PWM模式与电力电子变换技术
作者： 陈国呈 著
出版时间： 2016年版
内容简介
PWM模式与电力电子变换技术以ＰＷＭ 模式为先导，展开讨论了ＶＶＶＦ变频调速中的若干技术问题、无刷直流电动机调速控制、矩阵式变换器、异步电动机矢量控制与直接转矩控制、永磁同步电动机驱动控制、三相软开关电力变换器、高压大容量逆变器、电压型ＰＷＭ 整流器、有源电力滤波器、光伏发电逆变控制器、风力发电逆变控制器、微电网、智能电网与智能社区等。书中除了基本原理的阐述和推导外，还附有仿真和实验结果，透过实验现象，分析问题本质，根据存在问题，提出解决问题方法。尽量从物理意义上分析有关问题的内涵，理论联系实际，由浅入深，深入浅出，内容丰富、新颖。 非常适合于电气自动化、电力电子与电力传动专业的研究生作为教材，以及工程技术人员、研究人员、大专院校教师、高年级本科学生作为参考书。
目录
前言第1章 犘犠犕模式及其优化 11．1 ＰＷＭ的调制方式与输出电压波形 11．1．1 ＰＷＭ调制方式 11．1．2 脉宽调制的输出电压波形 21．2 基于等腰三角载波的正弦波ＰＷＭ的频谱分析 31．2．1 正弦波ＰＷＭ （ＳＰＷＭ） 31．2．2 正弦波ＰＷＭ的频谱分析 41．3 准最优ＰＷＭ 101．4 选择谐波消去法ＳＨＥＰＷＭ 101．5 基于等腰三角载波的鞍形波ＰＷＭ 141．5．1 鞍形波的由来及其操作方法 141．5．2 ＳＡＰＷＭ的频谱分析 171．6 基于等腰三角载波的开关次数最少调制波的ＰＷＭ 271．6．1 开关次数最少调制波的生成方法 271．6．2 开关损耗最小ＰＷＭ 的谐波特性 281．7 基于锯齿载波的ＳＰＷＭ 311．7．1 单相ＳＰＷＭ的频谱分析 311．7．2 三相ＳＰＷＭ的数学分析 351．8 基于锯齿载波的ＳＡＰＷＭ 381．8．1 单相ＳＡＰＷＭ的数学分析 381．8．2 三相ＳＡＰＷＭ的数学分析 401．8．3 结论 421．9 基于锯齿载波的最少开关次数调制波的ＰＷＭ 421．9．1 最少开关次数调制波的输出线电压 421．9．2 周期函数的双重傅里叶级数展开式 431．9．3 最少开关次数调制波的三相ＰＷＭ频谱特性 441．9．4 频谱归纳与分析 511．9．5 结论 531．10 两相调制ＰＷＭ模式 541．11 几种ＰＷＭ模式的统一 561．11．1 μ＝0或μ＝1 561．11．2 μ＝0．5 591．11．3 μ为动态分布 60第2章 犞犞犞犉变频调速中的若干技术问题 632．1 异步电动机变频调速原理与控制方式 632．1．1 异步电动机变频调速原理 632．1．2 变频器的控制方式 682．1．3 风机水泵的节能原理 692．2 主回路的换相过程与输出电流波形失真 712．2．1 ＰＷＭ模式与换相关系 712．2．2 变频器输出电流波形的失真及其补偿 772．2．3 相位角预测与死区时间补偿 822．3 变频器引发的谐波污染及其抑制对策 862．3．1 分布参数为纯电阻时的相电流数值分析 862．3．2 分布参数含电感时的相电流数值分析 892．3．3 高次谐波干扰及其抑制方法 912．4 交流变频调速中的制动状态 962．4．1 发电机状态下的能量转换问题 962．4．2 异步电动机的能量再生与制动 102第3章 无刷直流电动机调速控制 1173．1 无刷直流电动机的基本结构 1173．2 无刷直流电动机的工作原理 1183．2．1 三相半控电路 1183．2．2 三相 联结全控电路 1223．2．3 三相联结全控电路 1253．3 多相电动机控制举例 1273．3．1 二三通电方式 1273．3．2 五五通电方式 1283．