交流同步电机调速系统（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李崇坚 著

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• 交流电机
• 同步电机
• 调速系统
• 电力电子
• 电机控制
• 第二版
• 电气工程
• 自动化
• 工业控制
• 电机驱动

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030365613

版次：31

商品编码：12272339

包装：平装

丛书名： 电气工程研究生系列教材

开本：32开

出版时间：2018-01-01

页数：504

正文语种：中文

内容简介

本书阐述了交流同步电机调速的原理，推导了同步电机的数学模型，介绍了电力电子功率变换器的原理，分析了交交变频器及三电平PWM交直交变频器的特性、交流同步电机的磁场定向控制原理及系统组成、同步电机直接转矩控制原理及系统、永磁同步电机和直线同步电机调速控制原理与方法、负载换流交直交变频调速同步电机的原理与系统，以及变频调速同步电机设计与参数影响，并给出了大功率交流同步电机调速的工程应用实例。

目录

序
第二版前言
第一版前言

第1章 绪论
1.1 交流同步电机的类型
1.2 交流同步电机与直流电机调速的比较
1.3 同步电机与异步电机调速的比较
1.4 大功率电力电子变换器
1.5 同步电机调速控制系统

第2章 交流同步电机的数学模型
2.1 交流同步电机的基本数学模型
2.2 坐标变换
2.3 同步电机徕0轴系的数学模型
2.4 多相同步电机的数学模型
2.5 同步电机的矢量图
2.6 同步电机的动态参数
2.7 同步电机徕0轴系的数学模型
2.8 同步电机MT轴系的数学模型

第3章 电力电子变换器
3.1 电力电子器件
3.2 大功率变频器
3.3 交交变频器
3.4 PWM交直交变频器

第4章 交流同步电机的磁场定向控制原理与特性
4.1 直流电机的转矩控制
4.2 交流异步电机的磁场定向控制
4.3 交流同步电机的磁场定向控制原理
4.4 交流同步电机的不同磁场定向控制
4.5 磁场定向控制同步电机的稳态特性
4.6 磁场定向控制同步电机的动态特性

第5章 交流同步电机的磁场定向控制系统
5.1 概述
5.2 坐标变换单元
5.3 位置检测单元
5.4 MT轴定子电流模型
5.5 磁链观测器-电流模型MI单元
5.6 磁链观测器-电压模型MU单元
5.7 电压前馈UMO单元
5.8 电流控制系统
5.9 磁链控制系统
5.10 速度控制系统
5.11 同步电机速度传感器控制系统

第6章 交流同步电机的直接转矩控制
6.1 直接转矩控制的基本原理
6.2 交流同步电机直接转矩控制的数学模型
6.3 直接转矩控制的电压空间矢量
6.4 定子磁链轨迹
6.5 电磁转矩控制
6.6 电压矢量的选择
6.7 转矩观测器模型
6.8 定子磁链观测器模型
6.9 交流电机直接转矩控制系统
6.10 直接转矩控制系统的运行特性

第7章 大功率永磁同步电机调速系统
7.1 永磁同步电机简介
7.2 永磁同步电机的数学模型
7.3 永磁同步电机系统的特性
7.4 永磁同步电机的磁场定向控制
7.5 大功率永磁同步电机调速系统在船舶推进中的应用
7.6 大功率永磁同步电机在风力发电中的应用

第8章 大功率直线同步电机调速系统
8.1 长定子直线同步电机
8.2 直线同步电机的数学模型
8.3 直线同步电机的磁场定向控制
8.4 直线同步电机应用于高速磁悬浮列车
8.5 磁悬浮列车试验线供电系统

第9章 负载换流同步电机调速系统
9.1 负载换流同步电机的基本原理
9.2 负载换流同步电机的数学模型
9.3 负载换流同步电机的基本关系
9.4 负载换流同步电机的调速控制
9.5 负载换流同步电机调速系统的设计
9.6 负载换流同步电机调速系统的应用实例

第10章 交流变频调速同步电机
10.1 交流同步电机的结构
10.2 同步电机极数与频率的选择
10.3 同步电机电压
10.4 同步电机的设计性能比较
10.5 同步电机的参数
10.6 变频调速同步电机阻尼绕组的研究

第11章 交流同步电机调速系统的工程应用
11.1 交交变频调速系统的工程设计
11.2 交直交PWM变频调速系统的工程设计
11.3 交流同步电机调速系统在轧钢传动中的应用
11.4 交流同步电机调速在矿井提升传动中的工程应用
11.5 交流同步电机调速在油气输送工程中的应用
参考文献

