移動(dòng)電源與控制技術(shù)

前言

　　科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步及軍事后勤裝備的不斷發(fā)展為移動(dòng)電源的發(fā)展注入了新的內(nèi)容。移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組從以單純的同步發(fā)電機(jī)組發(fā)電發(fā)展到異步發(fā)電機(jī)組發(fā)電、永磁發(fā)電機(jī)組發(fā)電、高速發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，呈現(xiàn)出多種形式。隨著電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，不間斷電源（uninterruptible power supply，UPS）、應(yīng)急電源（emergency power supply，EPS）、燃料電池等新型電源也以移動(dòng)電源形式出現(xiàn)，給移動(dòng)電源賦予了嶄新的內(nèi)容?！　榇龠M(jìn)移動(dòng)電源性能的進(jìn)一步提高和理論的不斷完善，作者在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將長(zhǎng)期從事移動(dòng)電源研究的成果及國(guó)內(nèi)外的研究成果進(jìn)行總結(jié)，撰寫本書，并期盼它的出版對(duì)國(guó)內(nèi)移動(dòng)電源的進(jìn)一步發(fā)展做出貢獻(xiàn)?！　∪珪赏蹙S俊統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、撰寫和主審，毛龍波博士、江敏博士、葉盛博士參與了本書的部分編寫工作，郭軍華副教授、楊靜講師、研究生劉長(zhǎng)清參加了本書的圖形繪制工作，作者在此表示深切的謝意。本書在編寫中參考了國(guó)內(nèi)外有關(guān)的研究成果和文獻(xiàn)，對(duì)這些文獻(xiàn)的作者也一并致謝?！　∮捎谧髡邔W(xué)識(shí)有限，本書難免存在不妥之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

