現代電力電子學與交流傳動

王聰 趙金 於慶廣 程紅

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商品描述

本書源於作者在田納西大學的授課講義,詳細介紹了功率半導體器件、交流電機傳動、二極管及相控變流器、周波變流器、電壓源型變流器、電流源型流變器、異步電機轉差功率回饋型傳動系統、異步電機傳動系統的控制與估計、同步電機傳動系統的控制與估計、專家系統原理及應用、模糊邏輯原理及應用和神經網絡原理及應用等內容,涵蓋了現代電力電子學與交流傳動技術的整個體系。 本書深入淺出、通俗易懂,非常適合用作電氣工程類專業高年級本科生與研究生的教材,也可以作為電氣工程師的參考書。

作者簡介

Bimal K.Bose教授是美國 工程院院士/IEEE終身會士,美國田納西大學電力電子學科“康德拉傑出講座”教授,是電力電子與傳動技術方面的 和先驅者。在研發、設計與教育領域有著超過40年的職業生涯;獲7次IEEE獎,持有21項美國 專利。

目錄大綱

出版說明
譯者序
原書前言
主要符號表
第1章 功率半導體器件
1.1 引言
1.2 二極管
1.3 晶閘管
1.3.1 伏安特性
1.3.2 開關特性
1.3.3 功率損耗和熱阻抗
1.3.4 電流額定值
1.4 雙向晶閘管
1.5 門極關斷(GTO)晶閘管
1.5.1 開關特性
1.5.2 回饋式緩沖器
1.6 雙極晶體管(BPT或BJT)
1.7 功率MOSFET
1.7.1 V-I特性
1.7.2 安全工作區(SOA)
1.8 靜電感應晶體管(SIT)
1.9 絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)
1.10 MOS門控晶閘管(MCT)
1.11 集成門極換向晶閘管(IGCT)
1.12 大能量帶隙材料在功率半導體器件中的應用
1.13 功率集成電路(PIC)
1.14 小結
參考文獻
第2章 交流電機傳動
2.1 引言
2.2 異步電機
2.2.1 旋轉磁場
2.2.2 轉矩的產生
2.2.3 等效電路
2.2.4 轉矩-轉速曲線
2.2.5 電機的NEMA分類
2.2.6 變壓恒頻運行
2.2.7 變頻運行
2.2.8 恒電壓/頻率運行
2.2.9 傳動運行區域
2.2.10 變定子電流運行
2.2.11 諧波的影響
2.2.11.1 諧波發熱
2.2.11.2 電機參數變化
2.2.11.3 轉矩脈動
2.2.12 動態d-q模型
2.2.12.1 坐標軸變換
2.2.12.2 同步旋轉參考坐標系——動態模型(Kron方程)
2.2.12.3 靜止坐標系——動態模型(Stanley方程)
2.2.12.4 動態模型的狀態空間方程
2.3 同步電機
2.3.1 繞線勵磁電機
2.3.1.1 等效電路
2.3.1.2 電磁轉矩
2.3.1.3 凸極式電機特性
2.3.1.4 動態de-qe電機模型(Park模型)
2.3.2 同步磁阻電機
2.3.3 永磁(PM)電機
2.3.3.1 永磁材料
2.3.3.2 正弦波表面式永磁(SPM)電機
2.3.3.3 正弦波嵌入式永磁(IPM)電機
2.3.3.4 梯形波表面式永磁(SPM)電機
2.4 可變磁阻電機(VRM)
2.5 小結
參考文獻
第3章 二極管及相控變流器
3.1 引言
3.2 二極管整流器
3.2.1 單相橋式電路——電阻、阻感負載
3.2.2 電源電感的影響
3.2.3 單相橋式電路——阻感、反電動勢負載
3.2.4 單相橋式電路——阻容負載
3.2.5 畸變因數、位移功率因數和功率因數
3.2.6 畸變因數(DF)
3.2.7 位移功率因數(DPF)
3.2.8 功率因數(PF)
3.2.9 三相全橋電路——阻感負載
3.2.10 三相全橋電路——阻容負載
3.3 晶閘管變流器
3.3.1 單相橋式電路——阻感、反電動勢負載
3.3.2 不連續導電模式
3.3.3 三相變流器——阻感、反電動勢負載
3.3.4 三相半波變流器
3.3.5 電源漏感(Lc)分析
3.3.6 三相橋式變流器
3.3.7 三相橋式變流器的不連續導電模式
3.3.8 三相雙組橋變流器
3.3.96 脈波中心抽頭變流器
3.3.10 12脈波變流器
3.3.11 橋式變流器的並行控制和順序控制
3.4 變流器控制
3.4.1 線性觸發延遲角控制
3.4.2 餘弦交點控制
3.4.3 鎖相振蕩器原理
3.5 電磁幹擾(EMI)及電網供電質量問題
3.5.1 EMI問題
3.5.2 電網諧波問題
3.6 小結
參考文獻
第4章 周波變流器
4.1 引言
4.2 相控周波變流器
4.2.1 基本運行原理
4.2.2 三相雙組變流器用作周波變流器
4.2.3 周波變流器電路結構
4.2.3.1 三相半波周波變流器
4.2.3.2 三相橋式周波變流器
4.2.4 有環流模式和無環流模式的比較
4.2.4.1 有環流模式
4.2.4.2 無環流模式
4.2.5 負載和電網諧波
4.2.5.1 負載電壓諧波
4.2.5.2 電網電流諧波
4.2.6 電網位移功率因數(DPF)
4.2.7 周波變流器的控制
4.2.8 改善DPF的方法
4.2.8.1 方波運行
4.2.8.2 不對稱觸發延遲角控制
4.2.8.3 環流控制
4.3 矩陣式變流器
4.4 高頻周波變流器
4.4.1 高頻相控周波變流器
4.4.2 高頻、整數脈沖周波變流器
4.4.2.1 正弦供電
4.4.2.2 準方波供電
4.5 小結
參考文獻
第5章 電壓源型變流器
5.1 引言
5.2 單相逆變器
5.2.1 半橋逆變器及變壓器中心抽頭式逆變器
5.2.2 全橋或H橋逆變器
5.3 三相橋式逆變器
5.3.1 方波或6脈波運行方式
5.3.2 電動與發電模式
5.3.3 輸入紋波
5.3.4 器件的電壓和電流額定值
5.3.5 移相電壓控制
5.3.6 電壓(幅值)和頻率控制
5.4 多階梯波逆變器
5.4.11 2階梯波逆變器
5.4.2 移相控制的18階梯波逆變器
5.5 脈沖寬度調制(PWM)技術
5.5.1 正弦PWM
5.5.2 特定諧波消除PWM(SHE-PWM)
5.5.3 最小紋波