電氣工程手冊：電力電子 電機驅(qū)動（原書第2版）

目 錄
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部分 半導體器件
第 １章 功率開關(guān)電子器件：促進電力電子系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù) !!!!!!!!!!!!!!! ３
１１ 引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３
１２ 關(guān)鍵功率半導體器件的簡要歷史和基礎(chǔ)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４
１２１ 雙極型器件：晶閘管!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４
１２２ 單極型器件：功率 ＭＯＳＦＥＴ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４
１２３ ＭＯＳ控制雙極型功率器件 ＩＧＢＴ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５
１２４ 關(guān)鍵功率器件開發(fā)及其主要特性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６
１３ 雙極型器件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６
１３１ 晶閘管和 ＬＴＴ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６
１３２ 門極關(guān)斷晶閘管和集成門極換流晶閘管!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９
１３３ 功率二極管 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１
１４ 雙極型 ＭＯＳ控制模式器件 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３
１４１ ＩＧＢＴ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３
１５ 單極型器件 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２１
１５１ 高壓功率 ＭＯＳＦＥＴ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２１
１５２ 低壓功率 ＭＯＳＦＥＴ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２３
１６ 寬禁帶器件 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２４
１６１ ＳｉＣ肖特基二極管 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２４
１６２ ＳｉＣ功率開關(guān) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２７
１７ 智能電力系統(tǒng) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２８
１７１ 高壓系統(tǒng)集成 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２８
１７２ 用于低電壓集成的 ＳＭＡＲＴ電源技術(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２９
１８ 總結(jié) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３０
參考文獻!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３０
第二部分 電機
第 ２章 交流電機繞組 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３５
２１ 引言 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３５
２２ ＭＭＦ和氣隙中的磁場波形 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３５
２２１ 簡介 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３５
２２２ 單個整距繞組生成的 ＭＭＦ波形!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３６
２２３ 單相分布繞組的 ＭＭＦ波形!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３７
２２４ 短距繞組的 ＭＭＦ波形!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３８
２２５ 繞組極性的定義 （極對概念） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４１
目 錄 ●●●●●

２２６ 單導體的氣隙 ＭＭＦ波形!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４２
２２７ 氣隙磁通密度波形 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４５
２３ 旋轉(zhuǎn)磁場 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４９
２３１ 三相繞組的磁場 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４９
２３２ 籠型繞組中的旋轉(zhuǎn)磁場 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５１
２３３ 不同繞組之間的等效性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５２
２３４ 氣隙分布的矢量表示 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５３
２３５ 氣隙有效磁通 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５４
２３６ 諧波旋轉(zhuǎn)磁場 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５４
２３７ 直線交流電機的繞組 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５６
２３８ 分數(shù)槽集中繞組 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５７
２３９ 交流分布繞組的構(gòu)造 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５８
參考文獻!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６１
第 ３章 多相交流電機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６２
３１ 引言 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６２
３２ 原始相變域中的多相感應電機數(shù)學模型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６３
３３ 解耦 （克拉克）變換和解耦電機模型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６６
３４ 旋轉(zhuǎn)變換 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６８
３５ 完整的變換矩陣 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７１
３６ 空間矢量建模 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７２
３７ 多個三相繞組的多相電機的建模 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７５
３８ 同步電機的建模 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７８
３８１ 概述 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７８
３８２ 勵磁繞組同步電機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８０
３８３ 永磁同步電機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８１
３８４ 同步磁阻電機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８２
３９ 結(jié)束語 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８３
參考文獻!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８４
第 ４章 感應電動機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８５
４１ 總則和結(jié)構(gòu)特點 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８５
４２ 轉(zhuǎn)矩特性測定 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８９
４２１ 起動轉(zhuǎn)矩和起動電流 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９２
４２２ 峰值轉(zhuǎn)矩 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９２
４３ 感應電動機銘牌數(shù)據(jù) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９３
４４ 感應電動機拓撲 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９４
４４１ 繞線轉(zhuǎn)子 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９４
４４２ 籠型轉(zhuǎn)子 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９４
４５ 感應電動機調(diào)速 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９５
４５１ 調(diào)節(jié)極對數(shù) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９５
４５２ 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電阻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９５
４５３ 調(diào)節(jié)供電頻率 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９６
４６ 注意事項 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９８
參考文獻!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９８
第 ５章 永磁電機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９９
參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０５
第 ６章 永磁同步電機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０７
６１ 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０７
６２ 硬磁材料 （永磁） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１０
●●●●● 電氣工程手冊 （原書第 ２版）

６２１ 帶 ＰＭ的磁性裝置 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１２
６２２ 電流的影響!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１２
６２３ 參數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１４
６３ ＰＭ電機的磁分析 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１４
６３１ 空載工作 （ＳＰＭ電機） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１５
６３２ ｄ軸電流運行 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１５
６３３ ｑ軸電流運行 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１６
６３４ ＩＰＭ電機的電感 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１６
６３５ ＰＭ同步電機的磁路模型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１７
６３６ 飽和效應!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１８
６４ 電機轉(zhuǎn)矩!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１９
６４１ 齒槽轉(zhuǎn)矩的計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１９
６４２ 帶負載時的計算 （ＳＰＭ電機） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２０
６４３ 帶負載時的計算 （ＩＰＭ電機）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２０
６５ 減小轉(zhuǎn)矩脈動!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２０
６５１ 減少 ＳＰＭ電機齒槽轉(zhuǎn)矩 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２０
６５２ 減少 ＩＰＭ電機中的轉(zhuǎn)矩脈動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２４
６６ 分數(shù)槽 ＰＭ同步電動機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２６
６６１ 通過槽星形分布的繞組設(shè)計!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２７
６６２ 繞組因數(shù)的計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２８
６６３ 雙層到單層繞組的轉(zhuǎn)換!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２８
６６４ ＭＭＦ空間諧波引起的轉(zhuǎn)子損耗 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３０
６７ ＰＭ電機的矢量控制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３１
６７１ 轉(zhuǎn)矩電流比控制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３１
６７２ 弱磁控制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３２
６７３ 轉(zhuǎn)矩電壓比控制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３２
６７４ 效率控制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３３
６７５ 工作區(qū)域限制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３３
６７６ 損耗小化控制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３４
６８ 容錯 ＰＭ電機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３６
６８１ 短路故障!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３６
６８２ 相間解耦!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３８
６８３ 多相電機驅(qū)動!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３８
６９ 無傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３９
６９１ 脈動電壓矢量技術(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３９
６９２ 旋轉(zhuǎn)電壓矢量技術(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４０
６９３ ＰＭ電機無傳感器性能預測 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４０
６９４ 轉(zhuǎn)子位置誤差角信號的等高線圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４２
參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４３
第 ７章 開關(guān)磁阻電機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４８
７１ 引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４８
７２ 歷史背景!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４８
７３ 工作基本原理!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５０