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第1篇 直流调速系统 1

第1章 单闭环直流调速系统 1

1.1 直流调速系统的基本概念 1

1.1.1 直流电动机的调速方法 1

1.1.2 调速指标 3

1.1.3 晶闸管整流器供电的直流电动机开环调速特性 5

1.2 转速负反馈有静差直流调速系统 8

1.2.1 单闭环直流调速系统的组成及其静态特性 9

1.2.2 反馈控制规律 12

1.2.3 单闭环直流调速系统的动态特性 16

1.3 转速负反馈无静差调速系统 21

1.4 电压负反馈调速系统应用实例分析 28

本章小结 30

练习与思考题 30

第2章 多闭环直流调速系统 32

2.1 转速、电流双闭环直流调速系统的组成 32

2.2 双闭环调速系统的稳态结构框图和静特性 34

2.3 双闭环调速系统的数学模型和动态性能分析 36

2.4 双闭环调速系统的工程设计方法 39

本章小结 54

练习与思考题 55

第3章 双闭环可逆直流调速系统 57

3.1 晶闸管－直流电动机可逆调速系统的构成及存在的问题 57

3.1.1 可逆调速系统构成 57

3.1.2 可逆调速系统存在的问题 62

3.2 有环流可逆调速系统 67

3.2.1 配合控制的有环流可逆调速系统 67

3.2.2 制动过程的分析 69

3.2.3 可控环流的可逆系统 69

3.3 无环流可逆调速系统 70

3.3.1 逻辑控制的无环流可逆调速系统 71

3.3.2 错位控制的无环流可逆调速系统 80

3.4 直流脉宽调制调速系统 83

本章小结 98

练习与思考题 99

第4章 计算机控制的直流调速系统 101

4.1 计算机数字控制的主要特点 101

4.1.1 数字量化 102

4.1.2 采样频率的选择 102

4.1.3 微机数字控制系统的输入与输出变量 103

4.2 计算机数字控制的双闭环直流调速系统的硬件和软件 104

4.2.1 微机数字控制的双闭环直流调速系统的硬件结构 104

4.2.2 微机数字控制的双闭环直流调速系统的软件框图 105

4.3 数字测速、数字滤波与数字PI调节器 107

4.3.1 旋转编码器 107

4.3.2 M法测速 107

4.3.3 T法测速 108

4.3.4 M/T法测速 108

4.3.5 M/T法数字测速软件框图 109

4.3.6 数字滤波 110

4.3.7 数字PI调节器 110

4.4 基于连续域工程设计方法的数字直流调速系统 112

4.4.1 数字式单闭环直流调速系统的数学模型 112

4.4.2 单闭环直流调速系统的设计 114

4.4.3 设计示例与性能分析 116

4.4.4 数字式电流、转速反馈的双闭环直流调速系统 118

本章小结 120

练习与思考题 120

第2篇 交流调速系统 122

第5章 交流调压调速系统和串级调速系统 122

5.1 概述 122

5.1.1 交流调速系统的发展 122

5.1.2 交流拖动控制系统的应用领域 123

5.1.3 交流调速系统的发展趋势 123

5.1.4 交流调速系统的主要类型 125

5.2 异步电动机调压调速系统 126

5.2.1 异步电动机调压调速工作原理 126

5.2.2 交流变压调速系统可控电源——交流调压器 127

5.2.3 闭环控制的调压调速系统组成及其静特性 129

5.3 电磁转差离合器调速系统 130

5.3.1 电磁转差离合器的基本结构与工作原理 131

5.3.2 电磁转差离合器调速系统的机械特性 132

5.3.3 转速负反馈闭环电磁转差离合器调速系统的组成 133

5.4 绕线式异步电动机串级调速系统 134

5.4.1 串级调速系统的工作原理及组成 134

5.4.2 双闭环控制的串级调速系统 136

本章小结 137

练习与思考题 138

第6章 变频调速系统 139

6.1 变频器主电路基本构成 139

6.1.1 整流电路 139

6.1.2 滤波电路 140

6.1.3 逆变电路 143

6.2 变频器控制电路的基本原理 147

6.2.1 恒V/F控制原理 147

6.2.2 转差频率控制（SF） 149

6.2.3 矢量控制方式 152

6.3 正弦波脉宽调制（SPWM）技术 154

6.4 各种控制方式特点比较 158

本章小结 159

练习与思考题 160

第7章 无刷直流电动机调速系统 161

7.1 概述 161

7.2 无刷直流电动机的工作原理 162

7.2.1 无刷直流电动机的模型及结构 162

7.2.2 无刷直流电动机的实际结构和工作原理 166

7.3 无刷直流电动机的换相分析 168

7.3.1 无刷直流电动机的换相 168

7.3.2 无换向器电动机的换相 169

7.4 无刷直流电动机的基本公式 171

7.5 无刷直流电动机的转矩波动 172

7.6 无刷直流电动机的调速系统 174

本章小结 176

练习与思考题 176

第8章 通用变频器的原理、应用与维护 177

8.1 变频器的基本结构原理 177

8.2 变频器的主要控制功能与设定 179

8.2.1 变频器的主要控制功能 179

8.2.2 变频器参数设定 189

8.3 变频器的外部接口电路 191

8.4 变频器的选择 194

8.4.1 变频器类型的选择 195

8.4.2 变频器容量的选定 196

8.4.3 变频器的周边设备 197

8.4.4 变频器的周边设备及功能 197

8.5 变频器的安装环境 198

8.6 变频器的运行操作方式 199

8.7 变频器的维护保养 202

本章小结 206

练习与思考题 207

第3篇 调速系统实训 208

第9章 交直流调速系统实训 208

实训1 单闭环不可逆直流调速系统实训 208

实训2 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实训 212

实训3 晶闸管直流调速系统主要单元的调试 217

实训4 逻辑无环流可逆直流调速系统实训 222

实训5 双闭环三相异步电动机调压调速系统实训 228

实训6 双闭环三相异步电动机串级调速系统实训 233

实训7 三相SPWM、马鞍波、SVPWM变频调速系统实训 237

实训8 通用变频器参数设置实训 237

参考文献 241