電機與運動控製係統（第2版） [Electrical Machinery and Motion Control Systems] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《電機與運動控製係統（第2版）》是清華大學齣版社2006年齣版的《電機與運動控製係統》的第2版，以適應新形勢下對電機及控製係統的知識需求。
　　《電機與運動控製係統（第2版）》的主要內容有：（1）機電能量轉換的基本原理；（2）直流、交流電機基本工作原理、外特性及建模；（3）直流、交流電機傳動及其控製係統的原理、分析和設計方法。《電機與運動控製係統（第2版）》在體現知識的係統性、理論性和實用性的基礎上，突齣瞭“少學時、重基礎，將電機原理與控製係統融為一體”的特色。
　　《電機與運動控製係統（第2版）》可作為大學自動化、電氣自動化專業的本科生教材，或相關或相鄰專業的研究生教材，也可供工程技術人員參考。

作者簡介

　　楊耕，男，1992年獲日本上智大學工學博士，現任清華大學自動化係教授和博導。主要從事電力拖動係統、電力電子係統以及新能源發電控製技術等的科研和教學工作。為IEEE、CES高級會員。
　　
　　羅應立，男，華北電力大學教授、博士生導師，多年主講電機學、控製電機等課程。主要從事同步發電機的非正常運行、電機控製和節能技術以及工程認知理論等方麵的研究工作。

內頁插圖

目錄

第1章 緒言
1．1 教材背景

第2章 機電能量轉換基礎
2．1 電機中的能量轉換與磁路
2．1．1 電機中能量轉換的兩個實例
2．1．2 能量轉換裝置中的磁場與磁路
2．2 磁場的建立
2．2．1 安培環路定律及其簡化形式
2．2．2 磁路的歐姆定律
2．2．3 鐵心的作用和鐵心磁路的磁化特性
2．3 電磁感應定律與兩種電動勢
2．3．1 電磁感應定律
2．3．2 變壓器電動勢與運動電動勢
2．4 磁場儲能與電感
2．4．1 磁場儲能與磁共能
2．4．2 用電感錶示磁場能量
2．5 機電能量轉換與電磁轉矩
2．5．1 典型的機電能量轉換裝置
2．5．2 電磁力和電磁轉矩
2．6 穩態交流磁路和電力變壓器分析
2．6．1 穩態交流磁路分析
2．6．2 電力變壓器的建模
本章習題

第3章 直流電機原理和工作特性
3．1 直流電機原理
3．1．1 直流電機的用途、主要結構和額定值
3．1．2 直流電機的基本工作原理
3．1．3 直流電機的磁路和電樞繞組
3．1．4 電樞電動勢與電磁轉矩
*3．1．5 關於直流電機更多的基本知識
3．2 電動機與拖動負載
3．2．1 單軸電力拖動係統以及運動方程
3．2．2 常見的負載特性
3．2．3 電力拖動係統的穩定運行問題
3．3 他勵直流電機的穩態方程和外特性
3．3．1 他勵直流電機的穩態方程
3．3．2 他勵直流電動機的機械特性
3．4 他勵直流電動機的運行特徵
3．4．1 他勵直流電動機的起動和調速
3．4．2 他勵直流電動機的典型運行
*3．5 電動機機械特性與負載轉矩特性的配閤
本章習題
第4章 直流電動機調速係統
4．1 可控直流電源及其數學模型
4．1．1 直流調速係統常用可控直流電源
4．1．2 可控直流電源的數學模型
4．2 對調速係統的要求和開環係統的問題
4．2．1 對調速係統的要求
4．2．2 開環調速係統的性能和存在的問題
4．3 轉速負反饋單閉環直流調速係統
4．3．1 單閉環調速係統的組成及靜特性
4．3．2 單閉環調速係統動態特性的分析和校正
4．3．3 單閉環調速係統的限電流保護
4．4 轉速、電流雙閉環調速係統
4．4．1 雙閉環調速係統的組成及其靜特性
4．4．2 雙閉環調速係統的起動和抗擾性能
4．5 一種調速係統動態參數工程設計方法
4．5．1 基本思路
4．5．2 典型係統及其參數與性能指標的關係
4．5．3 非典型係統的典型化
4．5．4 工程設計方法在雙環調速係統調節器設計中的應用
*4．5．5 具有輸齣飽和環節的調節器設計
4．6 抗負載擾動控製
4．6．1 轉速微分負反饋控製
4．6．2 基於擾動計算器的負載轉矩抑製
本章習題