移動(dòng)電源與控制技術(shù)是一門集發(fā)電機(jī)技術(shù)、電源技術(shù)、電力電子技術(shù)、控制技術(shù)于一體的綜合技術(shù)。本書主要介紹一些正在興起和廣泛使用的移動(dòng)電源的結(jié)構(gòu)、原理及其控制技術(shù)。全書共分6章。第1章介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理。第2章介紹三相同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)、并列運(yùn)行條件及功率分配，單相同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及勵(lì)磁方式，永磁發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)及性能。第3章介紹三相和單相異步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及電壓建立。第4章介紹新型電源，即UPS和EPS的結(jié)構(gòu)、原理及區(qū)別，燃料電池等靜音電源。第5章介紹在移動(dòng)電源中應(yīng)用最廣泛的TMS320LF240x DSP原理。第6章介紹移動(dòng)電源的控制技術(shù)。    本書適合作為高等院校電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為相關(guān)領(lǐng)域研究生和工程技術(shù)研發(fā)人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章  發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理  1.1  發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理    1.1.1  二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理    1.1.2  四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理    1.1.3  二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的比較  1.2  發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)    1.2.1  曲柄連桿機(jī)構(gòu)    1.2.2  配氣機(jī)構(gòu)    1.2.3  燃油供給系統(tǒng)    1.2.4  潤(rùn)滑系統(tǒng)    1.2.5  冷卻系統(tǒng)    1.2.6  起動(dòng)系統(tǒng)    1.2.7  點(diǎn)火系統(tǒng)    1.2.8  曾壓系統(tǒng)  1.3  發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)第2章  同步發(fā)電機(jī)  2.1  三相同步發(fā)電機(jī)    2.1.1  三相同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)    2.1.2  三相同步發(fā)電機(jī)的工作原理    2.1.3  三相同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)    2.1.4  三相同步發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)行    2.1.5  并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)組的功率分配  2.2  單相同步發(fā)電機(jī)    2.2.1  單相同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)    2.2.2  單相同步發(fā)電機(jī)的工作原理    2.2.3  單相同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式  2.3  永磁發(fā)電機(jī)    2.3.1  永磁材料的發(fā)展    2.3.2  永磁發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)    2.3.3  永磁發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)    2.3.4  永磁發(fā)電機(jī)的參數(shù)、性能和運(yùn)行特性第3章  異步發(fā)電機(jī)  3.1  三相異步發(fā)電機(jī)    3.1.1  三相異步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)    3.1.2  三相異步發(fā)電機(jī)的基本原理    3.1.3  三相異步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁  3.2  單相異步發(fā)電機(jī)    3.2.1  單相異步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)    3.2.2  單相異步發(fā)電機(jī)的基本原理第4章  新型電源  4.1  UPS    4.1.1 UPS的特點(diǎn)及分類    4.1.2 UPS的電路結(jié)構(gòu)和工作原理    4.1.3 UPS的選用    4.1.4 UPS技術(shù)的發(fā)展  4.2  EPS    4.2.1  EPS的特點(diǎn)及分類    4.2.2  EPS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理    4.2.3  EPS的選用    4.2.4  EPS和LIPS的區(qū)別  4.3  燃料電池    4.3.1  燃料電池的發(fā)電原理    4.3.2  燃料電池的分類    4.3.3  燃料電池的應(yīng)用第5章  TMS320LF240x DSP原理  5.1  TMS320LF240x的引腳功能  5.2  TMS320LF240x的總體結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)    5.2.1  總體結(jié)構(gòu)    5.2.2  結(jié)構(gòu)特點(diǎn)  5.3  TMS320LF240x的存儲(chǔ)器組織  5.4  TMS320LF240x的指令系統(tǒng)    5.4.1  程序控制    5.4.2  尋址方式  5.5  TMS320LF240x的狀態(tài)寄存器  5.6  TMS320LF240x的中斷    5.6.1  外設(shè)中斷擴(kuò)展控制器    5.6.2  中斷向量    5.6.3  中斷響應(yīng)的流程    5.6.4  中斷響應(yīng)的延時(shí)    5.6.5  CPU中斷寄存器    5.6.6  外設(shè)中斷寄存器    5.6.7  復(fù)位    5.6.8  無(wú)效地址檢測(cè)    5.6.9  外設(shè)中斷控制寄存器  5.7  TMS320LF240x的事件管理器及PWM    5.7.1  通用定時(shí)器    5.7.2  PWM和空間PWM波形的生成    5.7.3  增量式光電編碼器接口(QEP)    5.7.4  捕捉單元  5.8  TMS320LF240x的工作過(guò)程簡(jiǎn)述第6章  移動(dòng)電源的DSP控制  6.1  基于DSP的發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)  6.2  TMS320LF240x的常用接口電路    6.2.1  輸入輸出接口    6.2.2  D/A及A/D轉(zhuǎn)換電路    6.2.3  鍵盤和顯示控制  6.3  發(fā)電機(jī)的參數(shù)檢測(cè)    6.3.1  電流的檢測(cè)    6.3.2  電壓的檢測(cè)    6.3.3  頻率及轉(zhuǎn)速的檢測(cè)  6.4  發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制  6.5  發(fā)電機(jī)的頻率控制    6.5.1  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)    6.5.2  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制  6.6  電源的DSP控制    6.6.1  逆變電源    6.6.2  DSP在逆變電源中的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2）飛輪　　對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，每4個(gè)活塞行程僅做功一次，即只有做功行程做功，而排氣、進(jìn)氣和壓縮三個(gè)行程都要消耗功。因此，曲軸對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性變化，曲軸轉(zhuǎn)速也不穩(wěn)定。為改善這種狀況，在曲軸后端裝置飛輪，飛輪結(jié)構(gòu)如圖1.13所示。　　飛輪是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的盤形零件，其作用如同一個(gè)能量存儲(chǔ)器。在做功行程中，發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸給曲軸的能量，除對(duì)外輸出外，還有部分能量被飛輪吸收，從而使曲軸的轉(zhuǎn)速不會(huì)升高很多。在排氣、進(jìn)氣和壓縮三個(gè)行程中，飛輪將其儲(chǔ)存的能量釋放出來(lái)補(bǔ)償這三個(gè)行程所消耗的功，從而使曲軸轉(zhuǎn)速不致降低太多。　　除此之外，飛輪還有下列功能：在飛輪輪緣上鑲嵌有供起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)用的飛輪齒圈；在飛輪上還刻有上止點(diǎn)記號(hào)，用來(lái)校準(zhǔn)點(diǎn)火定時(shí)或噴油定時(shí)及調(diào)整氣門間隙。　　1.2.2 配氣機(jī)構(gòu)　　發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的類型有氣門式、氣孔式、氣門氣孔式等。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用氣孔式或氣門氣孔式配氣機(jī)構(gòu)，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)則采用氣門式配氣機(jī)構(gòu)。本節(jié)主要介紹氣門式配氣機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1.14所示。氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組、氣門傳動(dòng)組等零部件組成，而進(jìn)、排氣系統(tǒng)是由空氣濾清器、排氣消聲器及進(jìn)、排氣管等零部件組成，其功能是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作過(guò)程定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過(guò)程?！　∵M(jìn)人氣缸內(nèi)的新鮮氣體數(shù)量（或稱進(jìn)氣量）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響很大。進(jìn)氣量越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率和轉(zhuǎn)矩越大。因此，配氣機(jī)構(gòu)首先要保證進(jìn)氣充分，進(jìn)氣量盡可能得多；同時(shí)，廢氣要排除干凈，因?yàn)闅飧變?nèi)殘留的廢氣越多，進(jìn)氣量將會(huì)越少。

編輯推薦

　　本書介紹移動(dòng)電源的原動(dòng)機(jī)的種類和原理，以及傳統(tǒng)和新型發(fā)電機(jī)的種類和原理及新型發(fā)電裝置，闡述了微控制器原理。作者根據(jù)自己多年從事移動(dòng)電源研究的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和廣泛閱讀的大量參考文獻(xiàn)給出了微控制器在移動(dòng)電源控制技術(shù)中的應(yīng)用方法。該書在移動(dòng)電源與控制技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行方面領(lǐng)域具有重要的理論指導(dǎo)意義和科研實(shí)踐的借鑒作用。

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