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目录1

第1章 单闭环直流调速系统1

1.1 直流调速系统的电源1

1.1.1 相控整流电源1

1.1.2 直流斩波器2

1.2 V-M系统的开环机械特性及稳定性能指标3

1.2.1 V-M系统的开环机械特性3

1.2.2 转速控制的要求和稳态调速指标4

1.3 转速负反馈单闭环调速系统的组成及其特性分析6

1.3.1 系统的组成及静特性分析6

1.3.2 开环系统的机械特性与闭环系统静特性的比较8

1.3.3 转速闭环调速系统的基本性质9

1.3.4 转速负反馈单闭环调速系统的稳态参数计算11

1.4 其他单闭环调速系统12

1.4.1 带电流截止环节的转速负反馈调速系统12

1.4.2 电压负反馈电流补偿控制的调速系统14

1.5.1 系统的动态数学模型17

1.5 单闭环调速系统的动态分析17

1.5.2 单闭环系统的稳定条件21

1.6 无静差调速系统21

1.6.1 积分控制规律22

1.6.2 采用比例积分调节器的单闭环无静差调速系统22

习题26

2.1.1 单闭环系统存在的问题28

2.1.2 转速、电流双闭环调速系统的组成28

2.1 双闭环调速系统的构成及静特性28

第2章 双闭环直流调速系统28

2.1.3 双闭环调速系统的稳态结构图及其静特性29

2.2 双闭环调速系统的动态分析30

2.2.1 双闭环调速系统的动态数学模型30

2.2.2 双闭环调速系统的动态特性31

2.3 双闭环调速系统的工程设计33

2.3.1 设计方法与步骤33

2.3.2 系统的动态性能指标34

2.3.3 典型Ⅰ型系统参数和性能指标的关系35

2.3.4 典型Ⅱ型系统参数和性能指标的关系39

2.3.5 调节器结构的选择和传递函数的近似处理——非典型系统的典型化43

2.3.6 调节器最佳整定设计法47

2.4 按工程设计方法设计双闭环系统的电流调节器和转速调节器51

2.4.1 电流调节器的设计51

2.4.2 转速调节器的设计55

2.4.3 转速调节器退饱和时转速超调量的计算58

2.4.4 设计举例61

2.5.1 问题的提出65

2.5.2 带转速微分负反馈双闭环调速系统的基本原理65

2.5 转速超调的抑制——转速微分负反馈65

2.5.3 退饱和时间和退饱和转速67

2.5.4 转速微分负反馈参数的工程设计方法68

2.5.5 带转速微分负反馈双闭环调速系统的抗扰性能68

习题69

第3章 直流可逆调速系统71

3.1 可逆方案71

3.1.1 电枢反接可逆线路71

3.1.2 励磁反接可逆线路72

3.3.1 可逆调速系统中的环流73

3.2 晶闸管直流可逆调速系统的回馈制动73

3.3 有环流可逆调速系统73

3.3.2 直流平均环流与配合控制74

3.3.3 瞬时脉动环流及其抑制76

3.3.4 直流可逆调速系统的制动分析77

3.4 可控环流的可逆调速系统79

3.5 逻辑控制的无环流可逆调速系统81

3.5.1 系统的组成及工作原理81

3.5.2 可逆系统对无环流逻辑控制器的要求82

3.5.3 无环流逻辑控制器的实现83

习题87

第4章 DC—DC调速系统88

4.1 简单DC—DC变换器88

4.2 基本控制电路分析89

4.2.1 换向电容C充电，过程开始89

4.2.2 直流变换器截止（从t4开始）89

4.3.1 脉宽控制（T为常量）90

4.3 直流变换器的控制90

4.2.5 小结90

4.2.4 换向结束90

4.2.3 主晶闸管关断（t5）90

4.3.2 脉冲列控制（T变化）91

4.3.3 滞环控制92

4.4 直流电机一象限至四象限运行93

4.4.1 一象限运行93

4.4.2 两象限运行94

4.4.3 四象限运行96

4.5 DC—DC系统的开环机械特性97

4.6 DC—DC调速系统的构成及原理98

4.6.1 脉宽调制器98

4.6.2 逻辑延时与瞬时过电流保护99

4.6.3 基极驱动电路99

习题100

第5章 异步电动机变压调速系统101

5.1 交流调速系统概述101

5.1.1 交流调速的发展101

5.1.2 交流调速的基本方法102

5.2.1 异步电动机变压调速电路104

5.2 闭环控制的异步电动机变压调速系统104

5.2.2 异步电动机改变电压时的机械特性105

5.2.3 闭环控制的变压调速系统及其静特性106

5.2.4 闭环变压调速系统的近似动态结构图107

习题110

6.1 变频调速的基本原理111

6.1.1 变压变频调速的基本控制方式111

第6章 异步电机变压变频调速系统111

6.1.2 异步电动机电压频率协调控制时的机械特性113

6.2 变频器117

6.2.1 交—直—交变频器与交—交变频器118

6.2.2 电压源型和电流源型变频器121

6.2.3 180°导通型和120°导通型逆变器122

6.2.4 PAM控制与PWM控制123

6.3 交流变频调速系统中的脉宽调制（PWM）技术123

6.3.1 正弦波脉宽调制（SPWM）技术124

6.3.2 脉宽调制变频器的控制方法128

6.4 基于静态模型的异步电动机变频调速系统132

6.4.1 转速开环恒压频比控制的变频调速系统133

6.4.2 转速闭环转差频率控制的变频调速系统135

6.5 异步电动机的动态数学模型和坐标变换138

6.5.1 异步电动机动态数学模型的性质138

6.5.2 三相异步电动机的多变量非线性数学模型139

6.5.3 坐标变换和变换矩阵144

6.5.4 三相异步电动机在两相坐标系上的数学模型148

6.6 按转子磁场定向的异步电动机矢量控制系统153

6.6.1 矢量控制系统的构想153

6.6.2 按转子磁链定向的矢量控制基本方程及其解耦性质154

6.6.3 直接矢量控制系统与间接矢量控制系统157

6.7 小结159

习题160

第7章 绕线转子异步电动机串级调速系统161

7.1 异步电动机串级调速系统的工作原理161

7.1.1 串级调速的基本原理161

7.1.2 电气串级调速系统的工作原理163

7.1.3 串级调速系统的其他类型165

7.2.1 双馈调速的原理166

7.2 异步电动机双馈调速系统166

7.2.2 双馈调速的工况分析167

习题169

第8章 同步电动机的变频调速系统170

8.1 概述170

8.2 交—交变频器170

8.2.1 交—交变频器的工作原理170

8.2.2 正弦型交—交变频器的触发脉冲控制171

8.3.1 他控变频同步电动机的调速系统173

8.3 他控变频同步电动机的调速系统及矢量控制173

8.3.2 同步电动机的矢量控制系统174

8.3.3 矢量控制中电动机的加减速和正反转控制177

8.4 自控变频同步电动机调速系统178

8.4.1 自控同步电动机的工作原理178

8.4.2 自控同步电动机的转子位置检测181

8.4.3 自控同步电动机的机械特性182

8.4.4 自控同步电动机的四象限运行及调速系统183

参考文献185