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第1章 异步电动机矢量控制原理1

1.1　直流电动机模型2

1.1.1　直流电动机基本方程2

1.1.2　直流电动机工作特性5

1.1.3　直流电动机的转矩控制6

1.2　交流电动机矩阵分析概况7

1.2.1　三相异步电动机的电压矩阵方程7

1.2.2　三相异步电动机机电能量变换及电磁转矩13

1.3　基于磁场定向的三相异步电动机数学模型15

1.3.1　三相异步电动机的空间矢量概念15

1.3.2　坐标变换及电压方程分析19

1.4　基于磁场定向的三相异步电动机矢量控制系统25

1.4.1　三相异步电动机的磁链检测26

1.4.2　三相异步电动机矢量控制系统典型电路29

参考文献33

第2章 双馈电动机的数学模型和矢量控制策略34

2.1　双馈电动机调速系统的产生与概况34

2.2　双馈电动机的数学模型及矢量控制策略介绍42

2.2.1　双馈电动机数学模型42

2.2.2　双馈电动机磁场定向矢量控制原理48

2.3　大容量双馈调速系统的主电路拓扑结构50

2.3.1　双馈调速系统中几种大容量变频器的比较52

2.3.2　双馈调速系统中的大容量交-交变频器57

2.3.3　PWM交-直-交变频器71

2.3.4　矩阵式变换器73

2.4　大容量双馈调速系统矢量控制策略在工程应用中的两种特殊控制方法74

2.4.1　非恒气隙磁链控制方法74

2.4.2　应用在轧机类负载中的最优控制方法76

2.5　复合型双馈电动机调速系统86

2.5.1　复合型双馈电动机调速系统概述86

2.5.2　复合型双馈电动机调速系统的分析91

参考文献92

第3章 异步电动机双馈调速直接转矩控制系统93

3.1　概述93

3.1.1　直接转矩控制的产生和特点93

3.1.2　直接转矩控制的基本思想94

3.1.3　直接转矩控制存在的问题96

3.1.4　直接转矩控制的研究热点97

3.1.5　异步电动机双馈调速直接转矩控制研究现状97

3.2　直接转矩控制的原理98

3.2.1　直接转矩控制的组成98

3.2.2　逆变器的开关状态与定子磁链的关系99

3.2.3　电磁转矩的控制102

3.2.4　直接转矩控制与矢量控制的比较103

3.3　异步电动机双馈调速直接转矩控制系统介绍107

3.3.1　异步电动机双馈调速的基本原理107

3.3.2　异步电动机双馈调速直接转矩控制的基本思想109

3.3.3　转子的磁链模型113

3.3.4　电磁转矩模型113

3.3.5　转子电压矢量的选择114

3.3.6　转子磁链与转子电流夹角的检测118

3.3.7　磁链调节器119

3.4　异步电动机双馈调速直接转矩控制系统的仿真试验120

3.4.1　转子电流最小工作方式下直接转矩控制系统仿真试验120

3.4.2　定子侧功率因数可调的直接转矩控制系统仿真试验124

参考文献129

第4章 大容量异步电动机双馈调速系统的工程设计和应用131

4.1　大容量异步电动机双馈调速系统的构成131

4.1.1　系统简介及仿真131

4.1.2　双馈调速系统的工程化仿真计算和分析140

4.1.3　双馈调速系统的硬件设计156

4.1.4　双馈调速系统的软件设计164

4.2　整流变压器的设计174

4.2.1　三相阻抗裂解式整流变压器的基本概念174

4.2.2　整流变压器设计参数的计算177

4.3　主电路晶闸管电压、电流计算178

4.4　大容量晶闸管变流装置主电路的过电压保护计算180

4.5　大容量双馈调速系统的实际工程应用192

4.5.1　超大容量飞轮脉冲发电机组变频调速系统实例192

4.5.2　6500MVA冲击发电机变频调速系统实例213

参考文献236

第5章 无刷双馈电动机及其控制策略237

5.1　无刷双馈电动机的产生、应用前景及研究现状237

5.1.1　无刷双馈电动机的产生237

5.1.2　无刷双馈电动机的研究现状239

5.1.3　无刷双馈电动机的应用前景240

5.2　无刷双馈电动机的基本原理242

5.2.1　无刷双馈电动机磁动势的分析242

5.2.2　无刷双馈电动机绕组的结构246

5.3　基于磁场定向的无刷双馈电动机矢量控制及其稳定性251

5.3.1　磁场定向的无刷双馈电动机矢量控制251

5.3.2　仿真分析256

5.3.3　稳定性分析264

5.3.4　基于模糊规则的无刷双馈电动机直接转矩控制仿真试验268

5.4　无刷双馈电动机矢量控制系统的工程应用实例280

5.4.1　概要介绍280

5.4.2　无刷双馈电动机变频调速矢量控制系统的工程设计283

5.4.3　系统运行结果和性能指标290