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目录 3

上篇 直流传动控制系统 3

第一章 直流调速系统的基本概念 3

第一节 直流电动机的调速方法 3

一、调节电枢电压调速 3

二、改变电动机励磁调速 4

三、改变电枢回路电阻调速 5

第二节 可控直流电源供电下的直流电动机开环调速及特性 6

一、晶闸管整流器-电动机系统（V-M）的调速特性 6

二、脉宽调制电源（PWM）供电下的直流调速特性 8

一、静态指标 9

第三节 调速系统的性能指标 9

二、动态指标 11

小结 14

思考题与习题 14

第二章 单闭环控制直流调速系统 15

第一节 具有转速负反馈的直流调速系统 15

一、系统的组成及工作原理 15

二、系统的静态性能分析 17

三、单闭环速度反馈系统的动态分析 20

第二节 具有电流截止负反馈的转速闭环调速系统 26

一、系统的组成 26

二、系统的性能分析 27

三、给定积分器 30

四、系统无静差的实现 31

五、具有电流截止保护的无静差调速系统 33

第三节 电压负反馈单闭环直流调速系统 38

一、电压负反馈直流调速系统的工作原理及性能分析 38

二、单闭环直流调速系统的工程应用举例 42

小结 45

思考题与习题 47

第三章 转速、电流双闭环串级控制的直流调速系统 49

第一节 快速系统与最佳过渡过程的基本概念 49

一、快速系统 49

二、最大电流约束条件下的最佳起动过程 49

三、最大电流约束条件下的最佳制动过程 51

第二节 转速、电流双闭环调速系统 52

一、单闭环调速系统存在的问题 52

二、转速、电流双闭环调速系统的组成 53

三、双闭环调速系统静特性 53

四、双闭环调速系统的动态性能 56

第三节 具有电流自适应调节器的双闭环调速系统 61

一、电流断续问题的提出 61

二、具有电流自适应调节器的双闭环调速系统 63

第四节 带励磁控制的调速系统 65

一、独立控制励磁的调压、调磁系统 66

二、非独立控制励磁的调速系统 67

小结 68

思考题与习题 69

第四章 直流调速系统的工程设计与调试 71

第一节 典型系统的性能指标与参数关系 72

一、典型Ⅰ型系统 72

二、典型Ⅱ型系统 74

三、典型Ⅰ、Ⅱ型系统的性能指标比较 79

第二节 系统的校正一调节器设计 83

一、直接校正成典型系统 83

二、低频大惯性环节的近似处理 84

三、高频小惯性群的近似处理 86

一、系统固有参数的计算和测试 92

第三节 双闭环不可逆直流调速系统的工程设计 92

二、电流环设计 95

三、转速环设计 100

四、设计举例 104

第四节 双闭环直流调速系统的调整 108

一、触发器调试 109

二、电流环调试 109

三、转速环调试 110

四、系统的静特性调整 111

五、故障分析 112

小结 112

思考题与习题 114

一、电枢反接可逆线路 117

第五章 直流电动机的可逆调速控制 117

第一节 直流电动机可逆系统主电路 117

二、励磁可逆线路 119

三、电枢可逆系统和磁场可逆系统比较 119

第二节 晶闸管-电动机可逆系统的工作状态分析 120

一、晶闸管变流装置-电动机系统两种工作状态 120

二、可逆系统的四象限运行 121

第三节 晶闸管反并联系统的可逆控制方案及实现 122

一、环流种类、产生及抑制方法 122

二、α＝β配合控制的有环流可逆调速系统 125

三、可控环流的可逆调速系统 128

四、逻辑无环流可逆调速系统 131

五、逻辑无环流可逆系统的工程应用 146

第四节 数字式直流调速系统 151

一、数字调速系统的特点 151

二、数字式直流调速系统的基本组成 152

三、数字直流调速器E-590概述 153

小结 156

思考题与习题 158

第六章 直流脉宽调制调速系统 159

第一节 PWM功率电源及PWM-M系统开环调速 159

一、不可逆PWM-M系统主电路 159