3．3 五四通电方式 1293．4 无刷直流电动机在变频空调中的应用 1303．4．1 空调器的调温控制原理 1303．4．2 反电动势三次谐波积分检测法 1313．4．3 几种ＰＷＭ调制模式 1363．4．4 不同ＰＷＭ 调制模式对电磁转矩影响 1373．4．5 直流电压可调型ＰＷＭ控制 1423．4．6 漏电流的补偿电路原理 145第4章 矩阵式变换器 1474．1 矩阵式变换器的结构 1474．2 矩阵式变换器的双空间矢量调制原理 1474．3 等效交直交结构的空间矢量调制 1514．4 矩阵式变换器的ＰＷＭ 数字实现方法 1584．5 矩阵式变换器双向开关的实现与四步半软换流 1604．6 四步换流对输出性能的影响及其补偿 1644．7 双向开关的吸收与保护电路 1664．8 矩阵式变换器的输入滤波器设计 167第5章 异步电动机矢量控制与直接转矩控制 1715．1 三相异步电动机的数学模型 1715．2 坐标变换与变换矩阵 1775．3 三相异步电动机在两相同步旋转坐标系下的数学模型 1805．4 异步电动机转子磁通定向矢量控制 1875．5 基于动态模型按定子磁链控制的直接转矩控制系统 193第6章 永磁同步电动机驱动控制 1996．1 永磁同步电动机的转子结构 1996．2 永磁同步电动机的数学模型 2006．2．1 永磁同步电动机在αβ静止坐标系下的数学模型 2006．2．2 永磁同步电动机在ｄｑ旋转坐标系下的数学模型 2016．2．3 表面凸出式永磁同步电动机转矩的产生 2036．3 基于转子磁场定向的永磁同步电动机矢量控制系统 2046．4 永磁同步电动机直接转矩控制方式 2066．4．1 滞环比较控制与ＳＶＰＷＭ 控制的比较 2066．4．2 定子磁链的计算模型 2096．4．3 预期电压计算模型 2116．4．4 电磁转矩与定子磁链幅值及负载角的关系 2136．5 永磁同步电动机转子位置检测方法 2176．5．1 有转子位置传感器的转子位置检测方法 2176．5．2 无位置传感器的转子位置检测方法 229第7章 三相软开关电力变换器 2457．1 几种软开关电路 2457．1．1 高效准谐振ＤＣ环节逆变器 2457．1．2 并联谐振ＤＣ环节逆变器 2467．1．3 辅助准谐振变流器 2497．1．4 准谐振ＺＶＳ环节逆变器 2517．2 一个典型的三相软开关ＰＷＭ变频器 2547．2．1 电路结构与动作分析 2547．2．2 输出特性分析 2567．2．3 软开关变频器主电路的数学解析 2587．3 三相软开关高功率因数ＰＷＭ变频器 2667．3．1 双ＰＷＭ变频器电路结构 2667．3．2 软开关动作分析 2677．3．3 双ＰＷＭ 变频器的控制方法及实验结果 2687．4 一种高效率ＺＶＴ三相ＰＷＭ逆变器 2697．4．1 一种高效率ＺＶＴ三相ＰＷＭ 逆变器拓扑结构 2697．4．2 控制方式 2697．4．3 动作模式分析 2717．4．4 实验结果与分析 273第8章 高压大容量逆变器 2758．1 ＩＧＢＴ直接串联技术 2758．2 多重化逆变技术 2798．2．1 电压型多重逆变器 2808．2．2 电流型多重逆变器 2988．3 多电平逆变技术 3028．3．1 多电平逆变器原理 3028．3．2 三电平逆变器的ＰＷＭ控制 3028．3．3 三电平逆变器的空间电压矢量控制 3068．3．4 中点电压波动机理的分析 3128．3．5 电容中点电压平衡控制 318第9章 电压型犘犠犕整流器 3259．1 整流器的ＰＷＭ调制 3259．2 主电路的工作模式 3269．3 ＰＷＭ整流器的调相原理 3299．