大容量異步電動機雙饋調(diào)速系統(tǒng)

前言

　　長期以來，交流電機調(diào)速系統(tǒng)一直是電氣自動化科研和工程技術(shù)領(lǐng)域研究的重要方向，而大容最交流電動機雙饋調(diào)速系統(tǒng)以其獨特的優(yōu)勢，近些年取得了較好的研究成果和工程應(yīng)用。我們撰寫這本書的目的就是系統(tǒng)分析大容量交流電動機雙饋調(diào)速系統(tǒng)的理論和相關(guān)前沿的研究內(nèi)容，詳細(xì)闡述大容量交流電動機雙饋調(diào)速系統(tǒng)的工程實際應(yīng)用，以饗讀者?！　”緯愿叩仍盒＝處熂把芯可投〕碳夹g(shù)人員為讀者對象。　　本書共分為5章，各章內(nèi)容安排如下：　　第1章“異步電動機矢量控制原理”，扼要介紹了直流電動機的數(shù)學(xué)模型以及交流電動機的矩陣分析方法，以此為基礎(chǔ)介紹了三相異步電動機矢量控制數(shù)學(xué)模型及控制系統(tǒng)，是導(dǎo)讀性的介紹，使讀者在閱讀后續(xù)章節(jié)之前，能對本書有一個大致的了解和明確的定位?！　〉?章“雙饋電動機的數(shù)學(xué)模型和矢量控制策略”，介紹了雙饋調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)生背景，分析了雙饋電動機矢量控制方式下的數(shù)學(xué)模型、多種主電路結(jié)構(gòu)及某些特殊控制方法，并簡述了目前的研究狀況和未來的研究方向?！　〉?章“異步電動機雙饋調(diào)速直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)”，介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制的產(chǎn)生背景及基本原理，通過異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較，使讀者對于這兩種控制方法有一個清晰的認(rèn)識，并進一步分析了直接轉(zhuǎn)矩控制策略在雙饋調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。

內(nèi)容概要

本書著眼于大容量異步電動機雙饋調(diào)速系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)及特性，針對普通繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的雙饋調(diào)速系統(tǒng)矢量控制及直接轉(zhuǎn)矩控制理論和方法加以論述，對于目前研究的熱點——大容量無刷雙饋電動機調(diào)速系統(tǒng)等問題作了較為詳細(xì)的介紹，并列舉了，本書作者在具體工程項目中的應(yīng)用實例，以幫助讀者深入了解大容量異步電動機雙饋調(diào)速系統(tǒng)的理論和技術(shù)方法?！　”緯闹饕x者為從事電力電子和電氣傳動技術(shù)研究與應(yīng)用的高等院校教師及研究生和工程技術(shù)人員。

