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张皓 、 续明进 、 杨梅 著 / 机械工业出版社 / 2006-08 / 平装
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高压大功率交流变频调速技术
高压大功率交流变频调速技术是20世纪90年代发展起来的新技术,目前正在迅猛发展中。
《高压大功率交流变频调速技术》作者基于多年来从事这方面的教学、科研与现场实践工作的体会,详细介绍了高压变频常用电力电子器件,常用高压变频调速系统的基本原理、控制系统和应用性能,以及高压变频调速系统的常用PWM算法、控制策略、技术方案、产品设计和应用等内容。本书理论联系实际,条理清楚,通俗易懂。
《高压大功率交流变频调速技术》可作为从事电气传动自动化技术的工程技术人员及高等学校师生的参考书,也可作为相关培训教材。
《电气自动化新技术丛书》序言第4届《电气自动化新技术丛书》编辑委员会的话前言第1章绪论1.1高压大功率交流变频调速技术的发展1.2高压大功率交流变频调速系统的基本类型1.3高压大功率交流变频调速系统的应用1.4高压大功率交流变频调速系统发展中面临的问题第2章高压变频用电力电子器件2.1概述2.1.1电力电子器件是影响高压变频器发展的重要因素2.1.2高压变频器常用的电力电子器件及其分类2.1.3本章主要探讨的问题2.2电力二极管2.2.1PN结电力二极管2.2.2快恢复二极管2.3晶闸管2.3.1晶闸管的基本结构与工作原理2.3.2晶闸管的基本特性与参数2.4绝缘栅双极型晶体管(IGBT)2.4.1IGBT的基本结构与工作原理2.4.2IGBT基本特性2.4.3IGBT特性参数表2.4.4IGBT驱动电路2.5集成门极换流晶闸管(IGCT)2.5.1IGCT工作原理2.5.2IGCT基本特性2.5.3IGCT特性参数2.5.4IGCT的门极驱动技术2.6注入增强栅晶体管(IEGT)2.6.1IEGT的基本结构与工作原理2.6.2IEGT的基本特性2.6.3IEGT的最大额定值与主要技术参数2.7电力电子器件的串并联设计2.7.1电力电子器件的串联技术2.7.2电力电子器件的并联技术第3章高压交一交变频调速系统3.1三相输出交一交变频器的基本原理3.1.1三相一单相交一交变频基本原理3.1.2有环流模式与无环流模式3.1.3交一交变频器的控制3.1.4三相一三相桥式交一交变频基本原理3.1.5三相一三相桥式交一交变频器的输入输出谐波及输入功率因数3.1.6三相一三相桥式交一交变频器的谐波及无功功率的抑制3.2矩阵式交一交变频器3.3三相高压交一交变频调速技术及应用3.3.1电力电子器件参数选择及器件串联3.3.2一种实际的高压交一交变频调速系统第4章电流源型高压变频调速系统4.1电流源型高压变频器的基本原理4.1.1晶闸管方波输出电流源型变频器的基本原理4.1.2晶闸管换相过程4.2PWM式电流源型变频器4.2.1PWM式电流源型变频器的基本原理4.2.2逆变桥的换相过程4.3电流源型变频器的谐波抑制4.3.1电流源型变频器的输入串联多重化4.3.2电流源型变频器的输出多重化4.4电流源型高压变频器的产品设计第5章三电平电压源型高压变频调速系统5.1三电平电压源型高压变频调速技术的基本原理5.1.1二极管钳位三电平电路的基本原理5.1.2二极管钳位三电平电路的输出电压及负载电压5.1.3二极管钳位三电平电路的软开关技术5.1.4其他钳位方式三电平电路5.2三电平空间电压矢量控制算法5.2.1三电平空间电压矢量的合成5.2.2三电平SVPWM的控制算法5.2.3三电平SVPWM控制中的一些问题5.3谐波和功率因数5.3.1谐波与功率因数简介5.3.2三电平的输入输出谐波和输入功率因数5.4三电平PWM可控整流及电动机的四象限运行5.4.1电动机的四象限运行及负载能量回馈5.4.2PWM可控整流的基本原理5.4.3三电平PWM可控整流的原理及sVPwM控制算法5.5三电平产品的几种实现方案第6章功率单元串联式多电平电压源型高压变频调速系统6.1H桥功率单元串联式多电平的基本原理6.2功率单元串联式多电平的输人多重化技术6.2.1变压器延边三角形移相技术6.2.2移相多重化整流技术6.2.3本节小结6.3功率单元串联式多电平的相关技术6.3.1产品的可靠性6.3.2变频器的制动6.3.3飞速启动6.4功率单元串联式多电平系统的输出性能分析6.4.1输出谐波6.4.