電機及其驅動:基本原理、類型與應用(原書第5版) Electric Motors and Drives: Fundamentals, Types and Applications

Hughes, Austin, Drury, Bill

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商品描述

《電機及其驅動:基本原理、類型與應用(原書第5版)》全面介紹了電機及其驅動系統的相關內容,主要包括各類電機(直流電機、感應電機、同步電機、開關磁阻電機和步進電機)及其驅動系統的基本工作原理、運行特性的分析與計算,由各類電機所組成的驅動器系統的調速、拓用方法,運轉特性的分析與計算,由各類《電機及其驅動:基本原理、類型與應用(原書第5版)》內容通俗易懂、深入淺出,強調物理概念,文字簡練流暢,且各章均包含有簡介和習題,以方便讀者閱讀和加深理解。
《電機及其驅動:基本原理、類型與應用(原書第5版)》可作為電機工程專業本科生和研究生的專業基礎教材,也可作為相關專業在電機及其驅動領域的入門性教材,還可作為相關專業技術人員的參考用書。

作者簡介

奧斯汀·休斯(Austin Hughes),英國利茲大學創新電機及其驅動器研究團隊的資深成員,以通俗易懂的寫作風格而聞名,為包括學生、管理人員、技術人員和工程師等在內的廣大讀者群體深入理解電機複雜問題提供了幫助。

目錄大綱

譯者序
前言
第1章 電機基礎知識
1.1 簡介
1.2 旋轉運動的產生
1.2.1 磁場和磁通
1.2.2 磁通密度
1.2.3 導體受力
1.3 磁路
1.3.1 磁動勢
1.3.2 磁路與電路類比
1.3.3 氣隙
1.3.4 磁阻和氣隙磁通密度
1.3.5 飽和
1.3.6 馬達的磁路
1.4 轉矩的產生
1.4.1 轉矩的大小
1.4.2 開槽的作用
1.5 轉矩和馬達體積
1.5.1 單位電磁負荷
1.5.2 轉矩和轉子體積
1.5.3 輸出功率-轉速的重要性
1.5.4 功率密度(單位體積輸出功率)
1.6 能量轉換-運動電動勢
1.6.1 原型電機-靜止狀態
1.6.2 功率-導體以恆定速度運動
1.7 等效電路
1.7.1 電動機運轉和發電機運行
1.8 恆定電壓狀態運行
1.8.1 空載特性
1.8.2 負載特性
1.8.3 輸入電壓與感應電動勢與效率的關係
1.8.4 原型馬達的分析-結論
1.9 馬達的一般特性
1.9.1 工作溫度與冷卻
1.9.2 轉矩密度(單位體積轉矩)
1.9.3 功率密度和效率-速度的重要性
1.9.4 尺寸影響-比轉矩和效率
1.9.5 額定電壓
1.9.6 短時過載
1.10 習題
第2章 馬達驅動用電力電子變換器
2.1 簡介
2.1.1 馬達驅動系統的整體架構
2.2 電壓控制-直流供電、直流輸出
2.2.1 開關控制
2.2.2 晶體管斬波器
2.2.3 感性負載斬波器-過電壓保護
2.2.4 升壓變換器
2.3 可控整流-交流供電、直流輸出
2.3.1 晶閘管
2.3.2 單脈衝整流器
2.3.3 單相全控整流器-輸出電壓及控制
2.3.4 三相全控整流器
2.3.5 輸出電壓範圍
2.3.6 觸發電路
2.4 逆變器-直流供電、交流輸出
2.4.1 單相逆變器
2.4.2 輸出電壓控制
2.4.3 三相逆變器
2.4.4 多電平逆變器
2.4.5 制動
2.4.6 有源前端
2.5 交-交變頻
2.5.1 交-交變頻器
2.5.2 矩陣變換器
2.6 逆變器開關元件
2.6.1 雙極接面電晶體(BJT)
2.6.2 金屬-氧化物-半導體場效電晶體(MOSFET)
2.6.3 絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)
2.7 變頻器的波形、雜訊和冷卻
2.7.1 開關元件的冷卻-熱阻
2.7.2 散熱器和強制風冷
2.8 習題
第3章 直流電機
3.1 簡介
3.2 轉矩產生機制
3.2.1 換向器的作用
3.2.2 換向器的工作原理
3.3 運動電動勢
3.3.1 等效電路
3.4 直流馬達的穩態性能
3.4.1 空載轉速
3.4.2 性能計算範例
3.4.3 負載運行
3.4.4 額定轉速和弱磁
3.4.5 電樞反應
3.4.6 最大輸出功率
3.5 瞬態過程
3.5.1 動態響應和時間常數
3.6 四象限運轉和再生製動
3.6.1 全速再生製動
3.6.2 能耗制動
3.7 並勵和串勵直流電機
3.7.1 並勵直流馬達穩態性能
3.7.2 串勵直流馬達穩態性能
3.7.3 通用電機
3.8 自勵直流電機
3.9 微型電機
3.10 習題
第4章 直流馬達傳動系統
4.1 簡介
4.2 晶閘管直流驅動器概述
4.2.1 變換器驅動馬達運行
4.2.2 直流馬達的電流波形
4.2.3 斷斷續續電流
4.2.4 變換器輸出阻抗與重疊角
4.2.5 四象限運轉與逆變
4.2.6 單變換器反向驅動運行
4.2.7 雙變換器反向驅動運行
4.2.8 功率因數和電源影響
4.3 直流傳動控制系統
4.3.1 電流限制與保護
4.3.2 轉矩控制
4.3.3 轉速控制
4.3.4 全速域運行
4.3.5 電樞電壓回授與IR補償
4.3.6 電流開環控制
4.4 斬波式直流馬達驅動裝置
4.4.1 直流斬波驅動器的效能
4.4.2 轉矩轉速特性與控制方法
4.5 直流伺服驅動系統
4.5.1 伺服電機
4.5.2 位置控制
4.6 CNC驅動系統
4.7 習題
第5章 感應馬達的旋轉磁場、轉差率和轉矩
5.1 簡介
5.1.1 方法概述
5.2 旋轉磁場
5.2.1 旋轉磁場的產生
5.2.2 每相繞組磁場
5.2.3 三相合成磁場
5.2.4 旋轉方向
5.2.5 主(氣隙)磁通與漏磁通
5.2.6 旋轉磁通幅值
5.2.7 勵磁功率和視在功率
5.2.8 小結
5.3 轉矩產生機制
5.3.1 轉子結構
5.3.2 轉差率
5.3.3 轉子感應電動勢和電流
5.3.4 轉矩
5.3.5 轉子電流和轉矩-低轉差率
5.3.6 轉子電流和轉矩-高轉差率
5.3.7 發電運轉-負轉差率
5.4 轉子電流對磁通的影響
5.4.1 轉子電流對磁通的削弱
5.5 定子電流的轉速特性
5.6 習題
第6章 感應馬達在50/60Hz電源下運行
6.1 簡介
6.2 籠型感應馬達的起動方法
6.2.1 直接起動
6.2.2 星形/三角形起動
6.2