異步電機

內(nèi)容概要

　　本書有兩部分內(nèi)容：一部分為異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）技術(shù)的進一步研究；另一部分為異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制（ITC）技術(shù)。本書除詳細介紹了筆者們在電動運行方面所做的進一步改進性能的工作外，重點闡述了筆者們將直接轉(zhuǎn)矩控制的概念用于異步發(fā)電機的發(fā)電系統(tǒng)而提出的異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制策略。該技術(shù)極大地提高了異步發(fā)電機發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)性能并擴大了有效發(fā)電的轉(zhuǎn)速范圍，使飛機、坦克、汽車等獨立電源系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電質(zhì)量大為提高。本書中有筆者們從大量仿真和實驗中獲得的數(shù)據(jù)和波形，可供有關(guān)研究人員參考。
　　本書可供從事研究電機調(diào)速、伺服系統(tǒng)、飛機、坦克、汽車等獨立電源系統(tǒng)和風力發(fā)電的研究所、企業(yè)、高等院校的開發(fā)人員閱讀，也可供高等院校電機控制、電力電子與電力傳動及其相關(guān)專業(yè)的師生閱讀。

書籍目錄

緒言
第1篇  異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)
第1章  異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制的基本理論
  1.1  定子磁鏈為圓形的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)
    1.1.1  異步電動機定子磁鏈的控制
    1.1.2  異步電動機電磁轉(zhuǎn)矩計算
    1.1.3  提升或降低Te的方法
    1.1.4  綜合選擇空間電壓矢量
    1.1.5  系統(tǒng)實現(xiàn)
  1.2  定子磁鏈為六邊形的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)
    1.2.1  定子磁鏈為六邊形的直接轉(zhuǎn)矩控制的理論基礎(chǔ)
    1.2.2  六邊形磁鏈控制法的控制方案
  1.3  本章小結(jié)
第2章  異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)提高運行性能的研究
  2.1  異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)存在問題的分析
    2.1.1  定子電阻Rs誤差對DTC運行性能的影響
    2.1.2  純積分器對DTC運行性能的影響
  2.2  異步電動機定子電阻Rs的實時測量
  2.3  電動機運行中定子電阻Rs阻值變動的影響因素
    2.3.1  定子電流is、轉(zhuǎn)速n、通電時間t對定子電阻Rs的影響
    2.3.2  逆變器高次諧波對定子電阻Rs的影響
    2.3.3  電源電壓波動對定子電阻Rs的影響
  2.4  用模糊觀測器辨識電動機運行時定子電阻值的變化
    2.4.1  模糊觀測器的建立
    2.4.2  實際運行計算
    2.4.3  實驗結(jié)果
  2.5  純積分器的改進技術(shù)
    2.5.1  用低通濾波器代替純積分器消除直流偏移分量
    2.5.2  三類改進型積分器的應(yīng)用
    2.5.3  第二類改進型積分器的性能仿真
  2.6  高性能定子磁鏈觀測器的設(shè)計
    2.6.1  異步電動機動態(tài)數(shù)學模型
    2.6.2  異步電動機的全階閉環(huán)磁鏈觀測器
    2.6.3  磁鏈觀測器的求解方法
    2.6.4  磁鏈觀測器的數(shù)字化實現(xiàn)
    2.6.5  磁鏈觀測器觀測定子磁鏈的效果及電動機參數(shù)變化的影響
  2.7  異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的無速度傳感器技術(shù)
    2.7.1  與磁鏈觀測器相結(jié)合的簡單速度估計器
    2.7.2  基于模型參考自適應(yīng)的速度自適應(yīng)觀測器（自適應(yīng)方案一）
    2.7.3  有轉(zhuǎn)子磁鏈信息介入的速度自適應(yīng)觀測器（自適應(yīng)方案二）
    2.7.4  兩種自適應(yīng)速度辨識方案的對比
  2.8  定子電阻的自適應(yīng)辨識
  2.9  一種新型的死區(qū)補償方法
    2.9.1  死區(qū)效應(yīng)的分析
    2.9.2  一種新型的死區(qū)補償方法
    2.9.3  實驗結(jié)果
  2.10  一種新型的定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的雙層滯環(huán)控制
    2.10.1  直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律
    2.10.2  一種新型的定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的雙層滯環(huán)控制