2转矩脉动643du/dt6.4.4轴电压和轴电流6.4.5输出导线长距离传输问题6.5功率单元串联式多电平高压变频调速系统的基本构成6.5.1输入部分6.5.2功率变换部分6.5.3检测与保护部分6.5.4控制部分6.5.5PLC6.6其他派生的功率单元串联式多电平技术方案6.6.1功率单元采用多电平结构的技术方案..6.6.2非对称结构功率单元串联式多电平变频调速系统6.6.3混联式多电平技术方案第7章高压变频器中常用PwM算法7.1PWM技术概述7.1.1PWM的基本概念7.1.2PWM的类型7.2调制波变换技术7.2.1提高电压利用率的调制波变换技术7.2.2减小开关损耗的调制波变换技术7.3调制波分解技术7.3.1调制波等比例分配7.3.2调制波纵向分割方法7.4波形连续变换技术7.5空间电压矢量PWM7.5.1三相异步电动机在三相对称正弦波电压供电时的特性7.5.2空间电压矢量PwM方法7.5.3SVPWM的特性分析第8章高压变频的常用控制策略8.1u/f控制8.1.1异步电动机的工作原理及等效电路8.1.2维持u1/f1常数的简单开环控制8.2无速度传感器矢量控制8.2.1基本原理8.2.2无速度传感器矢量控制总体方案8.2.3有速度传感器矢量控制方案8.3直接转矩控制8.3.1直接转矩控制系统的原理8.3.2直接转矩控制系统的结构第9章高压变频调速的其他技术方案9.1高一低一高式及高一低一低式变频调速系统9.2IGBT直接串联式两电平电压源型高压变频调速系统9.3变压器耦合功率单元串联式高压变频拓扑9.4具有多个分支绕组的交流电动机变频调速系统9.5绕线转子异步电动机双馈调速及串级调速技术第10章高压大功率交流变频调速系统的产品设计10.1主电路的设计10.1.1主电路拓扑结构参数的计算10.1.2功率单元中电力电子器件的参数计算与选型10.2检测与保护电路10.3缓冲电路10.3.1RG—VD缓冲电路的分析与计算10.3.2逆变电路的常用缓冲电路10.3.3大功率叠层功率母线10.4电磁兼容性设计10.4.1高压变频器输人侧的谐波问题10.4.2高压变频器输出侧的谐波问题10.4.3高压变频器的抗干扰问题10.5散热与通风设计10.5.1电力电子器件的散热设计10.5.2功率单元的散热冷却设计10.5.3整机的散热与通风设计10.6可靠性10.6.1可靠性指标10.6.2高压变频器的可靠性模型10.6.3提高可靠性的措施第11章高压大功率交流调逮系统的接口及应用11.1DCS与PLC11.1.1DCS11.1.2PLC11.2现场总线技术11.2.1现场总线的概念11.2.2现场总线技术特点11.2.3现场总线通信协议特点11.2.4典型现场总线技术与产品11.2.5现场总线技术的应用11.3高压变频器的接口设计“二”11.4泵与风机的调速运行原理11.4.1泵与风机的节电基础11.4.2泵与风机的运行调节11.4.3泵或风机的联合运行11.5大功率电动机调速方式11.5.1交流调速方法11.5.2各种交流调速方法的对比11.6高压变频器在电厂中的应用11.6.1高压变频器在电厂送引风机变频调速改造中的应用11.6.2高压变频器在电厂循环水泵变频调速改造中的应用11.7高压变频器在冶金企业中的应用11.8高压变频器在煤矿通风机变频调速中的应用11.9高压变频器在供水领域中的应用11.10高压变频器在石化行业中的应用11.10.1ACS1000变频器的主要特点11.10.2系统改造方案10.3系统运行效果11.11高压变频器在电力牵引中的应用11.12高压变频器在风洞中的应用第12章高压变频调速系统的计算机仿真12.1MATLAB仿真环境基本介绍12.1.1MATLAB软件介绍12.1.2Simu1ink工具箱介绍12.1.3电力系统模块库(PSB)简介12.1.4Subsystem的建立和Mask功能12.1.5s函数介绍12.2高压变频调速系统主电路的建模与仿真12.2.1三电平电压源型高压变频调速系统的建模与仿真12.2.2Simu1ink仿真的运行12.2.3功率单元串联式多电平高压变频调速系统的建模与仿真12.3高压变频调速系统多重化整流仿真研究12.3.148脉波多重化整流仿真12.3.2144脉波多重化整流仿真12.4高压变频调速系统常用控制策略仿真12.4.1无速度传感器矢量控制系统仿真12.4.2直接转矩控制系统仿真参考文献
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