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绪论1

第1章 直流调速系统的基本原理与方法6

1.1直流调速系统的基本概念6

1.1.1直流电动机的调速方法6

1.1.2直流调速系统的基本结构7

1.1.3直流调速系统主电路中的可控直流电源8

1.1.4直流调速系统控制电路中的转速、电流、电压测量方法19

1.2单闭环直流调速系统24

1.2.1开环V-M系统及其存在的问题24

1.2.2单闭环转速负反馈有静差直流调速系统26

1.2.3单闭环转速负反馈直流调速系统的限流保护34

1.2.4电压负反馈直流调速系统37

1.2.5转速负反馈无静差直流调速系统38

1.3转速电流双闭环直流调速系统42

1.3.1理想起动及其实现42

1.3.2转速电流双闭环直流调速系统的组成及工作原理43

1.3.3双闭环直流调速系统的稳态结构图、静特性及稳态参数计算44

1.3.4双闭环直流调速系统的起动特性45

1.3.5双闭环直流调速系统动态性能的改进——转速微分负反馈46

1.4脉宽直流调速系统47

1.4.1 PWM-M系统概述47

1.4.2.PWM变换器和PWM-M系统开环机械特性48

1.4.3 PWM-M直流调速系统49

1.5可逆直流调速系统49

1.5.1可逆运行及可逆电路49

1.5.2可逆直流调速系统中的环流分析52

1.5.3有环流可逆直流调速系统55

1.5.4无环流可逆直流调速系统60

习题与思考题65

第2章 直流调速系统的动态分析与设计68

2.1单闭环直流调速系统的动态分析68

2.1.1单闭环直流调速系统的动态数学模型68

2.1.2单闭环直流调速系统的动态分析——稳定性分析和比例积分调节器串联校正72

2.2双闭环直流调速系统的动态分析75

2.3工程设计方法及其在双闭环直流调速系统中的应用77

2.3.1调速系统的工程设计方法77

2.3.2工程设计方法在双闭环直流调速系统中的应用91

习题与思考题102

第3章 直流调速系统的MATLAB仿真以及实验与实训104

3.1直流调速系统的MATLAB仿真实验104

3.1.1晶闸管开环和单闭环直流调速系统的MATLAB仿真实验104

3.1.2晶闸管双闭环直流调速系统的MATLAB仿真实验120

3.1.3晶闸管三闭环直流调速系统的MATLAB仿真实验123

3.1.4晶闸管可逆直流调速系统的MATLAB仿真实验128

3.1.5脉宽直流调速系统的MATLAB仿真实验140

3.2直流调速系统的实验152

3.2.1调速系统实验概述152

3.2.2实验装置认识及其调试方法实验153

3.2.3晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验157

3.2.4双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验161

3.2.5逻辑无环流可逆直流调速系统实验164

3.2.6直流脉宽调制PWM调速系统实验168

3.3直流调速系统的实例分析171

3.3.1小容量有静差直流调速系统实例171

3.3.2双极式PWM-M双闭环可逆直流调速系统实例174

习题与思考题176

第4章 交流调速系统的基本原理与方法177

4.1交流调速系统概述177

4.1.1交流调速系统的特点177

4.1.2交流调速系统的分类177

4.2异步电动机交流调压调速系统178

4.2.1异步电动机交流调压调速的原理和方法178

4.2.2交流调压调速系统中的交流调压电源180

4.2.3交流调压调速系统的闭环控制181

4.3绕线转子异步电动机串级调速系统183

4.3.1串级调速的原理183

4.3.2串级调速系统主电路中的电源问题185

4.3.3串级调速系统的调速特性和机械特性186

4.3.4串级调速系统的双闭环控制190

4.3.5串级调速系统的效率和功率因数193

4.4异步电动机变频调速系统195

4.4.1变频调速系统的基本控制方式和机械特性195

4.4.2变频调速系统中的变频电源200

4.4.3晶闸管变频调速系统212

4.4.4脉宽调制的异步电动机变频调速系统216

习题与思考题222

第5章 矢量控制的高性能异步电动机变频调速系统224

5.1直流电动机和异步电动机的电磁转矩和矢量控制的基本原理224

5.1.1直流电动机和异步电动机的电磁转矩224

5.1.2矢量控制的基本原理224

5.2矢量坐标变换及变换矩阵226

5.3异步电动机在不同坐标系的数学模型231

5.3.1异步电动机在静止坐标系的数学模型231

5.3.2异步电动机在d-q同步旋转坐标系的数学模型234

5.3.3异步电动机在d-q定向坐标系的数学模型和特点235

5.4异步电动机转子磁链观测器238

5.4.1转子磁链的直接检测239

5.4.2转子磁链的间接检测239

5.5异步电动机的无速度传感器技术241

5.6矢量控制的变频调速系统244

5.7异步电动机的交-交变频调速技术247

5.7.1异步电动机的定子电流控制247

5.7.2异步电动机交-交变频调速系统的基本结构249

5.7.3基于“工程设计方法”的调节器设计251

习题与思考题256

第6章 交流调速系统的MATLAB仿真以及实验与实训257

6.1交流调速系统的MATLAB仿真实验257

6.1.1交流调压调速系统和串级调速系统的MATLAB仿真实验257

6.1.2异步电动机变频调速系统的MATLAB仿真实验265

6.2交流调速系统的实物实验282

6.2.1双闭环三相异步电动机调压调速系统实验282

6.2.2双闭环三相异步电动机串级调速系统实验285

6.2.3串联二极管式电流型逆变器-异步电动机变频调速系统实验288

6.2.4正弦脉宽调制变频调速系统实验291

6.3交流调速系统的实例分析295

6.3.1异步电动机调压调速系统实例295

6.3.2异步电动机串级调速系统实例296

习题与思考题300

第7章 交直流调速系统课程设计302

7.1课程设计大纲302

7.2课程设计任务书303

7.3课程设计资料305

7.3.1晶闸管整流电源的设计指导305

7.3.2常用元器件资料317

参考文献323