《电力拖动系统基础与实践》 内容简介 本书聚焦于现代工业生产中不可或缺的电力拖动系统，旨在为读者提供一套系统、深入且实用的知识体系。电力拖动系统是实现各种机械设备动力的核心，其稳定、高效、精确的运行直接关系到生产效率、产品质量乃至整体经济效益。本书从理论基础出发，逐步深入到实际应用，涵盖了电力拖动系统的组成、工作原理、设计方法、控制策略以及故障分析等关键内容，力求帮助读者全面掌握电力拖动系统的奥秘，并能胜任相关的设计、维护和优化工作。 第一部分：电力拖动系统的基本概念与组成 本部分首先为读者构建电力拖动系统的基础认知框架。我们将从最基础的电能与机械能的转换入手，介绍电力拖动系统的定义、发展历程及其在国民经济中的重要地位。随后，详细解析电力拖动系统的基本组成部分，包括： 动力源（电源）： 介绍工业生产中常用的交流和直流电源，阐述其特性、参数以及与电力拖动系统的匹配关系。我们将讨论三相交流电源的特点、电压等级，以及直流电源在特定场景下的应用。 电动机： 作为电力拖动系统的核心驱动元件，我们将系统介绍各种主流电动机的类型，如直流电动机、异步电动机（感应电动机）和同步电动机。重点阐述它们的结构、工作原理、性能特点、优缺点，以及在不同应用场合的选择原则。例如，我们将详细讲解异步电动机的转子结构（笼型与绕线型）、转矩-转速特性曲线，以及同步电动机的励磁方式和同步转速的决定因素。 传动装置： 阐述传动装置在实现电动机与工作机械之间的能量传递和速度、力矩匹配中的作用。我们将涵盖齿轮传动、带传动、链传动等常见机械传动方式，分析它们的传动比、效率、结构特点以及适用范围。同时，也会涉及液力传动和气动传动在特殊应用中的作用。 调速装置： 这一部分将是本书的重点之一。详细介绍实现电力拖动系统速度可调的关键技术。对于直流电动机，我们将深入讲解通过改变电枢电压、励磁电流或串联电阻来实现调速的方法，并分析其优缺点。对于交流异步电动机，我们将详细阐述改变电源电压、改变电源频率（变频调速）、改变转子电阻（绕线型电机）以及电磁滑差调速等多种方式，尤其会突出变频调速技术的原理、优势及其在现代工业中的广泛应用。对于同步电动机，我们将探讨其主要的调速方式，为读者提供全面的调速技术知识。 控制装置： 介绍实现电力拖动系统启动、停止、制动、方向控制以及各种保护功能的电路和设备。我们将涉及接触器、继电器、断路器、熔断器等基本元器件，并介绍常见的控制逻辑和基本控制线路，如正反转控制、启停控制等。 第二部分：电力拖动系统的运行原理与性能分析 本部分将深入剖析电力拖动系统的运行机理，并引入量化分析方法，帮助读者理解和评估系统的性能。 电动机的等效电路与稳态分析： 针对不同类型的电动机，建立其工程等效电路模型，并运用电路理论进行稳态运行分析。通过计算电磁转矩、转速、电流、功率因数等关键参数，理解电动机在不同负载下的工作状态。我们将重点讲解异步电动机的转子电流、转差率与转矩的关系，以及同步电动机的功角特性。 机械负载的特性分析： 深入研究各种典型机械负载的工作特性，如恒转矩负载、恒功率负载、风机水泵类平方律负载等。分析负载转矩与转速的关系，并将其与电动机的输出转矩特性相结合，分析系统的稳定运行区域和可能的运行点。 瞬态过程分析： 介绍电力拖动系统在启动、制动、负载突变等动态过程中的行为。分析启动电流、启动转矩、制动转矩以及响应时间等参数，为系统设计和控制策略的选择提供依据。我们将讨论不同启动方式对瞬态过程的影响。 效率与功率因数分析： 深入探讨电力拖动系统的效率和功率因数，这是衡量系统节能性和经济性的重要指标。分析各种损耗的来源（铜损、铁损、机械损耗等），并提出提高效率和功率因数的途径，如选择合适的电动机、优化运行点、采用功率因数补偿技术等。 第三部分：电力拖动系统的设计与选型 本部分将指导读者如何根据实际需求，设计和选配合适的电力拖动系统。 工艺过程分析与拖动任务确定： 强调从工艺流程出发，明确所需的转速、转矩、功率、精度、响应速度等技术指标。 电动机的选型： 根据确定的拖动任务，详细介绍电动机选型的原则和步骤。包括选择电动机类型（直流/交流、同步/异步）、功率等级、防护等级、绝缘等级、安装方式等。我们将提供选型图表和计算方法。 传动装置的选型与设计： 基于电动机的转速和转矩，以及工作机械的要求，选择合适的传动装置，并进行必要的计算，如齿轮模数、带轮直径、链条规格等。 调速装置的选型： 根据对调速范围、调速精度、调速方式的要求，选择合适的调速装置。