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洪乃刚 著

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发表于2020-11-28

商品介绍



出版社: 清华大学出版社
ISBN:9787302405801
版次:2
商品编码:11737522
品牌:清华大学
包装:平装
丛书名: 全国高等学校自动化专业系列教材
开本:16开
出版时间:2015-07-01
用纸:胶版纸
页数:311

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书籍描述

编辑推荐

以变流电路的基本结构为先导,介绍开关变流原理和控制方法,内容深入浅出,简明易懂。

以AC/DC,DC/DC,DC/AC,AC/AC四种变换为基础,以组合电路为扩展,以软开关、开关电源、谐波抑制和无功补偿等为提高,叙述详简得当。

全书分必讲和选讲两部分,可以柔性结合,以适应各种不同教学要求。

介绍了在MATLAB平台上,调用功能模块构建电力电子电路模型,通过模型仿真研究和设计电力电子电路的方法。

在习题中增加了部分实践类题目,以提高学生的兴趣和培养观察、应用等实际能力。


内容简介

  《电力电子技术基础(第2版)/全国高等学校自动化专业系列教材》按《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会“以教学创新为指导思想,以教材带动教学改革”的要求编写,以典型器件为基础,以电路为重点,以分析为手段,以典型应用为归宿,介绍电力电子技术基础知识和应用。
  《电力电子技术基础(第2版)/全国高等学校自动化专业系列教材》共分10章,前6章为基本内容,在导论中以开关变流的概念归纳了电力电子电路的拓扑共性,然后分别介绍电力电子器件和AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC四种基本变换。后4章介绍了PWM整流,软开关,开关电源,谐波分析与抑制,功率因数补偿等新技术。本书在电路分析中使用了仿真,介绍了在MATLAB平台上建立电力电子电路模型,通过模型仿真学习和分析电力电子电路的方法。
  本书可作为高等学校自动化专业、电气工程及其自动化等电类专业的本科教材,也可供研究生和工程技术人员参考。本书提供PPT课件和仿真模型,需要者可在清华大学出版社网页下载。

目录

第1章导论


1.1电力电子技术的发展史


1.2开关变流的概念


1.2.1基本开关变流电路


1.2.2开关变流电路的开关模式


1.2.3开关变流器的开关器件


1.3电力电子技术的应用


1.4学习方法


1.5电力电子电路的仿真


1.5.1MATLAB/Simulink仿真平台


1.5.2仿真的数值算法


1.5.3示波器(Scope)的使用和数据保存


1.5.4Simulink模块库


小结


思考题


实践题


第2章电力电子器件


2.1电力二极管


2.2晶闸管类器件


2.2.1晶闸管


2.2.2双向晶闸管


2.2.3门极可关断晶闸管GTO


2.2.4其他晶闸管类器件


2.3全控型电力电子器件


2.3.1电力晶体管GTR


2.3.2电力场效应晶体管


2.3.3绝缘栅双极型晶体管IGBT


2.3.4其他新型全控型器件和模块


2.4电力电子器件的驱动和保护


2.4.1电力电子器件的驱动


2.4.2电力电子器件的保护


2.4.3电力电子器件的串并联


2.5MATLAB的电力电子器件模型


2.5.1电力电子器件模型和参数


2.5.2桥式电路模块


2.5.3驱动单元


小结


练习和思考题


实践题




电力电子技术基础(第2版)


