.2 机械方程 37

2.2.3 机电联系方程 37

2.3 SR电动机线性模型及相电流线性分析 39

2.3.1 SR电动机线性模型 39

2.3.2 与SR电动机线性模型对应的相绕组磁链波形 41

2.3.3 基于SR电动机线性模型的相电流解析分析 42

2.4 SR电动机的准线性模型及转矩的准线性分析 48

2.4.1 SR电动机的准线性模型 48

2.4.2 基于准线性模型的瞬时转矩解析计算 50

2.4.3 基于准线性模型的平均转矩计算 51

2.5 SR电动机调速控制的基本方法 55

2.6 SR电动机非线性模型 58

2.6.1 基于特殊位置磁化曲线的磁链分区解析拟合 58

2.6.2 基于指数函数的非线性磁链解析模型 63

2.6.3 基于非线性模型的电磁转矩计算 65

2.7 SR电动机起动及基本调速控制方式分析 66

2.7.1 SR电动机起动运行分析 66

2.7.2 SR电动机电流斩波控制方式运行分析 68

2.7.3 SR电动机角度位置控制方式运行分析 70

2.7.4 基于非线性模型的SR电动机稳态运行仿真 72

2.8 SRD整体非线性动态仿真建模 74

2.8.1 基于MATLAB的三相（6/4极）SRD非线性动态仿真建模 74

2.8.2 基于MATLAB的四相（8/6极）SRD非线性动态仿真建模 81

2.9 SR电动机制动运行分析 87

第3章 SR电动机功率变换器设计基础 91

3.1 概述 91

3.2 功率变换器拓扑 91

3.2.1 不对称半桥电路 92

3.2.2 每相只有一个主开关器件的功率变换器 93

3.2.3 对不对称半桥进行改进的少开关器件功率变换器 97

3.3 主开关器件 99

3.4 功率变换器的伏安容量 101

3.4.1 SR电动机功率变换器伏安容量的计算 101

3.4.2 能量比率——SR电动机的广义功率因数 102

3.4.3 饱和对要求的功率变换器伏安容量的影响 106

3.5 主开关器件的电压、电流额定值 107

3.5.1 以电流定额最小为目标的系统优化设计 110

3.5.2 主开关器件电流定额的估算 112

3.6 功率变换器设计举例 113

3.6.1 2.2kW SR电动机功率变换器设计 113

3.6.2 0.75kW SR电动机功率变换器设计 118

3.6.3 7.5kW SR电动机功率变换器设计 120

第4章 反馈信号检测 127

4.1 概述 127

4.2 转子位置检测 127

4.2.1 用光敏式转子位置传感器检测转子位置 127

4.2.2 无位置传感器间接检测转子位置的方法 131

4.3 相电流检测 145

4.3.1 电阻采样光隔离式电流检测法 145

4.3.2 电隔离霍尔元件电流检测法 146

4.4 速度检测 148

4.4.1 模拟测速法（F/V电路测速） 149

4.4.2 数字测速法 149

第5章 SR电动机控制系统设计基础 153

5.1 概述 153

5.2 SRD小信号模型及调节器工程设计 153

5.2.1 SRD小信号模型及其传递函数 153

5.2.2 调节器设计 160

5.3 SRD优化运行控制 161

5.3.1 SR电动机各种运行方式的最佳组合 161

5.3.2 SRD参数最优化控制 165

5.4 SRD模糊控制器设计 173

5.4.1 模糊控制决策表设计 174

5.4.2 量化因子及比例因子的调整 177

5.5 开关磁阻风力发电机单神经元自适应PID调节器设计 179

第6章 SR电动机脉宽调压调速系统设计举例 188

6.1 概述 188

6.2 2.2kW SR电动机PWM调压调速系统概述 188

6.3 位置逻辑控制电路设计 189

6.4 SG3524线性PWM集成电路及其应用 190

6.4.1 SG3524线性PWM集成电路 190

6.4.2 SG3524在SR电动机电压PWM调压调速系统中的应用 192

6.5 调节器设计 192

6.5.1 系统参数计算 193

6.5.2 速度调节器的设计及具体实现 195

6.6 系统性能分析 197

6.6.1 闭环机械特性 197

6.6.2 饱和超调分析 197

6.6.3 速度环动态特性 198

第7章 SR电动机转矩脉动、振动分析与控制 201

7.1 概述 201

7.2 基于转矩分配函数法的SR电动机转矩脉动抑制 201

7.2.1 转矩分配函数法概述 201

7.2.2 采用期望电流跟踪的转矩脉动控制器设计举例 205

7.2.3 采用直接瞬时转矩控制的转矩脉动控制器设计举例 210

7.3 SR电动机定子振动特性分析 218

7.3.1 SR电动机定子振动模态及固有频率的有限元计算 218

7.3.2 SR电动机定子振动特性的机电类比分析 220

7.4 SR电动机定子振动抑制策略 225

7.4.1 SR电动机径向力及定子振动控制的一般方法 225

7.4.2 两步换相法及其实验分析 227

7.4.3 两步换相的时间间隔优化 232

第8章 SR电动机直接数字控制系统设计举例 237

8.1 概述 237

8.2 系统原理框图 238

8.3 系统硬件设计 239

8.3.1 硬件结构框图 239

8.3.2 位置译码及换相控制电路设计 240

8.4 系统软件设计 243

8.4.1 换相规则的软件设计——HSI中断服务程序 243

8.4.2 速度采样及数字滤波 244

8.4.3 速度环程序 245

8.4.4 电压PWM方式的实现和软起动的实现 247

8.4.5 改进的PI算法 248

8.4.6 比例因子自调整模糊控制算法的实现 248

8.5 系统运行实验 250

参考文献 253