書籍目錄

電氣自動化新技術(shù)叢書序言第5屆電氣自動化新技術(shù)叢書編輯委員會的話前言第1章　異步電動機矢量控制原理　1.1　直流電動機模型　　1.1.1　直流電動機基本方程　　1.1.2　直流電動機工作特性　　1.1.3　直流電動機的轉(zhuǎn)矩控制　1.2　交流電動機矩陣分析概況　　1.2.1　二相異步電動機的電壓矩陣方程　　1.2.2　三相異步電動機機電能量變換及電磁轉(zhuǎn)矩　1.3　基于磁場定向的三相異步電動機數(shù)學(xué)模型　　1.3.1　三相異步電動機的空間矢量概念　　1.3.2　坐標(biāo)變換及電壓方程分析　1.4　基于磁場定向的三相異步電動機矢量控制系統(tǒng)　　1.4.1　三相異步電動機的磁鏈檢測　　1.4.2　三相異步電動機矢量控制系統(tǒng)典型電路　參考文獻(xiàn)第2章　雙饋電動機的數(shù)學(xué)模型和矢量控制策略　2.1　雙饋電動機調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)生與概況　2.2　雙饋電動機的數(shù)學(xué)模型及矢量控制策略介紹　　2.2.1　雙饋電動機數(shù)學(xué)模型　　2.2.2　雙饋電動機磁場定向矢量控制原理　2.3　大容量雙饋淵速系統(tǒng)的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　　2.3.1　雙饋調(diào)速系統(tǒng)中幾種大容量變頻器的比較　　2.3.2　雙饋調(diào)速系統(tǒng)中的大容量交-交變頻器　　2.3.3　PwM交直交變頻器　　2.3.4　矩陣式變換　2.4　太容量雙饋調(diào)速系統(tǒng)矢量控制策略在工程麻用中的兩種特殊控制方法　　2.4.1　非恒氣隙磁鏈控制方法　　2.4.2　應(yīng)用在軋機類負(fù)載中的最優(yōu)控制方法　2.5　復(fù)合型雙饋電動機調(diào)速系統(tǒng)　　2.5.1　復(fù)合型雙饋電動機調(diào)速系統(tǒng)概述　　2.5.2　復(fù)合型雙饋電動機調(diào)速系統(tǒng)的分析　參考文獻(xiàn)第3章　異步電動機雙饋調(diào)速直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)　3.1　概述　　3.1.1　直接轉(zhuǎn)矩控制的產(chǎn)生和特點　　3.1.2　直接轉(zhuǎn)矩控制的基本思想　　3.1.3　直接轉(zhuǎn)矩控制存在的問題　　3.1.4　直接轉(zhuǎn)矩控制的研究熱點　　3.1.5　異步電動機雙饋調(diào)速直接轉(zhuǎn)矩控制研究現(xiàn)狀　3.2　直接　轉(zhuǎn)矩控制的原理　　3.2.1　直接轉(zhuǎn)矩控制的組成　　3.2.2　逆變器的開關(guān)狀態(tài)與定子磁鏈的關(guān)系　　3.2.3　電磁轉(zhuǎn)矩的控制　　3.2.4　直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制的比較　3.3　異步電動機雙饋調(diào)速直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)介紹　　3.3.1　異步電動機雙饋調(diào)速的基本原理　　3.3.2　異步電動機雙饋調(diào)速直接轉(zhuǎn)矩控制的基本思想　　3.3.3　轉(zhuǎn)子的磁鏈模型　　3.3.4　電磁轉(zhuǎn)矩模型　　3.3.5　轉(zhuǎn)子電壓矢最的選擇　　3.3.6　轉(zhuǎn)子磁鏈與轉(zhuǎn)子電流夾角的檢測　　3.3.7　磁鏈調(diào)節(jié)器　3.4　異步電動機雙饋調(diào)速直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真試驗　　3.4.1　轉(zhuǎn)子電流最小工作方式下直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真試驗　　3.4.2　定子側(cè)功率因數(shù)可調(diào)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真試驗　參考文獻(xiàn)第4章　大容量異步電動機雙饋調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計和應(yīng)用　4.1　大容量異步電動機雙饋調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成　　4.1.1　系統(tǒng)簡介及仿真　　4.1.2　雙饋調(diào)速系統(tǒng)的工程化仿真計算和分析　　4.1.3　雙饋調(diào)速系統(tǒng)的硬件沒計　　4.1.4　雙饋調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計　4.2　整流變壓器的設(shè)計　　4.2.1　三相阻抗裂解式整流變壓器的基本概念　　4.2.2　整流變壓器設(shè)計參數(shù)的計算　4.3　主電路晶閘管電壓、電流計算　4.4　大容量晶閘管變流裝置主電路的過電壓保護計算　4.5　大容量雙饋調(diào)速系統(tǒng)的實際工程應(yīng)用　　4.5.1　超大容量飛輪脈沖發(fā)電機組變頻調(diào)速系統(tǒng)實例　　4.5.2　6500MvA沖擊發(fā)電機變頻調(diào)速系統(tǒng)實例　參考文第5章　無刷雙饋電動機及其控制策略　5.1　無刷雙饋電動機的產(chǎn)生、應(yīng)用前景及研究現(xiàn)狀　　5.1.1　無刷雙饋電動機的產(chǎn)生　　5.1.2　無刷雙饋電動機的研究現(xiàn)狀　　5.1.3　無刷雙饋電動機的應(yīng)用前景　5.2　無刷雙饋電動機的基本原理　　5.2.1　無刷雙饋電動機磁動勢的分析　　5.2.2　無刷雙饋電動機繞組的結(jié)構(gòu)　5.3　基于磁場定向的尤刷雙饋電動機矢量控制及其穩(wěn)定性　　5.3.1　磁場定向的無刷雙饋電動機矢量控制　　5.3.2　仿真分析　　5.3.3　穩(wěn)定性分析　　5.3.4　基于模糊規(guī)則的無刷雙饋電動機直接轉(zhuǎn)矩控制仿真試驗　5.4　無刷雙饋電動機矢量控制系統(tǒng)的工程應(yīng)用實例　　5.4.1　概要介紹　　5.4.2　無刷雙饋電動機變頻調(diào)速矢量控制系統(tǒng)的工程設(shè)計　　5.4.3　系統(tǒng)運行結(jié)果和性能指標(biāo)

章節(jié)摘錄

　　第1章　異步電動機矢量控制原理　　隨著全球經(jīng)濟一體化的全面發(fā)展，人類已步入了飛速發(fā)展的新時代。信息、能源、材料這三大支柱產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)人類走向新文明生活的重要基石。其中能源產(chǎn)業(yè)不僅對發(fā)達(dá)國家產(chǎn)生非同小可的影響，尤其對于中國這樣的發(fā)展中國家，為實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展的長期戰(zhàn)略目標(biāo)，是更加重要的。而且我國政府已經(jīng)出臺的“十一五科技發(fā)展中長期計劃綱要”中，將機電一體化制造技術(shù)與能源建設(shè)列為首要發(fā)展的重點項目之一?！　‰姎鈧鲃酉到y(tǒng)是機電一體化先進制造技術(shù)及能源建設(shè)的一個重要方面。它是以電能作為動力的機械和設(shè)備的組成部分，是從電網(wǎng)到生產(chǎn)機械的一個完整的系統(tǒng)，是以調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速或者位置為目的，進而來滿足現(xiàn)場工藝的各種要求，例如軋機控制系統(tǒng)對于動、靜態(tài)性能的要求和風(fēng)機、水泵類調(diào)速控制系統(tǒng)對于節(jié)能的要求等?！　‰姎鈧鲃拥目刂剖请S著整個工業(yè)的生產(chǎn)和科技的進步而不斷發(fā)展的：調(diào)速電氣傳動初期的一個重要發(fā)展是直流電動機調(diào)速，它具有數(shù)學(xué)模型簡單、控制系統(tǒng)易于實現(xiàn)等諸多優(yōu)點，在19世紀(jì)30～20世紀(jì)70年代期間得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是機械制造領(lǐng)域中對于控制系統(tǒng)的動、靜態(tài)品質(zhì)具有較高要求的情況下，都是采用直流傳動控制系統(tǒng)。但是由于直流電動機有電刷和換向器，其維修困難、易產(chǎn)生火花、轉(zhuǎn)速和容量受限制、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量大、動態(tài)響應(yīng)慢、效率低下等原因，其發(fā)展受到了很大的限制。　　……

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