目录


第3章交流�仓绷鞅浠弧�—整流器


3.1单相可控整流电路


3.1.1单相半波可控整流电路


3.1.2单相桥式全控整流电路


3.1.3单相桥式半控整流电路


3.1.4单相全波可控整流电路


3.2三相可控整流电路


3.2.1三相半波可控整流电路


3.2.2三相桥式可控整流电路


3.3不控整流电路和电容性负载


3.3.1带电容滤波的单相不控整流电路


3.3.2带电容滤波的三相不控整流电路


3.4整流电路反电动势负载


3.4.1R�睧负载


3.4.2R�睱�睧负载


3.4.3直流电动机负载时的工作特性


*3.5全控整流电路的有源逆变工作状态


3.5.1逆变和有源逆变


3.5.2全控整流电路的有源逆变状态


3.5.3换相重叠角和最小逆变角限制βmin


3.5.4有源逆变的应用


3.6晶闸管整流电路触发控制


3.7整流电路的仿真


小结


练习和思考题


实践和仿真题


第4章直流�仓绷鞅浠弧�—直流斩波器


4.1直流降压斩波电路


4.2直流升压斩波电路


4.3直流升降压斩波电路


4.3.1Buck�睟oost 降压�采�压斩波电路


4.3.2Cuk斩波电路


4.4桥式直流斩波调压电路


4.4.1半桥式电流可逆斩波电路


4.4.2全桥式可逆斩波电路


4.5斩波电路的驱动控制


4.6直流斩波电路的仿真


4.6.1直流降压斩波器仿真


4.6.2直流升压斩波器仿真


小结


练习和思考题


仿真题


第5章直流�步涣鞅浠弧�—逆变器


5.1逆变电路分类和调制方式


5.2单相电压型逆变器


5.2.1电压型单相半桥式逆变器


5.2.2电压型单相全桥式逆变器


5.2.3单相电压型全桥式逆变器的SPWM控制


5.2.4SPWM调制方式和数字化生成


5.3单相电流型逆变器


5.3.1晶闸管单相电流型逆变器


5.3.2电流跟踪型逆变器


5.4三相电压型PWM逆变器


5.4.1电压型三相SPWM逆变器


*5.4.2其他电压型三相逆变器的PWM控制


*5.5电压空间矢量控制逆变器SVPWM


5.5.1电压空间矢量


5.5.2逆变器开关状态与空间电压矢量轨迹


5.5.3零矢量作用


5.5.4圆形电压空间矢量轨迹偏差控制


5.5.5正多边形SVPWM控制


*5.6多电平逆变器


5.6.1三电平的形成


5.6.2三相三电平逆变器的电压空间矢量


5.7三相电流型逆变器


5.7.1方波型三相电流源型逆变器


5.7.2无换向器电动机调速系统


5.7.3电流滞环控制三相逆变器


5.8逆变电路的仿真


小结


练习和思考题


仿真题


第6章交流�步涣鞅浠弧�—交流调压和交�步槐淦灯�


6.1交流无触点双向开关


6.2单相交流调压原理


6.2.1相控式单相交流调压


6.2.2斩控式单相交流调压


6.3三相交流调压电路


6.3.1三相相控式交流调压


6.3.2三相斩控式交流调压


6.4其他交流调功电路及其应用


6.5交�步槐淦灯�


6.5.1单相交�步槐淦翟�理


6.5.2交�步槐淦档牡髦品绞�


6.5.3交�步槐淦灯鞯墓ぷ魈匦�


6.5.4三相交�步槐淦档缏�


*6.6矩阵式变频器


6.7交流调压电路的仿真


小结


练习和思考题


实践和仿真题


第7章PWM整流器和功率因数控制


7.1单相桥式不控整流器的单位功率因数校正(APFC)


