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第1章 绪言1

1.1教材背景1

1.2教材的目的、内容体系以及学习要点4

第2章 机电能量转换基础8

2.1电机中的能量转换与磁路9

2.1.1电机中能量转换的两个实例9

2.1.2能量转换装置中的磁场与磁路10

2.2磁场的建立10

2.2.1安培环路定律及其简化形式11

2.2.2磁路的欧姆定律12

2.2.3铁心的作用和铁心磁路的磁化特性13

2.3电磁感应定律与两种电动势19

2.3.1电磁感应定律19

2.3.2变压器电动势与运动电动势20

2.4磁场储能与电感22

2.4.1磁场储能与磁共能22

2.4.2用电感表示磁场能量24

2.5机电能量转换与电磁转矩26

2.5.1典型的机电能量转换装置26

2.5.2电磁力和电磁转矩28

2.6稳态交流磁路和电力变压器分析31

2.6.1稳态交流磁路分析31

2.6.2电力变压器的建模34

本章习题43

第3章 直流电机原理和工作特性46

3.1直流电机原理46

3.1.1直流电机的用途、主要结构和额定值46

3.1.2直流电机的基本工作原理48

3.1.3直流电机的磁路和电枢绕组50

3.1.4电枢电动势与电磁转矩53

3.1.5关于直流电机更多的基本知识54

3.2电动机与拖动负载58

3.2.1单轴电力拖动系统以及运动方程58

3.2.2常见的负载特性60

3.2.3电力拖动系统的稳定运行问题63

3.3他励直流电机的稳态方程和外特性65

3.3.1他励直流电机的稳态方程65

3.3.2他励直流电动机的机械特性67

3.3.3他励直流电机的功率关系71

3.4他励直流电动机的运行特征74

3.4.1他励直流电动机的起动和调速74

3.4.2他励直流电动机的典型运行77

3.5电动机机械特性与负载转矩特性的配合87

本章习题90

第4章 直流电动机调速系统94

4.1可控直流电源及其数学模型94

4.1.1直流调速系统常用可控直流电源95

4.1.2可控直流电源的数学模型97

4.2对调速系统的要求和开环系统的问题100

4.2.1对调速系统的要求100

4.2.2开环调速系统的性能和存在的问题104

4.3转速负反馈单闭环直流调速系统105

4.3.1单闭环调速系统的组成及静特性105

4.3.2单闭环调速系统动态特性的分析和校正109

4.3.3单闭环调速系统的限电流保护116

4.4转速、电流双闭环调速系统119

4.4.1双闭环调速系统的组成及其静特性119

4.4.2双闭环调速系统的起动和抗扰性能124

4.5一种调速系统动态参数工程设计方法127

4.5.1基本思路127

4.5.2典型系统及其参数与性能指标的关系129

4.5.3非典型系统的典型化137

4.5.4工程设计方法在双环调速系统调节器设计中的应用141

4.5.5具有输出饱和环节的调节器设计150

4.6抗负载扰动控制154

4.6.1转速微分负反馈控制155

4.6.2基于扰动计算器的负载转矩抑制157

本章习题164

第5章 三相交流电机原理167

5.1交流电机的基本问题以及基本结构167

5.1.1本章的基本问题以及展开方法167

5.1.2交流电机的主要类型及基本结构170

5.2交流电机的磁动势与电动势176

5.2.1电枢电流建立的磁场和磁动势176

5.2.2电枢绕组的感应电动势187

5.2.3分布绕组的磁动势和电动势195

5.2.4三相交流电动机建模方法讨论201

5.3异步电动机原理及特性204

5.3.1异步电动机的稳态模型204

5.3.2异步电动机的功率与转矩217

5.3.3异步电动机的机械特性221

本章习题225

第6章 交流异步电动机恒压频比控制229

6.1交流调速系统的特点和类型230

6.1.1交流、直流调速系统的比较230

6.1.2交流调速系统的分类231

6.2电压源型PWM变频电源及控制方法235

6.2.1变频电源主电路的基本结构235

6.2.2正弦波脉宽调制238

6.2.3空间电压矢量调制242

6.3异步电动机恒压频比控制252

6.3.1恒压频比控制的基本原理253

6.3.2基频以下的电压-频率协调控制254

6.3.3基频以上的恒压变频控制259

6.3.4系统构成与动静态特性261

6.4变频电源供电的一些实际问题264

6.4.1与PWM变频电源相关的问题265

6.4.2谐波引发的电动机转矩波动问题266

本章习题269

第7章 具有转矩闭环的异步电动机调速系统272

7.1坐标变换273

7.1.1三相静止坐标系——两维正交静止坐标系变换273

7.1.2平面上的静止坐标——旋转坐标变换275

7.2异步电动机的动态数学模型279

7.2.1异步电动机的基本动态模型及其性质279

7.2.2两维正交静止坐标系（αβ坐标系）上的数学模型284

7.2.3两维正交旋转坐标系（dq坐标系）上的数学模型289

7.3异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统292

7.3.1基本原理293

7.3.2间接型矢量控制系统298

7.3.3直接型矢量控制系统302

7.4异步电动机的直接转矩控制系统307

7.4.1直接转矩控制系统的原理307

7.4.2基本型直接转矩控制系统310

7.4.3 DTC特点分析以及一种新型DTC316

本章习题320

第8章 同步电动机及其调速系统323

8.1同步电动机原理和结构323

8.1.1同步电动机基本原理回顾323

8.1.2同步电动机的典型结构324

8.2同步电动机的稳态模型和特性327

8.2.1同步电动机的电磁关系327

8.2.2同步电动机的功率、转矩和功（矩）角特性333

8.2.3同步电动机稳定运行的必要条件337

8.3同步电动机的动态模型以及控制方法339

8.3.1励磁式同步电动机的动态模型339

8.3.2励磁式同步电动机的控制方法342

8.4永磁同步电动机调速系统344

8.4.1正弦波永磁同步电动机变频调速系统344

8.4.2梯形波永磁同步电动机的变频调速系统347

本章习题352

附录A 专业术语中英文对照354

附录B 本书所用符号一览357

参考文献361