例如，根据变频调速的需求，选择合适的变频器类型（通用型、专用型）及其参数。 控制与保护装置的配置： 根据控制功能（启停、正反转、多速、联锁等）和安全保护需求（过载、短路、欠压、过压等），配置相应的控制和保护元器件，并进行合理的电路设计。 制动方式的选择： 根据工艺要求，选择合适的制动方式，如能耗制动、再生制动、电磁制动等，并分析其特点和应用场景。 第四部分：电力拖动系统的现代控制技术 本部分将聚焦于现代电力拖动系统中广泛应用的先进控制技术，特别是针对交流电机。 直流调速系统的先进控制： 尽管直流电机应用逐渐减少，但对于一些特殊应用，其先进的控制方式仍有价值。我们将简要回顾和介绍直流调速系统的PID控制、模糊控制等，以满足某些特定精度要求。 交流异步电动机的变频调速： 深入探讨矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）和直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）等先进变频调速技术。详细阐述其基本原理、数学模型、控制算法，以及在提高动态响应、调速精度、转矩利用率和节能方面的显著优势。我们将对比不同控制策略的优缺点，并介绍其在不同负载类型下的适用性。 永磁同步电动机（PMSM）的控制： 介绍PMSM作为一种高效、高性能的电机，在电动汽车、机器人等领域的广泛应用。重点讲解PMSM的矢量控制方法，包括坐标变换、电流和磁链控制等。 伺服系统的基础： 介绍伺服系统的基本概念、组成和工作原理，包括伺服电机、伺服驱动器和伺服控制器。阐述伺服系统在实现高精度位置、速度和力矩控制方面的优势。 PLC在电力拖动系统中的应用： 介绍可编程逻辑控制器（PLC）在构建复杂自动化电力拖动系统中的作用。讲解PLC的编程指令、应用逻辑以及如何与变频器、伺服驱动器等进行集成，实现整体系统的自动化控制。 第五部分：电力拖动系统的故障分析与维护 本部分关注电力拖动系统的实际运行中可能遇到的问题，提供系统性的故障诊断和维护方法。 常见故障现象与原因分析： 详细列举电力拖动系统中可能出现的各种故障现象，如电机不转、转速不稳、过热、异响、制动失效等。结合实际运行经验，深入分析各种故障的根本原因，包括电气故障、机械故障、控制故障等。 故障诊断方法与工具： 介绍常用的故障诊断技术和工具，如万用表、示波器、绝缘电阻表、红外热像仪等。讲解如何通过观察、测量和分析电气参数来定位故障。 典型故障的排除步骤： 针对常见的故障类型，提供详细的排除步骤和注意事项。例如，电机过载的判断与处理，变频器故障码的解读与应对，接触器触点烧蚀的处理等。 电力拖动系统的维护保养： 强调预防性维护的重要性。介绍定期检查、清洁、润滑、紧固等保养措施，以延长设备使用寿命，减少故障发生率。 安全操作规程： 强调电力拖动系统操作和维护过程中的安全注意事项，包括断电操作、绝缘保护、人员防护等，确保操作人员的人身安全。 本书的特点 理论与实践相结合： 本书在扎实的理论基础之上，紧密结合工业实际应用，提供丰富的案例分析和工程实践指导。 系统性与全面性： 涵盖了电力拖动系统的方方面面，从基础概念到先进控制，再到故障诊断，力求为读者提供一个完整的知识体系。 重点突出： 尤其强调了调速技术和现代控制技术，这是当前工业自动化发展的重要方向。 语言通俗易懂： 避免使用过于深奥的专业术语，力求用清晰、简洁的语言解释复杂的概念，适合不同层次的读者。 图文并茂： 大量配以原理图、接线图、实物图以及性能曲线图，帮助读者更直观地理解内容。 适用对象 本书适合从事机械制造、电气工程、自动化控制等领域的工程技术人员、设计人员、维修人员，以及高等院校相关专业的在校学生。无论您是初学者还是有一定基础的从业者，本书都将是您学习和提升电力拖动系统知识的宝贵参考。 通过学习本书，您将能够： 深刻理解电力拖动系统的组成、工作原理和性能特点。 掌握不同类型电动机的特性及应用场合。 熟练运用各种调速技术，优化系统性能。 能够进行电力拖动系统的基本设计和选型。 掌握现代控制技术在电力拖动系统中的应用。 具备独立分析和排除电力拖动系统常见故障的能力。 掌握电力拖动系统的日常维护保养方法。 《电力拖动系统基础与实践》将成为您在工业自动化领域攻坚克难、提升效率的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