7.2PWM整流器和功率因数控制


7.2.1单相桥式PWM整流器


7.2.2PWM整流器交流侧功率因数


7.2.3单相半桥式和三相桥式PWM整流


7.3PWM整流器仿真的研究


7.3.1单相桥式PWM整流器仿真


7.3.2PWM整流器无功补偿器仿真研究


小结


练习和思考题


第8章软开关变换技术


8.1开关损耗和软开关的基本类型


8.2准谐振软开关电路


8.2.1零电压(ZVS)开通准谐振电路


8.2.2零电流(ZCS)关断准谐振电路


8.3零开关PWM控制电路


8.3.1零电压PWM控制Buck电路


8.3.2零电流PWM控制Buck电路


8.4零转换PWM电路


8.5直流环节谐振型软开关逆变电路


8.5.1直流环节谐振型逆变器RDCLI


8.5.2有源箝位谐振直流环节逆变器ACRLI


8.5.3直流环节并联谐振逆变器PRDCLI


8.6软开关电路的仿真


小结


思考题


仿真题


第9章变流电路的组合


9.1相控整流电路的串并联


9.1.1整流电路的并联


9.1.2整流电路的串联


9.2多重化逆变电路


9.3级联式变流器


9.3.1AC/DC/AC变换的主电路


9.3.2不间断电源UPS


9.4开关电源


9.4.1带隔离变压器的单端变换电路


9.4.2双端DC/AC/DC变换电路


9.4.3全桥移相式软开关变换电路


9.4.4开关电源芯片和应用举例


9.4.5直流开关电源与AC/DC整流的比较


9.5组合式变流器的仿真


小结


练习和思考题


实践和仿真题


第10章电力电子装置的谐波和功率因数


10.1电力电子装置的谐波


10.1.1谐波分析方法


10.1.2描述波形的各种方法和频谱


10.1.3典型波形的谐波


10.1.4谐波的危害和治理方法


10.2功率因数


10.2.1功率因数定义


10.2.2无功功率的补偿


10.3电力电子开关型无功补偿


10.3.1晶闸管投切电容器


10.3.2晶闸管相位控制电抗器


10.3.3PWM型无功功率发生器


10.3.4并联型电力有源滤波器PAPF


10.3.5串联型电力有源滤波器SAPF


10.4LC滤波器的仿真


小结


练习和思考题


仿真题


附录A教学实验


实验一实验台、仪器仪表功能和移相触发器实验


实验二晶闸管整流电路实验


实验三晶闸管整流�驳缍�机系统实验


实验四直流斩波器实验


实验五单相交流调压器实验


实验六单相交�仓豹步槐淦档缏肥笛椤�


实验七半桥式开关电源实验


附录B术语索引


参考文献


前言/序言

《电力电子技术基础》自2008年出版以来已经历时7年,经许多学校使用,主要反馈意见是: (1)内容较多,难于在48~64学时内讲完。(2)希望对电力电子新技术和新应用,如新能源、电压空间矢量控制、PWM整流器等有较多的介绍。(3)许多读者对电力电子仿真技术感兴趣,要求更多地介绍这方面内容。编者认为电力电子作为电源变换和控制技术,应用广泛,技术发展很快,但是电力电子技术是自动化专业的一门技术基础课,在有限的学时内要完成这些任务是非常困难的,尤其电力电子电路的控制与具体的应用密切相关,这些应用分布在后续专业课程中,在电力电子技术课程中过多介绍将造成内容的重复,并且还不易讲清楚。一般,电力电子电路相对其控制而言,电路的变化较小,控制的手段和方法随微机技术发展日新月异。电力电子技术课程的重心在于基本变换电路,掌握这些变换的原理,应用新的控制技术,电力电子技术将有更大更广阔的创新空间。

《电力电子技术基础》第2版吸取读者的建议,重点对第3章整流器,第5章逆变器进行了改写,增加了第7章PWM整流器和功率因数控制。第1版将PWM整流归入第3章,但PWM控制主要在第5章逆变器中介绍,在第3章中讲PWM整流有困难。现在PWM整流器是新能源光伏发电和风力发电,电网动态无功补偿的重要技术,因此将PWM整流器单列一章,第3章以晶闸管整流器为主。现在使用晶闸管模拟触发电路已经较少,数字化触发是潮流所趋,并且触发软件已经模块化,因此第2版晶闸管触发以介绍触发和同步原理为主,使该章的篇幅进一步有所压缩。第5章逆变器主要改写了电压空间矢量控制,从三相磁场介绍空间电压矢量比较复杂,第2版改从正弦量的数学表示方法引入电压空间矢量,进而介绍逆变器开关状态与电压空间矢量的关系和控制,以便学生易于理解。

电力电子仿真是读者比较关心的内容,仿真对学习和研究都有很大帮助,本书第1版使用的电力电子模型是Version2版本,第2版已采用Version3,可以在MATLAB7.1以上的新版本上运行。本书的仿真仅是部分电力电子电路的仿真举例,有更多需要的读者可参考笔者所著《电力电子、电机控制系统建模和仿真》和《电力电子电机控制系统仿真技术》两书。

从教学出发,电力电子器件,交流�仓绷鞅浠唬�直流�仓绷鞅浠唬�直流�步涣鞅浠唬�交流�步涣鞅浠皇潜究纬讨氐悖�建议教学以本书前6章为重点,后4章根据专业方向和学时适当选讲。本书提供PPT课件和书中仿真举例的模型,需要者可在清华大学出版社网页下载。

本书在编写过程中参考了许多专家学者的教材和著作,对他们在电力电子技术方面的贡献,编者由衷地表示敬佩和感谢,也感谢众多读者对本书的建议,感谢清华大学出版社王一玲编辑对本书出版的指导和帮助。


作者

2015年4月



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