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第一章大功率电子学和变流器综述1

1-1 大功率电子学的定义和任务1

1-2大功率半导体元件2

一、半导体功率二极管2

二、晶闸管5

三、双极型大功率晶体管（GTR）12

四、功率场效应晶体管15

五、绝缘基极双极型大功率晶体管（IGBT）19

1-3功率半导体器件的保护23

一、过压保护23

二、过流保护25

三、电压及电流上升率的限制26

四、晶闸管的串并联保护27

五、大功率晶体管的缓冲电路28

六、功率晶体管导通时的过载保护30

1-4换流概念和变流器的分类31

一、换流概念31

二、变流器的功能和分类34

第二章相控调压电路35

2-1 单相交流调压35

2-2 三相交流调压36

2-3 交流调压电路运行时的无功功率和畸变功率40

第三章可控整流电路42

3-1单相可控整流42

一、纯电阻负载时的基本关系42

二、带电阻-电感混合负载的单相可控整流43

3-2三相可控整流45

一、三相半波可控整流电路45

二、三相桥式全控整流电路47

3-3 有源逆变48

3-4 二组晶闸管整流器反并联可逆电路50

3-5交-交直接变频器52

一、交-交直接变频工作原理52

二、正弦波交-交变频器54

第四章直流电压变换电路56

4-1单象限直流电压变换电路56

一、直流降压变换电路56

二、能量反向传递的直流降压变换电路59

三、直流升压变换电路60

4-2二象限直流电压变换器61

一、输出电流可反向的二象限直流电压变换器61

二、输出电压可反向的二象限直流电压变换器63

4-3 四象限直流电压变换器65

4-4直流电压变换器的控制方式65

一、时间比控制方式65

二、瞬时值控制方式67

三、时间比同瞬时值相结合的控制方式67

第五章逆变电路69

5-1 电压型单相半桥逆变电路70

5-2 电压型单相全桥逆变电路71

5-3180°导通电压型三相半桥逆变电路73

一、输出电压波形75

二、逆变桥的输入电流76

三、电感性负载时输出电流波形77

5-4 逆变器的多重化78

第六章正弦脉宽调制技术（SPWM技术）82

第七章电力拖动系统概论88

7-1电力拖动系统的基础88

一、机械特性88

二、电力拖动系统的运动平衡方程式89

三、电力拖动系统的稳定运行条件90

7-2电动机调速技术的方案选择91

一、调速技术的分类91

二、电动机调速系统的性能指标93

三、自动调速系统的结构96

四、现代交流调速系统97

第八章异步电动机交流调压调速99

8-1单相异步电动机交流调压调速99

一、交流调压调速的原理和组成99

二、单相异步电动机的调压调速系统102

8-2三相异步电动机调压调速系统105

一、系统的组成105

二、三相异步电动机调压调速系统105

三、三相交流调压调速系统的应用108

8-3异步电动机的制动110

一、制动的要求110

二、电子制动器111

8-4异步电动机调压调速系统的性能分析112

一、调压调速系统的数学模型112

二、异步电动机调压调速系统的仿真118

8-5电磁转差离合器调速系统126

一、工作原理126

二、电磁转差离合器控制装置的工作原理129

三、应用实例131

第九章异步电动机的变频调速系统132

9-1变频调速的原理和控制方式132

一、变频调速的原理132

二、异步电动机变频调速的控制方式133

9-2异步电动机频率开环调速系统135

一、变频器主电路136

二、单片机控制的PWM信号形成136

三、功率开关元件的驱动电路141

四、异步电动机频率开环调速系统145

9-3异步电动机转差频率控制的变频调速系统148

一、异步电动机转差频率控制148

二、采用转差频率控制的变频调速系统150

9-4异步电动机闭环变频调速系统151

一、调速系统的动态性能指标151

二、异步电动机闭环变频调速系统的组成152

三、异步电动机闭环变频调速系统的开环、闭环传递函数153

四、异步电动机闭环变频调速系统的性能分析156

第十章直流电动机调速系统160

10-1直流电动机调速时的机械特性160

一、改变电枢电压U时的机械特性160

二、改变电枢电路电阻R时的机械特性161

三、改变励磁磁通Ф时的机械特性162

10-2通用直流调速装置162

一、TZS01□／□-512系列163

二、TZS02-□／□-511系列163

三、TZS02□／□-512系列163

四、TZS02-□／□-521系列163

五、TZS02-□／□-522系列164

六、TZS02-□／□-541系列164

七、TZS02-□／□-542系列164

10-3通用直流调速装置的典型电路164

一、TZS01-□／□-512系列成套装置164

二、TZS02-□／□542系列可逆调速装置165

三、微机控制晶闸管直流调速装置167

四、脉宽控制直流调速装置169

第十一章无换向器电动机及其调速系统171

11-1无换向器电动机的基本原理172

一、基本原理172

二、无换向器电动机逆变器的换流问题172

三、无换向器电动机的起动问题174

四、无换向器电动机的位置检测174

11-2无换向器电动机的特性及调速方法178

一、转矩公式及调速方法178

二、转矩公式与机械特性179

11-3无换向器电动机调速系统181

一、无换向器电动机调速系统的基本构成181

二、无换向器电动机调速系统的设计特点182

11-4无刷直流电动机及其调速系统184

一、工作原理、组成和分类184

二、正反转控制186

三、调速和稳速186

四、制动191

五、测速脉冲形成192

六、无刷直流电动机及其调速系统的应用实例193

第十二章现代异步电动机调速系统198

12-1 矢量变换控制的基本思想198

12-2矢量变换规律及其实现200

一、三相——两相变换（3Ф/2Ф）或两相——三相变换（2Ф/3Ф）200

二、矢量旋转变换（VR）202

三、直角坐标——极坐标变换（K/P）203

12-3 异步电动机的矢量变换控制方程式203

12-4异步电动机矢量变换控制系统206

一、转子磁通空间位置的量测206

二、异步电动机矢量变换控制系统206

三、应用举例208

12-5异步电动机转矩直接控制调速系统210

一、转矩直接控制的基本工作原理210

二、异步电动机转矩直接控制系统的结构框图216

第十三章永磁同步位置伺服系统218

13-1永磁同步位置伺服系统的工作原理218

一、交流电机电磁转矩的数学模型218

二、位置伺服系统的磁场定向矢量控制原理219

13-2永磁同步位置伺服系统的实现220

一、框图和组成220

二、所涉及的IBM-PC微机硬件221

三、接口电路222

四、脉冲式PWM脉宽调制的变频装置223

五、快速电流检测电路225

六、位置检测电路227

七、速度信号检测228

八、D/A转换228

13-3位置伺服控制的双模调节原理231

一、双模调节原理231

二、双模调节结构图233

参考文献235