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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UPW167

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η301

四、双馈电机概念302

三、功率因数cosφ302

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