4 主电路结构及其工作原理 3309．5 相幅调节方式 3329．6 基本特性的数学分析 3379．7 整流器的传输功率及稳定性 3439．8 整流器的实现 347第10章 有源电力滤波器 35110．1 有源电力滤波器的基本原理 35110．2 有源电力滤波器电路 35210．2．1 补偿电流指令值的检测方法 35210．2．2 补偿电流的产生方法 35910．2．3 有源电力滤波器的损耗补偿 362第11章 光伏发电逆变控制器 36411．1 光伏电池的基本原理 36411．1．1 半导体材料的原子结构与晶格结构 36411．1．2 载流子 36611．1．3 半导体的ＰＮ结 36711．2 光伏电池的特性和参数 36911．2．1 光伏电池的特性 36911．2．2 光伏电池的主要参数 37211．2．3 典型的光伏电池输出特性 37511．3 蓄电池的充电过程 37611．3．1 铅酸蓄电池 37611．3．2 镉镍蓄电池 37811．3．3 安全性 37911．3．4 储能蓄电池的几个重要参数 38011．3．5 蓄电池充电的控制策略 38111．4 利用导抗变换的光伏发电逆变器 38511．4．1 导抗变换器的理论基础 38611．4．2 单相并网逆变器 38711．4．3 使用裂相逆变的三相并网逆变器 39411．5 一种微型单相光伏并网逆变器 39811．5．1 系统结构原理 39811．5．2 控制方法 39911．5．3 仿真结果 40111．6 高／低电压穿越测试要求 40411．7 孤岛效应问题 40611．7．1 孤岛效应的发生 40611．7．2 传统孤岛效应检测法 406第12章 风力发电逆变控制器 41412．1 风力发电技术概述 41412．1．1 风力机的类型 41412．1．2 风力机的基本特性 41512．1．3 风力机的功率调节 42012．2 绕线转子异步电动机双馈（串级）调速原理 42112．2．1 次同步转速下作电动运行 42312．2．2 反转时作倒拉制动运行 42412．2．3 超同步转速下作回馈制动运行 42412．2．4 超同步转速下作电动运行 42512．2．5 次同步转速下反接回馈制动运行 42512．2．6 转子励磁超同步转速下发电运行 42612．2．7 转子励磁次同步转速下发电运行 42612．3 恒速恒频风力发电 42712．3．1 同步发电机发电 42812．3．2 笼型感应发电机发电 43212．4 变速恒频风力发电逆变器并网控制技术 43712．4．1 直驱式永磁同步机风力发电 43712．4．2 双馈感应电机风力发电 44612．4．3 结束语 457第13章 微电网、智能电网与智能社区 45813．1 智能电网 45813．2 智能社区概述 45813．2．1 智能社区 45813．2．2 智能社区架构 45913．3 新能源社会系统与管理 46113．3．1 新一代能源社会系统 46113．3．2 社区能源管理 46213．3．3 用户能源管理 46413．3．4 海外项目的拓展 46513．4 孤岛的微电网系统 46613．4．1 孤岛上的微电网 46613．4．2 孤岛微电网的基本结构 46713．4．3 小规模孤岛的控制功能 46813．4．4 高速频率检测装置 46913．5 微电网的电力电子技术 46913．5．1 并网所需功能 46913．5．2 孤岛运行检测功能 46913．5．3 发电波动及可再生能源波动的应对功能 47013．5．4 微电网上的电力电子技术 47013．5．5 智能电网电力电子的未来 472附录 475参考文献 493
