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第0章 绪论1

第1章 异步电动机转差功率不变型变压变频调速系统原理5

1.1 异步电动机的稳态等值电路和感应电势6

1.1.1 等值电路和基本方程式6

1.1.2 速度-转矩特性8

1.2 电压-频率协调控制时的稳态特性9

1.2.1 基频以下电压频率协调控制时的机械特性9

1.2.2 基频以上恒压变频控制时的机械特性11

1.3 笼型异步电动机恒压频比控制的调速系统12

1.3.1 系统的构成12

1.3.2 恒压比控制和低速时电压修正13

习题和思考题14

第2章 U/f恒压变频器及其控制技术16

2.1 变压变频器的主要类型17

2.1.1 交-直-交和交-交变频器17

2.1.2 电压型和电流型变频器19

2.1.3 转差频率控制变频器简介19

2.1.4 180°导通型变频器和120°导通变频器21

2.2 正弦波脉宽调制（SPWM）控制技术24

2.2.1 SPWM逆变器的工作原理24

2.2.2 SPWM波形成的方法29

2.2.3 其他脉宽调制方式31

2.3 电压空间矢量SVPWM控制技术33

2.4 微机控制IGBT-PWM电压型通用变频器的设计36

2.4.1 微机控制变频调速系统结构37

2.4.2 变频调速系统主电路设计37

2.4.3 80C196MC微机控制系统设计40

2.5 中压大容量变频器简介47

2.5.1 中压大容量变频技术的各种方案48

2.5.2 三电平逆变器49

2.5.3 中性点钳位型逆变器工作状态的切换50

2.5.4 中性点钳位型逆变器的输出电压波形51

2.5.5 中性点钳位型逆变器的特点54

2.5.6 单元串联式多电平PWM变频器55

习题和思考题56

第3章 转速闭环控制的异步电动机矢量控制变频调速系统58

3.1 异步电动机转矩的产生原理59

3.2 与定子三相电流对应的IT和IM61

3.3 转差频率型矢量控制变频调速系统62

3.3.1 矢量控制的基本思路62

3.3.2 直接检测转子磁通φm的相位？的矢量控制变频调速系统64

3.3.3 检测电机转速的转差频率型矢量控制变频调速系统65

3.3.4 无速度传感器矢量控制变频调速系统66

3.4 异步电动机按定子磁场控制和直接转矩控制系统67

3.4.1 直接转矩控制系统的原理和特点67

3.4.2 直接转矩控制系统和矢量控制系统的比较68

3.4.3 直接转矩控制实际应用举例69

习题和思考题69

第4章 异步电动机的变压和串级调速系统71

4.1 异步电动机的转差功率消耗型变压调速系统72

4.1.1 变压调速特性72

4.1.2 软起动器78

4.1.3 轻载减压节能运行80

4.2 异步电动机转差功率馈送型调速系统81

4.2.1 串级调速系统81

4.2.2 异步电动机双馈调速系统91

习题和思考题92

第5章 同步电动机的转矩控制方式和调速方法93

5.1 同步电动机的特点和调速方法94

5.2 他控变频和自控变频95

5.2.1 他控变频同步电机调速系统95

5.2.2 自控变频同步电机调速系统95

第6章 通用的同步电动机变频调速系统98

6.1 小容量恒压频比控制的同步电动机群控调速系统99

6.2 无整流子电动机的调速原理和闭环驱动方式100

6.2.1 无整流子电动机电路的基本结构100

6.2.2 工作原理101

6.2.3 特性方程式104

6.2.4 工作特性106

6.2.5 调速方法107

6.2.6 电动状态和反馈再生制动状态107

6.2.7 无整流子电动机的起动108

习题和思考题109

第7章 永磁同步电动机的变频调速系统110

7.1 正弦波驱动方式111

7.1.1 工作原理111

7.1.2 与转矩电流Iq对应的定子三相电流112

7.1.3 同步电动机矢量控制系统113

7.2 梯形波驱动方式114

7.2.1 工作原理114

7.2.2 控制系统的构成115

习题和思考题116

第8章 交流调速的工程实用技术117

8.1 概述118

8.1.1 变频器的分类118

8.1.2 使用变频器的注意事项118

8.1.3 变频器控制方式的合理选用119

8.1.4 转矩控制型变频器的选型及相关问题119

8.1.5 通用变频器的主要功能121

8.2 变频器在水泵节能中的应用121

8.2.1 泵的特性和对调速的要求122

8.2.2 对变频器功能提出的要求125

8.2.3 变频器用于泵负载的特点125

8.2.4 变频调速系统举例126

8.3 变频器在风机节能中的应用127

8.3.1 风机的风量-压力特性128

8.3.2 应用变频调速的要点129

8.3.3 风机变频调速举例131

8.4 变频器在机床传动中的应用131

8.4.1 普通机床的变频调速132

8.4.2 NC机床主轴变频调速133

8.5 变频器在生产线传送带上的应用138

8.5.1 概述138

8.5.2 传送带对变频调速提出的要求138

8.5.3 变频器的选用原则140

8.5.4 变频调速应用举例141

8.6 变频器在起重机械上的应用143

8.6.1 起重机械的特点143

8.6.2 变频调速控制方案选择144

8.6.3 变频调速应用注意事项145

8.6.4 变频器的容量选择和有关问题处理原则145

8.6.5 应用举例148

8.7 变频器在报纸印刷机上的应用150

8.7.1 轮转机电力拖动发展概况150

8.7.2 变频器在轮转机上的应用项目151

8.7.3 轮转机变频器的规格151

8.7.4 轮转机的拖动系统举例152

8.8 变频器在化纤机械上的应用153

8.8.1 对变频器性能提出的要求154

8.8.2 卷绕机变频调速控制举例155

实验一 双闭环三相异步电动机串级调速系统157

实验二 异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统161

实验三 基于DSP的矢量变换控制与直接转矩控制变频调速系统165

实验四 基于DSP的方波无刷直流电动机（BLDCM）调速系统171

参考文献178