  2.11  DTC系統(tǒng)的起動限流措施
第2篇  異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)
第1章  異步發(fā)電機發(fā)電理論概述
  1.1  異步發(fā)電機自勵發(fā)電的基本理論
    1.1.1  異步發(fā)電機電容自勵的勵磁分析
    1.1.2  電容自勵異步發(fā)電機的外特性
    1.1.3  電容自勵異步發(fā)電機的端電壓調(diào)節(jié)方法
  1.2  帶有電力電子變換器的異步發(fā)電機技術(shù)特點
第2章  異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)基本原理和結(jié)構(gòu)
  2.1  傳統(tǒng)的交流發(fā)電機調(diào)壓方法--調(diào)磁調(diào)壓法
    2.1.1  交流發(fā)電機傳統(tǒng)的調(diào)磁調(diào)壓原理
    2.1.2  傳統(tǒng)調(diào)磁調(diào)壓方法動態(tài)特性欠佳的原因初探
  2.2  異步發(fā)電機直流饋電系統(tǒng)的瞬時轉(zhuǎn)矩控制原理
  2.3  異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
  2.4  磁鏈給定與轉(zhuǎn)矩給定
    2.4.1  磁鏈給定值的確定
    2.4.2  轉(zhuǎn)矩給定值的確定
  2.5  瞬時轉(zhuǎn)矩控制異步發(fā)電機直流饋電系統(tǒng)的建壓過程
    2.5.1  發(fā)電運行狀態(tài)的建立
    2.5.2  發(fā)電建壓控制過程
  2.6  異步發(fā)電機直流饋電系統(tǒng)的仿真研究
    2.6.1  異步發(fā)電機Simulink/PSB仿真模型的建立
    2.6.2  異步發(fā)電機直流饋電系統(tǒng)仿真模型的建立
    2.6.3  仿真條件
    2.6.4  瞬時轉(zhuǎn)矩控制異步發(fā)電機直流饋電系統(tǒng)仿真結(jié)果
  2.7  瞬時轉(zhuǎn)矩控制異步發(fā)電機直流饋電系統(tǒng)的初步實驗結(jié)果
    2.7.1  建壓過程實驗結(jié)果
    2.7.2  恒功率區(qū)穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性的實驗結(jié)果
  2.8  本章小結(jié)
第3章  含有輸出電流信息的瞬時轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)
  3.1  再探交流發(fā)電機傳統(tǒng)調(diào)磁調(diào)壓方法動態(tài)特性欠佳的原因
  3.2  含有輸出電流信息的瞬時轉(zhuǎn)矩控制異步發(fā)電機直流饋電系統(tǒng)
第4章  瞬時轉(zhuǎn)矩控制中的空間電壓矢量調(diào)制（SVM）技術(shù)
  4.1  瞬時轉(zhuǎn)矩控制中異步發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩脈動對輸出電壓的影響
  4.2  SVM調(diào)制策略簡介
  4.3  SVM瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中所需空間電壓矢量的確定
    4.3.1  確定所需要空間電壓矢量的預(yù)訂目標
    4.3.2  所需空間電壓矢量的確定
  4.4  異步發(fā)電機的SVM?ITC控制策略的仿真研究
  4.5  異步發(fā)電機的SVM?ITC控制策略試驗結(jié)果
第5章  寬轉(zhuǎn)速變化范圍的異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)
  5.1  異步發(fā)電機的外特性和新的需求
  5.2  寬轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)異步發(fā)電機發(fā)電系統(tǒng)瞬時轉(zhuǎn)矩控制的調(diào)壓原理
  5.3  18kW異步發(fā)電機基本瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的補充實驗
  5.4  異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)電壓泵升能力的仿真研究
    5.4.1  異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)有電壓泵升能力的仿真驗證
    5.4.2  異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)電壓泵升能力大小的仿真
  5.5  瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在電壓泵升條件下的建壓過程及其仿真
    5.5.1  轉(zhuǎn)速為額定值4000r/min的建壓過程仿真
    5.5.2  轉(zhuǎn)速在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)2000r/min時建壓過程仿真
  5.6  18kW異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在電壓泵升條件下發(fā)電性能的仿真