第5章 三相交流電機原理
5．1 交流電機的基本問題以及基本結構
5．1．1 本章的基本問題以及展開方法
5．1．2 交流電機的主要類型及基本結構
5．2 交流電機的磁動勢與電動勢
5．2．1 電樞電流建立的磁場和磁動勢
5．2．2 電樞繞組的感應電動勢
5．2．3 分布繞組的磁動勢和電動勢
*5．2．4 三相交流電動機建模方法討論
5．3 異步電動機原理及特性
5．3．1 異步電動機的穩態模型
5．3．2 異步電動機的功率與轉矩
5．3．3 異步電動機的機械特性
本章習題

第6章 交流異步電動機恒壓頻比控製
6．1 交流調速係統的特點和類型
6．1．1 交流、直流調速係統的比較
6．1．2 交流調速係統的分類
6．2 電壓源型PWM變頻電源及控製方法
6．2．1 變頻電源主電路的基本結構
6．2．2 正弦波脈寬調製
*6．2．3 空間電壓矢量調製
6．3 異步電動機恒壓頻比控製
6．3．1 恒壓頻比控製的基本原理
6．3．2 基頻以下的電壓�財德市�調控製
*6．3．3 基頻以上的恒壓變頻控製
6．3．4 係統構成與動靜態特性
*6．4 變頻電源供電的一些實際問題
6．4．1 與PWM變頻電源相關的問題
6．4．2 諧波引發的電動機轉矩波動問題
本章習題

第7章 具有轉矩閉環的異步電動機調速係統
7．1 坐標變換
7．1．1 三相靜止坐標係——兩維正交靜止坐標係變換
7．1．2 平麵上的靜止坐標——鏇轉坐標變換
7．2 異步電動機的動態數學模型
7．2．1 異步電動機的基本動態模型及其性質
7．2．2 兩維正交靜止坐標係（αβ坐標係）上的數學模型
7．2．3 兩維正交鏇轉坐標係（dq坐標係）上的數學模型
7．3 異步電動機按轉子磁鏈定嚮的矢量控製係統
7．3．1 基本原理
7．3．2 間接型矢量控製係統
*7．3．3 直接型矢量控製係統
7．4 異步電動機的直接轉矩控製係統
7．4．1 直接轉矩控製係統的原理
7．4．2 基本型直接轉矩控製係統
*7．4．3 DTC特點分析以及一種新型DTC
本章習題

第8章 同步電動機及其調速係統
8．1 同步電動機原理和結構
8．1．1 同步電動機基本原理迴顧
8．1．2 同步電動機的典型結構
8．2 同步電動機的穩態模型和特性
8．2．1 同步電動機的電磁關係
8．2．2 同步電動機的功率、轉矩和功（矩）角特性
8．2．3 同步電動機穩定運行的必要條件
8．3 同步電動機的動態模型以及控製方法
8．3．1 勵磁式同步電動機的動態模型
8．3．2 勵磁式同步電動機的控製方法
8．4 永磁同步電動機調速係統
8．4．1 正弦波永磁同步電動機變頻調速係統
8．4．2 梯形波永磁同步電動機的變頻調速係統

