《交流同步电机调速系统》一书由李崇坚撰写,是关于交流同步电机调速领域的专业著作。本书深入探讨了交流同步电机调速的原理、技术与应用,旨在为从事电力电子及电气传动技术研究与应用的专业人士提供理论基础与实践指导。
### 重要知识点概述
#### 1. 交流同步电机调速原理
交流同步电机调速系统的核心在于通过改变电机的供电频率或电压,从而调整电机的转速。书中详细介绍了交流同步电机的数学模型,这是理解和设计调速系统的基石。数学模型帮助我们理解电机内部电磁过程,包括电磁力、磁链以及能量转换机制,为后续的控制策略开发提供理论依据。
#### 2. 电力电子功率变换器原理
电力电子功率变换器是实现交流同步电机调速的关键组件。本书涵盖了电力电子器件的基础知识,如晶闸管、IGBT等,并详细讨论了大功率变换器的设计与应用,包括交交变频器、PWM交直交变频器等。这些变换器能够将电网的固定频率交流电转换成可变频率的交流电,从而实现电机速度的调节。
#### 3. 交交变频器及三电平PWM交直交变频器特性
书中分析了交交变频器和三电平PWM交直交变频器的特性,前者适用于低频调速场合,后者则因其高效率和低谐波含量而广泛应用于中高频调速系统。这些变频器通过精确控制输出电压的频率和幅值,实现电机转速的无级调节,满足不同工况的需求。
#### 4. 交流同步电机磁场定向控制原理
磁场定向控制是交流同步电机调速系统中的关键控制策略。通过将电机的定子电流分解为励磁电流和转矩电流,可以独立控制电机的磁通和转矩,实现高效、快速的响应。书中详细阐述了磁场定向控制的理论基础和系统组成,包括dq0坐标系下的数学模型和磁链观测器的设计。
#### 5. 直接转矩控制原理
直接转矩控制是一种无需磁场定向计算的控制方法,它直接控制电机的磁链和转矩,简化了控制系统结构,提高了动态性能。本书分析了直接转矩控制的原理及其在交流同步电机调速系统中的应用。
#### 6. 永磁同步电机和直线同步电机控制
针对永磁同步电机和直线同步电机,书中介绍了其特殊的控制方法,包括利用永磁体产生的恒定磁场进行调速,以及直线电机在高速和精密定位应用中的控制策略。
#### 7. 负载换流交直交变频器系统
负载换流交直交变频器系统是一种新型的变频调速系统,书中探讨了其工作原理和系统结构,这种系统能够在不使用逆变器的情况下实现能量的双向流动,适用于需要频繁正反转的应用场景。
#### 8. 变频调速同步电机设计与参数优化
本书还讨论了大功率交流同步电机的变频调速设计,包括电机参数的选择、优化和热管理,以及如何通过合理设计提高电机的效率和可靠性。
#### 9. 工程应用实例
书中提供了多个工程应用实例,展示了交流同步电机调速系统在实际工业环境中的应用,如风机、泵、压缩机等驱动设备的调速控制,以及在新能源发电、轨道交通等领域的应用案例。
### 总结
《交流同步电机调速系统》全面涵盖了交流同步电机调速的技术原理、控制策略、系统设计和工程应用,是一本理论与实践紧密结合的参考书籍。对于电力电子与电气传动领域的研究者、工程师以及相关专业的高校师生来说,这本书是不可多得的学习资源和工具书,能够帮助他们深入了解交流同步电机调速系统的最新进展和技术细节。
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