  5.7  18kW寬轉(zhuǎn)速變化范圍的異步發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的實驗驗證
    5.7.1  建壓過程實驗結(jié)果
    5.7.2  穩(wěn)態(tài)與動態(tài)實驗結(jié)果
  5.8  本實驗結(jié)果與國外相關(guān)系統(tǒng)的比較
  5.9  本章小結(jié)
第3篇  異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的應(yīng)用及其容錯技術(shù)
第1章  異步電機起動/發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的基本思想和系統(tǒng)構(gòu)架
  1.1  起動/發(fā)電系統(tǒng)工作原理和基本概況
  1.2  起動/發(fā)電系統(tǒng)的特殊技術(shù)問題
  1.3  異步電機起動/發(fā)電系統(tǒng)的組成
  1.4  異步電機起動/發(fā)電系統(tǒng)的綜合設(shè)計思想
第2章  異步電機的起動運行控制
  2.1  定子繞組不同聯(lián)結(jié)時的直接轉(zhuǎn)矩控制
    2.1.1  定子繞組星形聯(lián)結(jié)時電機中的電壓、電流矢量
    2.1.2  定子繞組三角形聯(lián)結(jié)時電機中的電壓、電流矢量
    2.1.3  定子繞組星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)時電機中空間電壓矢量的比較
    2.1.4  定子繞組星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)時直接轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)的比較
    2.1.5  仿真分析
  2.2  異步電機的起動限流仿真與起動實驗結(jié)果
第3章  異步電機起動/發(fā)電系統(tǒng)起動到發(fā)電的轉(zhuǎn)換技術(shù)
  3.1  起動向發(fā)電轉(zhuǎn)換的控制機理分析
  3.2  異步電機起動/發(fā)電系統(tǒng)起動向發(fā)電轉(zhuǎn)換的仿真與實驗結(jié)果
    3.2.1  仿真結(jié)果分析
    3.2.2  實驗結(jié)果
  3.3  小結(jié)
第4章  異步電機控制系統(tǒng)中變換器的故障后保護技術(shù)
  4.1  基于直接轉(zhuǎn)矩控制的異步電機電動系統(tǒng)故障后保護技術(shù)
    4.1.1  逆變器單個開關(guān)短路故障
    4.1.2  逆變器單個開關(guān)斷路故障
  4.2  基于瞬時轉(zhuǎn)矩控制的異步發(fā)電系統(tǒng)故障后保護技術(shù)
    4.2.1  變換器單個開關(guān)短路故障
    4.2.2  變換器單個開關(guān)斷路故障
  4.3  本章小結(jié)
第5章  基于直接轉(zhuǎn)矩控制的異步電機電動系統(tǒng)重構(gòu)和容錯技術(shù)
  5.1  基于直接轉(zhuǎn)矩控制的異步電機電動系統(tǒng)的容錯拓撲
  5.2  容錯型四開關(guān)系統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制
    5.2.1  四開關(guān)的空間電壓矢量
    5.2.2  磁鏈與轉(zhuǎn)矩的控制方案
    5.2.3  四開關(guān)兩相與四開關(guān)三相容錯方案特點的分析與比較
  5.3  仿真與實驗結(jié)果
  5.4  小結(jié)
第6章  基于瞬時轉(zhuǎn)矩控制的異步電機發(fā)電系統(tǒng)重構(gòu)和容錯技術(shù)
  6.1  基于瞬時轉(zhuǎn)矩控制的異步發(fā)電系統(tǒng)的容錯技術(shù)
    6.1.1  對常見故障的容錯拓撲
    6.1.2  容錯后四開關(guān)三相系統(tǒng)的瞬時轉(zhuǎn)矩控制
  6.2  容錯系統(tǒng)關(guān)鍵問題討論
    6.2.1  容錯后最大輸出功率
    6.2.2  電容電壓漂移及其抑制方法
    6.2.3  電容的選取
  6.3  仿真與實驗研究
  6.4  容錯四開關(guān)三相異步發(fā)電系統(tǒng)的SVM技術(shù)
    6.4.1  四開關(guān)三相異步發(fā)電系統(tǒng)中的SVM方法
    6.4.2  仿真與實驗
    6.4.3  小結(jié)
附錄
  附錄A  異步電機定子電阻的測量數(shù)據(jù)
  附錄B  1.1kW異步電機的型號參數(shù)
  附錄C  2.2kW實驗機組中的直流電機及異步電機的型號參數(shù)
  附錄D  18kW異步起動/發(fā)電系統(tǒng)異步電機參數(shù)
  附錄E  主要物理量表
參考文獻

編輯推薦

　　《異步電機（電動、發(fā)電）直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)》可供從事研究電機調(diào)速、伺服系統(tǒng)、飛機、坦克、汽車等獨立電源系統(tǒng)和風力發(fā)電的研究所、企業(yè)、高等院校的開發(fā)人員閱讀，也可供高等院校電機控制、電力電子與電力傳動及其相關(guān)專業(yè)的師生閱讀。

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