本章習題
附錄A 專業術語中英文對照
附錄B 本書所用符號一覽
參考文獻

前言/序言

　　《電機與運動控製係統》第1版於2006年3月齣版，主要用於自動化、電氣自動化等專業少學時的有關電機原理、電力拖動、運動控製係統的教學，並供相關工程技術人員參考。
　　如今，我國正在從一個經濟大國嚮經濟強國邁進；世界範圍內能源和環境問題日益凸顯，新能源發電技術與産業日新月異；電機拖動領域也正麵臨許多新的技術挑戰，如車、船、飛機的全電化（electrification）、智能化等；在大學專業教學中，培養知識融颱和創新能力的需求與日俱增。為瞭適應新形勢的要求，我們完成瞭本書的第2版，希望繼續體現“少學時，重基礎，將電機原理與運動控製係統融為一體”的特色，以滿足時代發展對基本教學的要求。對第2版的體係以及內容改動的說明如下。
　　1.依然保持第1版的“一個主題、兩條主綫”體係。一個主題是運動控製係統或電力拖動控製係統，兩條主綫分彆是以電機為核心的能量變換裝置原理及外特性和運動控製係統的原理及其設計。與兩條主綫相關的具體內容詳見第1版前言。為瞭便於由淺八深的學習，內容安排上分兩個步驟，先討論“直流電機及其控製係統”，再闡述“交流電機及其控製係統”。交流部分中，把同步電機原理及其控製單獨設立瞭一章。
　　2.在具體內容的選擇上，繼續堅持“強筋健骨、刪繁就簡”的原則。例如，簡化瞭對電動機各種運行狀況的介紹、精簡瞭與《電力電子技術》課程相關的內容，強化瞭兩自由度控製、空間矢量概念、交流同步電動機原理與控製、工程設計方法等內容，新增瞭對“傳統的電機建模方法和現代的電機建模方法”要點的說明、“帶飽和的數字式Pl調節器”、對時間相量的定義、多質量塊負載和汽車車輪負載特性、永磁同步機的典型轉子結構等內容。對於比較深入的內容，如有關交流電動機繞組的知識、空間電壓矢量調製方法、變頻電源驅動電機的其他問題等，在其標題前標注“*”號。
　　3.改進知識點的展開方法，注意分散難點，注意這些知識點與前期課程相關知識的結閤、與工程實際問題的結閤。例如，對於“空間矢量”的概念和使用方法，有層次地在傳統的交流電機建模部分（5.2節）、空間電壓矢量調製方法（6.2.3節）以及在第7章的現代交流電機建模的內容中分彆介紹；對於異步電動機轉子磁鏈定嚮控製的思想，則在V／F控製（6.3節）以及7.1節和7.3節逐步深入地討論。
　　4.本書力圖在概念介紹、數學推導中做到嚴謹、簡潔（如明確說明瞭空間矢量方法適用的條件等），但是，作者認為，教學中的一個重要內容是，使學生掌握相關知識的同時，理解物理概念與數學描述的關係，知識要點之間以及與體係的相互關係；瞭解重點內容發明時的理論背景以及工程技術背景。因此，本書在重要章節的小結中力圖歸納齣上述兩點內容。也建議在教學過程中省略一些數學推導、適當地深化這些要點。
　　5.修改、補充瞭部分典型例題、習題以及彩色插圖等，以便學生深入理解核心內容或難點內容。在第4章～第7章的習題中，強化瞭綜閤性習題或仿真習題。我們還充實瞭參考文獻，使之包含近幾年齣版的與本書內容相關的優秀文獻。
　　6.考慮到本書的定位和學時數，沒有展開關於係統的數字控製技術的闡述，隻是介紹瞭幾個典型的知識點，如帶飽和環節的數字式Pl調節器、由數字控製器有限字長而産生的次諧波以及交流變換器死區的影響等。如果要學習運動控製係統數字控製的係統性知識，請參考近年國內外的其他專著。
　　作者建議，對於自動化專業本科64學時的教學，可重點講述第2章～第6章的核心內容、適當介紹7.1節、7.2節和7.3節的要點。而2.5節、4.6節、6.2.3節、6.3.4節和第7章可以作為本科生畢業設計的參考內容或作為碩士研究生相關課程的部分內容。
　　本書由清華大學楊耕教授、華北電力大學羅應立教授編著，由上海大學陳伯時教授主審。參加第2版部分工作的還有清華大學自動化係副教授耿華博士、肖帥博士、鄭重博士、奚鑫澤博士、李隆基碩士和潘淼碩士等。本書的大部分彩圖仍然采用羅應立教授課題組在第1版時完成的工作。
　　在本書第1版的使用以及第2版的編著過程中，得到瞭許多國內外同行和讀者的幫助。作者藉此機會錶示最誠摯的感謝。尤其感謝國內的陳伯時教授、黃立培教授、李發海教授、馬小亮教授、蘇文成教授、王兆安教授、鄔偉揚教授、徐文立教授、袁登科教授、張興教授、陳亞愛教授、竇日軒教授，以及加拿大的吳斌教授、日本的金東海教授、鬆瀨貢規教授多年來對我的指導和幫助。感謝清華大學齣版社王一玲女士團隊對我的鞭策以及對原稿的仔細審閱！感謝在清華大學自動化係楊耕課題組以及在羅應立課題組先後工作過的博士後、博士生和碩士生們，感謝他們為本書所做齣的各種貢獻！
　　作者
　　2014年1月

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