信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列 电机原理及驱动分析 第3版PDF电子书下载

第1章 机电能量转换理论 1

1.1引言 1

1.2磁耦合电路 1

线性磁路系统 2

非线性磁路系统 5

1.3机电能量转换 8

能量关系 8

耦合场中的能量 11

能量转换的图形解释 15

电磁力和静电力 17

机电系统的稳态和动态特性 19

1.4基本的交流电机 24

参考文献 31

习题 31

第2章 交流电机的分布绕组 38

2.1引言 38

2.2分布绕组描述 38

分布绕组的离散描述方法 40

分布绕组的连续描述方法 41

导体分布的对称条件 41

分布绕组离散描述和连续描述之间的转换 42

端部导体 42

一般的绕组设计 43

2.3绕组函数 45

2.4气隙磁动势 48

2.5旋转MMF 50

2.6磁链和电感 51

2.7电阻 53

2.8分布绕组的电压和磁链方程 54

定子电压方程 54

同步电机 54

异步电机 56

参考文献 58

习题 58

第3章 参考坐标系理论 60

3.1引言 60

3.2背景 60

3.3变换方程：变量的变换 61

3.4静态电路变量向任意参考坐标系的变换 62

阻性元件 62

感性元件 63

容性元件 65

3.5通常使用的参考坐标系 67

3.6对称系统的变换 68

3.7对称稳态相量关系 68

3.8对称稳态电压方程 70

3.9从几个参考坐标系观察的变量 72

3.10参考坐标系之间的变换 76

3.11特殊变换 77

3.12空间向量表示 78

参考文献 80

习题 80

第4章 永磁交流电机 85

4.1引言 85

4.2电机的电压和转矩方程 85

4.3在转子参考坐标系的电压和转矩方程式 88

4.4稳态运行分析 89

4.5无刷直流电机 90

4.6永磁电机的电压相移 96

4.7定子电流的控制 98

参考文献 99

习题 99

第5章 同步电机 101

5.1引言 101

5.2以电机变量表示的电压方程 101

5.3以电机变量表示的电磁转矩方程式 105

5.4任意旋转坐标系中的定子电压方程式 106

5.5转子坐标系中的电压方程式 107

5.6变量替换后的电磁转矩方程 111

5.7转子角度位置 112

5.8标么值 113

5.9稳态运行分析 114

5.10定子电流流出电机为正：同步发电机运行 121

输入转矩突变时的动态特性 125

电机端部三相故障时的动态运行特性 129

近似的暂态转矩-转子角度特性 132

在输入转矩突变时的实际的和近似的暂态转矩-角度特性比较：初次摆动暂态稳定性极限值 134

端部发生三相短路故障时，实际的和近似的暂态转矩-角度特性比较：临界恢复时间 136

等面积准则 139

5.11计算机仿真 145

在转子参考坐标系中进行仿真 145

在任意参考坐标系中定子电压方程仿真 147

饱和情况的仿真 148

对称条件下的仿真 151

定子不对称状态时的仿真 151

参考文献 152

习题 152

第6章 异步电机 156

6.1引言 156

6.2用电机变量表示电压方程 156

6.3用电机变量表示转矩方程 159

6.4转子电路的变换公式 160

6.5用任意参考坐标系变量表示电压方程 162

6.6用任意参考坐标系中的变量表示转矩方程 166

6.7常用的参考坐标系 168

6.8标么制 168

6.9稳态运行的分析 170

6.10自由（空载）加速特性 175

6.11从不同参考坐标系下观察自由加速特性 181

6.12负载转矩突变时的动态性能 187

6.13电机端子出现三相短路时的动态性能 189

6.14在任意参考坐标系进行计算机仿真 190

参考文献 193

习题 193

第7章 在时域表示的电机方程式 197

7.1引言 197

7.2派克方程式的微分算子形式 197

7.3同步电机四个转子绕组的运算阻抗和G（p） 198

7.4标准同步电机阻抗 200

7.5同步电机标准时间常数 202

7.6同步电机时间常数的推导 202

7.7从短路特性求取参数 205

7.8从频率响应特性求取参数 210

参考文献 214

习题 215

第8章 电机方程的其他表示形式 217

8.1简介 217

8.2非线性化的电机模型 218

异步电机 218

同步电机 218

8.3电机方程的线性化 219

异步电机 220

同步电机 221

8.4小信号稳定性分析：特征值 224

8.5典型的异步电机的特征值 224

8.6典型的同步电机的特征值 227

8.7忽略电气瞬变的定子电压方程 227

异步电机 229

同步电机 230

8.8忽略定子电气瞬变情况下，异步电机运行特性的预测 231

自由加速特性分析 231

负载转矩的变化 232

电机端子三相短路故障 233

8.9忽略定子电气暂态，预测同步电机运行特性 234

输入转矩的变化 234

电机端子三相短路故障 234

8.10电压源模型 236

8.11降阶的电压源模型 242

参考文献 243

习题 244

第9章 不平衡条件运行及单相感应电机 245

9.1引言 245

9.2对称分量理论 245