最近我对这本书的附录和参考文献部分特别感兴趣，因为我希望能够更深入地挖掘一些相关知识，并且了解作者的知识来源和研究思路。《交流同步电机调速系统（第二版）》的附录部分提供了一些非常有用的补充信息，比如一些重要的工程常数、单位换算以及一些常用公式的推导过程。这对于我们这些需要进行精细计算和设计的工程师来说，无疑是极大的便利。而它引用的参考文献列表更是令人印象深刻，涵盖了非常广泛的领域，既有经典的基础理论著作，也有最新的学术论文和行业报告。通过阅读这些参考文献，我可以了解到作者的研究是如何建立在现有知识体系之上，并且是如何在其中进行创新和发展的。这让我对这本书的专业性和严谨性有了更深的认识，也为我后续的深入研究提供了丰富的线索。

评分☆☆☆☆☆

这本书我才刚拿到手，还在仔细品读中。我一直对交流同步电机调速系统这个领域很感兴趣，尤其是第二版，我猜想肯定比第一版在理论和实践上都有了很大的更新。目前我主要是在看第一部分，也就是关于同步电机本身的一些基本原理和结构。作者的讲解非常扎实，从最基础的电磁感应定律，到复杂的旋转磁场理论，再到同步电机的工作机理，循序渐进，一点点地把概念铺垫清楚。这一点我特别喜欢，因为有些书上来就讲复杂的控制算法，根本不给读者留思考和理解的空间。这本书的优点在于，它没有一上来就抛出大量公式和图表，而是先用清晰的文字描述，让读者在脑海中形成一个大致的轮廓，然后再引入必要的数学模型和工程图纸。我觉得对于我这种需要扎实基础的人来说，这本教材的开篇处理得非常到位。我期待着后面能深入了解调速系统的具体实现，比如矢量控制、直接转矩控制等等，希望这本书能给我带来更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电气工程专业的学生，目前正在为毕业设计寻找相关的参考资料，偶然间发现了这本《交流同步电机调速系统（第二版）》。我主要看的是其中关于实际系统设计和调试的部分，这部分内容写得非常实用，简直就是工程师的“宝典”。书中详细介绍了调速系统的硬件选型、电路设计、参数整定以及常见的故障诊断和排除方法。我特别喜欢书中提供的案例分析，通过具体的工程实例，让我们这些初学者能够了解在实际项目中会遇到哪些问题，以及如何运用书中的知识去解决。例如，书中关于变频器选型和配置的章节，详细讲解了如何根据负载特性、电源条件以及经济性来选择合适的变频器型号，并提供了详细的接线图和参数设置指南。这对我即将开始的毕业设计非常有帮助，让我对如何将理论知识转化为实际工程应用有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一个长期在电力电子领域工作的老工程师，我一直对同步电机的调速技术保持着高度关注。这次拿到《交流同步电机调速系统（第二版）》这本书，我主要关注了其中关于新型调速技术和智能化控制的内容。这本书在这一点上做得非常出色，它不仅回顾了传统的调速方法，更着重介绍了近年来发展迅速的矢量控制、直接转矩控制（DTC）、以及基于人工智能的自适应控制等前沿技术。作者对这些技术的原理、实现方式以及优缺点进行了深入的剖析，并引用了最新的研究成果和工程实例。我尤其欣赏书中对DTC技术的详细讲解，它在响应速度和动态性能方面有着独特的优势，而这本书对它的数学模型和控制策略的阐述，即使是对我这样经验丰富的人来说，也颇有启发。这本书为我们提供了一个了解行业最新动态和技术发展趋势的窗口，对提升我们工程实践中的技术水平很有价值。

评分☆☆☆☆☆

这几天一直在翻阅《交流同步电机调速系统（第二版）》，我主要关注的是其中关于现代控制理论在同步电机调速中的应用部分。不得不说，这部分的讲解写得相当有深度，而且思路非常清晰。作者在介绍状态空间法、李雅普诺夫稳定性理论等内容时，并没有仅仅停留在理论的层面，而是结合了同步电机调速系统的具体模型，详细阐述了这些理论如何转化为实际的控制策略。我特别欣赏书中对不同控制算法的比较分析，比如在讨论PID控制、模糊控制和神经网络控制时，不仅列举了各自的优缺点，还通过仿真结果和实验数据，直观地展示了它们在实际应用中的性能差异。这对于我选择和设计适合特定工况的调速系统非常有指导意义。我感觉作者在这方面下了很大功夫，将抽象的数学理论与具体的工程问题巧妙地结合起来，让读者在学习理论的同时，也能深刻理解其工程价值。