二、可逆PWM-M系统主电路及其控制方式 162

三、PWM-M系统开环机械特性 165

一、脉宽调制器UPW 167

第二节 PWM可控电源供电下的直流电动机闭环调速系统 167

二、逻辑延时环节 168

三、基极驱动器及保护电路 169

第三节 用微处理器实现的PWM-M系统 173

一、系统的硬件结构 173

二、系统的软件结构 177

小结 182

思考题与习题 183

第七章 直流传动的其它应用 184

第一节 位置随动系统 184

一、位置随动系统概述 184

二、位置随动系统组成部件简介 185

三、位置随动系统的分类 194

四、位置随动系统的实例分析 196

第二节 张力控制系统 199

一、张力系统概述 199

二、张力控制系统 200

三、工程应用实例 204

小结 208

思考题与习题 209

下篇 交流调速系统 211

第八章 交流调速系统基本概念 211

一、交流电动机的调速方式 211

二、交流调速传动系统的应用领域 214

思考题与习题 216

小结 216

第一节 调压调速工作原理及机械特性 217

一、工作原理 217

第九章 交流调压调速系统 217

二、机械特性 219

第二节 调压调速的闭环控制 219

一、转速负反馈闭环的交流调压调速系统 219

二、系统的静特性 220

第三节 晶闸管三相交流调压电路 222

一、几种常用的交流调压电路及性能比较 222

二、电感性负载电路的工作特点 226

第四节 交流调压系统工程举例 227

思考题与习题 230

小结 230

第十章 普通异步电动机变频调速系统 231

第一节 变频调速概述 231

一、基频以下调速 231

二、基频以上调速 232

第二节 变频器简介 232

一、变频器的分类及其特点 232

二、变频器的构成 240

三、变频器主回路的控制方式 242

第三节 SPWM电压型变频器 245

一、SPWM电压型变频器的概念 245

二、SPWM电压型变频器的工作原理 246

三、SPWM型逆变器的控制方式 249

四、SPWM波的实现 251

第四节 变频调速系统 254

一、V/F控制及其机械特性 254

二、V/F控制系统构成及工作原理 258

三、转差频率控制 264

四、矢量控制 268

五、各种控制方式的特性比较 274

第五节 通用变频器及其应用 275

一、通用变频器的电路 275

二、通用变频器的控制方式与性能 279

三、通用变频器及其周边设备的选择 280

四、使用变频器时应注意的事项 286

五、应用举例 287

小结 294

思考题与习题 295

第十一章 绕线式异步电动机串级调速系统 296

第一节 串级调速的原理、类型 296

一、工作原理 296

二、串级调速系统的分类 298

第二节 串级调速系统的能量关系 300

一、功率传递关系 300

二、效率η 301

四、双馈电机概念 302

三、功率因数cosφ 302

第三节 异步电动机在串级调速时的机械特性 303

一、转子整流器的外特性 303

二、串级调速系统的调速特性 305

三、串级调速系统的机械特性 306

第四节 双闭环串级调速系统 309

一、双闭环串级调速系统的组成 309

二、串级调速系统的动态数学模型 309

三、调速系统调节器参数的确定 311

第五节 绕线异步电动机串级调速系统的设计 312

一、电动机及变流器的容量选择特点 312

二、串级调速系统主电路的设计 312

三、起动装置的选择 314

第六节 工程应用实例 315

小结 320

思考题与习题 321

附录 322

附录一 集成触发器 322

附录二 测速元件与电路 327

附录三 模拟信号隔离器 330

附录四 电流、电压传感器模块的技术性能参数及应用 331

附录五 8098单片机的性能及特点 338

附录六 软起动器及其应用 340

附录七 常用符号表 344

参考文献 351