第1章 概述 1
1.1 同步电动机调速系统发展综述 1
1.1.1 同步电动机调速系统的发展 1
1.1.2 调速用同步电动机的几种类型 3
1.1.3 同步电动机调速系统的几种典型结构及应用领域 5
1.2 同步电动机调速系统的分类及特点 5
1.2.1 交-直-交电压型同步电动机调速系统 6
1.2.2 交-直-交电流型负载换相同步电动机调速系统 7
1.2.3 交-交变频同步电动机调速系统 8
1.3 同步电动机、异步电动机、直流电动机调速系统的比较 9
1.3.1 直流电动机调速系统 10
1.3.2 异步电动机调速系统 10
1.3.3 同步电动机调速系统 11
2.1.1 空间矢量的一般定义 15
2.1 电机统一理论 15
第2章 同步电动机的数学模型 15
2.1.2 电机定子的磁动势 16
2.1.3 电机转子的磁动势 19
2.1.4 两绕组电机的数学模型 20
2.1.5 电机统一理论的几点结论 26
2.2 矢量控制原理 28
2.2.1 矢量控制的基本原理 28
2.2.2 矢量控制中所用坐标系 29
2.2.3 矢量在坐标系之间的变换 31
2.3 同步电动机的数学模型 35
2.3.1 双反应理论 35
2.3.2 在d-q坐标系中凸极同步电动机的数学模型 37
2.3.3 转子磁链定向控制的凸极同步电动机数学模型 42
2.3.4 气隙磁链定向控制的凸极同步电动机数学模型 45
2.4 永磁同步电动机和无刷直流电动机的数学模型 47
2.4.1 永磁同步电动机的数学模型 48
2.4.2 无刷直流电动机的数学模型 50
第3章 同步电动机调速的基本原理 53
3.1 同步电动机调速的基本概念 53
3.1.1 同步电动机的基本结构 54
3.1.2 同步电动机的变频调速原理 55
3.2 自控式同步电动机变频调速原理 56
第4章 同步电动机转子位置检测方法 62
4.1 电磁式转子位置检测方法 62
4.1.1 差动变压器式位置检测方法 62
4.1.2 接近开关式位置检测方法 65
4.2 磁敏式转子位置检测方法 65
4.3 光电式转子位置检测方法 66
4.3.1 简单光电式转子位置检测方法 66
4.3.2 绝对式光电编码转子位置检测方法 67
4.3.3 增量式光电码盘转子位置检测方法 68
4.4 间接式转子位置检测方法 73
4.4.1 间接检测转子位置的端电压检测方法 74
4.4.2 电压模型检测方法 76
第5章 永磁同步电动机调速控制系统 78
5.1 永磁同步电动机的控制原理 78
5.1.1 永磁同步电动机的结构 78
5.1.2 永磁同步电动机的调速原理 79
5.1.3 无刷直流电动机的调速原理 81
5.2 正弦波永磁同步电动机控制系统的构成和运行 84
5.2.1 变频器的组成和控制 85
5.2.2 控制系统的运行原理 88
5.2.3 控制系统的全数字化 89
5.3.1 主回路 92
5.3 无刷直流电动机调速系统 92
5.3.2 PWM信号的产生 93
5.3.3 PWM信号的分配和系统的四象限运行 94
5.3.4 异步电动机、永磁同步电动机交流伺服系统的比较 97
第6章 负载换相同步电动机控制系统 98
6.1 负载换相同步电动机的基本工作原理 99
6.1.1 负载换相同步电动机的构成 99
6.1.2 电流型逆变器供电时交流电动机定子的磁动势 99
6.1.3 负载换相同步电动机的运行原理 101
6.2 负载换相同步电动机的换相方法 106
6.2.1 反电动势换相法（自然换相法） 106
6.2.2 电流断续换相法 109
6.2.3 由电流断续换相法到反电动势换相法的过渡 111
6.3 负载换相同步电动机的运行特点 112
6.3.1 转速公式及基本调速方式 113
6.3.2 平均电磁转矩公式 116
6.3.3 负载换相同步电动机的功率因数 120
6.3.4 换相重叠角μ的计算 120
6.4 负载换相同步电动机调速系统 122
6.4.1 逆变器晶闸管的触发顺序与电动机转向的关系 123
6.4.2 换相超前角γo与电动机运行状态的关系 124
6.4.3 转子位置检测器和逆变桥控制脉冲的分配 128
6.5 负载换相同步电动机的过载能力分折 133
6.5.1 限制过载能力的因素 133
6.5.2 提高过载能力的方法 134
6.6 负载换相同步电动机的应用实例 137
6.6.1 负载换相同步电动机在大型同步电动机起动中的应用 137
6.6.2 负载换相同步电动机在精轧机主传动中的应用 141
7.1同步电动机气隙磁场定向控制的原理 146
第7章 气隙磁场定向的同步电动机矢量控制调速系统 146
7.2三相交-交变频器的电流控制 151
7.2.1 单相交-交变频器的运行原理 152
7.2.2 三相交-交变频器的组成 153
7.2.3 三相交-交变频器的电流跟踪控制 153
7.2.4 电流跟踪控制中定子电流、电压的给定计算 156
7.3 同步电动机矢量控制系统中的电流、电压模型 158
7.3.1 同步电动机的电流模型 158
7.3.2 同步电动机的电压模型 162
7.3.3 混合式磁链模型 163
7.4 同步电动机的磁链控制 166
7.4.1 励磁闭环调节 166
7.4.2 励磁开环调节 169
7.5 同步电动机的功率因数控制 170
7.6 同步电动机矢量控制系统的速度调节 172
7.6.1 速度自适应调节器和电流限幅设定 173
7.6.2 速度反馈的陷波滤波器 176
7.6.3 动态转矩补偿环节 177
7.7 同步电动机矢量控制系统的构成和四象限运行 178
7.7.1 系统的构成 178
7.7.2 系统的四象限运行 178
7.8 同步电动机阻尼绕组的作用 182
7.8.1 阻尼绕组的结构型式 182
7.8.2 阻尼绕组的结构参数与电气参数的关系 183
7.8.3 阻尼绕组对负载换相同步电动机调速系统性能的影响 185
7.8.4 阻尼绕组对交-交变频同步电动机矢量控制调速系统性能的影响 188
附录 192
附录A同步电机的无刷励磁 192
附录B同步电动机模拟器介绍 194
参考文献 198