9.3感应电机对称分量分析 246

9.4感应电机的定子不平衡条件：参考坐标系分析 247

参考坐标系中的不平衡系统变量 247

相量关系 249

9.5感应电机典型定子不平衡条件 252

输入电压不平衡 252

定子阻抗不平衡 253

定子一相开路 254

9.6感应电机的转子不平衡条件 255

任意参考坐标系内不平衡系统变量 256

相量关系 257

9.7转子电阻不平衡 258

9.8单相感应电机 261

任意参考坐标系内的电压方程 262

任意参考坐标系内不平衡的电机变量 263

相量关系 264

不平衡定子阻抗 264

定子相开路 265

单相感应电机的运行特性 266

9.9同步电机的异步运行以及不平衡条件运行 268

电机启动 269

极滑 270

相线-中线短路 272

相线-相线短路 272

相线-相线-中线短路 273

参考文献 274

习题 274

第10章 直流电机及驱动 276

10.1引言 276

10.2直流电机基础 276

10.3电压和转矩方程式 281

10.4基本的直流电机种类 282

他励直流电机 282

并励直流电机 283

串励直流电机 284

复励直流电机 286

10.5时域框图和状态方程 288

并励直流电机 289

永磁直流电机 290

10.6直流驱动系统的固态变流器 291

单相交/直整流器 291

三相交/直变换器 293

直/直斩波器 293

10.7一象限直/直变流器驱动 294

一象限直/直斩波器 294

连续电流运行 295

不连续电流运行 298

平均值分析 300

运行特性 303

10.8两象限直/直变流器驱动 307

10.9四象限直/直变流器驱动 309

10.10具有电压控制型直/直变流器的电机控制 311

速度控制：电压控制型直/直变流器 311

速度控制：带电压前馈控制的电压控制直/直变流器 312

10.11电流控制型直/直变流器的电机控制 313

电流控制四象限直/直变流器 313

速度控制：流控型直/直变流器 316

参考文献 317

习题 317

第11章 半控桥式转换器 319

11.1引言 319

11.2单相负载换相转换器 319

没有换相电感或触发延迟的运行情况 319

有换相电感无触发延迟时的运行情况 321

没有换相电感而有触发延迟时的运行情况 321

有换相电感和有触发延迟时的运行情况 322

运行模式 324

11.3三相负载换相转换器 327

工作模式 328

分析和平均值模型 330

11.4结论与扩展 336

参考文献 337

习题 337

第12章 三相全控桥式逆变器 338

12.1简介 338

12.2三相桥式逆变器 338

12.3六拍运行 342

12.4六拍调制 347

12.5正弦-三角波调制方法 350

12.6扩展的正弦-三角波调制 354

12.7空间矢量调制 355

12.8滞环调制 358

12.9误差调制 360

12.10开环电压和电流调节 361

12.11闭环电压和电流调节 362

参考文献 365

习题 366

第13章 异步电机的控制 368

13.1引言 368

13.2压频比控制 368

13.3恒滑差频率的电流控制方式 373

13.4磁场定向控制 378

13.5直接磁场定向控制 381

13.6具有鲁棒性的直接转矩控制系统 382

13.7间接转子磁场定向控制 385

13.8直接转矩控制 388

13.9滑差的能量回馈控制 391

13.10结论 393

参考文献 394

习题 394

第14章 永磁交流电机的驱动 396

14.1引言 396

14.2电压源型逆变器驱动系统 396

14.3电压源型逆变器等效的理想化电源 397

14.4电压源型逆变驱动系统的平均值分析 403

14.5电压源型逆变驱动系统的稳态性能 406

14.6电压源型逆变驱动系统的暂态和动态性能 408

14.7案例研究：基于电压源逆变器的速度控制系统 412

14.8电流调节型逆变器驱动系统 415

14.9电流调节型逆变驱动系统的电压限制 418

14.10电流指令的合成 419

14.11电流调节型逆变驱动系统的平均值模型 422

14.12案例研究：基于电流调节型逆变器的速度控制系统 423

参考文献 425

习题 425

第15章 电机设计介绍 427

15.1引言 427

15.2电机的结构 428

15.3定子绕组 432

15.4材料参数 434

15.5定子电流和控制原理 435

15.6径向磁场分析 436

定子磁动势 437

径向磁场变化 437

气隙磁动势降落 438

永磁体磁动势 438

径向磁通密度的求解 439

15.7集总参数 439

15.8铁磁材料中磁场分析 440

15.9设计问题的规划 444

空间设计 444

设计指标 444

设计约束 445

设计适用度 446

15.10实例 447

15.11扩展 452

参考文献 453

习题 453

附录A三角关系、常量、转换因子和缩写 455

A.1基本的三角关系 455

A.2三相三角关系 455

A.3常量和转换因子 456

A.4缩写 456

附录B卡特系数 457

附录C漏感 459

参考文献 462