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    • 电机及其驱动(基本原理类型与应用原书第5版)/电机工程经典书系
      • 作者:(英)奥斯汀·休斯//比尔·德鲁里|责编:刘星宁//闾洪庆|译者:刘晓
      • 出版社:机械工业
      • ISBN:9787111779285
      • 出版日期:2025/07/01
      • 页数:389
    • 售价:55.6
  • 内容大纲

        本书全面介绍了电机及其驱动系统的相关内容,主要包括各类电机(直流电机、感应电机、同步电机、开关磁阻电机和步进电机)及其驱动系统的基本工作原理、运行特性的分析与计算,由各类电机所组成的驱动系统的调速、起动和制动方法,各类电机驱动器的典型拓扑结构与控制策略,电机及其驱动器的选用方法等。《电机及其驱动:基本原理、类型与应用(原书第5版)》内容通俗易懂、深入浅出,强调物理概念,文字简练流畅,且各章均包含有简介和习题,以方便读者阅读和加深理解。
        本书可作为电气工程专业本科生和研究生的专业基础教材,也可作为相关专业在电机及其驱动领域的入门性教材,还可作为相关专业技术人员的参考用书。
  • 作者介绍

  • 目录

    译者序
    前言
    第1章  电机基础知识
      1.1  简介
      1.2  旋转运动的产生
        1.2.1  磁场和磁通
        1.2.2  磁通密度
        1.2.3  导体受力
      1.3  磁路
        1.3.1  磁动势
        1.3.2  磁路与电路类比
        1.3.3  气隙
        1.3.4  磁阻和气隙磁通密度
        1.3.5  饱和
        1.3.6  电机的磁路
      1.4  转矩的产生
        1.4.1  转矩的大小
        1.4.2  开槽的作用
      1.5  转矩和电机体积
        1.5.1  单位电磁负荷
        1.5.2  转矩和转子体积
        1.5.3  输出功率——转速的重要性
        1.5.4  功率密度(单位体积输出功率)
      1.6  能量转换——运动电动势
        1.6.1  原型电机——静止状态
        1.6.2  功率——导体以恒定速度运动
      1.7  等效电路
        1.7.1  电动机运行和发电机运行
      1.8  恒定电压状态运行
        1.8.1  空载特性
        1.8.2  负载特性
        1.8.3  输入电压与感应电动势和效率的关系
        1.8.4  原型电机的分析——结论
      1.9  电机的一般特性
        1.9.1  工作温度与冷却
        1.9.2  转矩密度(单位体积转矩)
        1.9.3  功率密度和效率——速度的重要性
        1.9.4  尺寸影响——比转矩和效率
        1.9.5  额定电压
        1.9.6  短时过载
      1.10  习题
    第2章  电机驱动用电力电子变换器
      2.1  简介
        2.1.1  电机驱动系统的总体架构
      2.2  电压控制——直流供电、直流输出
        2.2.1  开关控制
        2.2.2  晶体管斩波器
        2.2.3  感性负载斩波器——过电压保护
        2.2.4  升压变换器
      2.3  可控整流——交流供电、直流输出

        2.3.1  晶闸管
        2.3.2  单脉冲整流器
        2.3.3  单相全控整流器——输出电压及控制
        2.3.4  三相全控整流器
        2.3.5  输出电压范围
        2.3.6  触发电路
      2.4  逆变器——直流供电、交流输出
        2.4.1  单相逆变器
        2.4.2  输出电压控制
        2.4.3  三相逆变器
        2.4.4  多电平逆变器
        2.4.5  制动
        2.4.6  有源前端
      2.5  交-交变频
        2.5.1  交-交变频器
        2.5.2  矩阵变换器
      2.6  逆变器开关器件
        2.6.1  双极结型晶体管(BJT)
        2.6.2  金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)
        2.6.3  绝缘栅双极型晶体管(IGBT)
      2.7  变频器的波形、噪声和冷却
        2.7.1  开关器件的冷却——热阻
        2.7.2  散热器和强制风冷
      2.8  习题
    第3章  直流电机
      3.1  简介
      3.2  转矩产生机理
        3.2.1  换向器的作用
        3.2.2  换向器的工作原理
      3.3  运动电动势
        3.3.1  等效电路
      3.4  直流电机的稳态性能
        3.4.1  空载转速
        3.4.2  性能计算示例
        3.4.3  负载运行
        3.4.4  额定转速和弱磁
        3.4.5  电枢反应
        3.4.6  最大输出功率
      3.5  瞬态过程
        3.5.1  动态响应和时间常数
      3.6  四象限运行和再生制动
        3.6.1  全速再生制动
        3.6.2  能耗制动
      3.7  并励和串励直流电机
        3.7.1  并励直流电机稳态性能
        3.7.2  串励直流电机稳态性能
        3.7.3  通用电机
      3.8  自励直流电机
      3.9  微型电机
      3.10  习题

    第4章  直流电机传动系统
      4.1  简介
      4.2  晶闸管直流驱动器概述
        4.2.1  变换器驱动电机运行
        4.2.2  直流电机的电流波形
        4.2.3  断续电流
        4.2.4  变换器输出阻抗与重叠角
        4.2.5  四象限运行和逆变
        4.2.6  单变换器反向驱动运行
        4.2.7  双变换器反向驱动运行
        4.2.8  功率因数和电源影响
      4.3  直流传动控制系统
        4.3.1  电流限制和保护
        4.3.2  转矩控制
        4.3.3  转速控制
        4.3.4  全速域运行
        4.3.5  电枢电压反馈和IR补偿
        4.3.6  电流开环控制
      4.4  斩波式直流电机驱动装置
        4.4.1  直流斩波驱动器的性能
        4.4.2  转矩转速特性和控制方法
      4.5  直流伺服驱动系统
        4.5.1  伺服电机
        4.5.2  位置控制
      4.6  数控驱动系统
      4.7  习题
    第5章  感应电机的旋转磁场、转差率和转矩
      5.1  简介
        5.1.1  方法概述
      5.2  旋转磁场
        5.2.1  旋转磁场的产生
        5.2.2  每相绕组磁场
        5.2.3  三相合成磁场
        5.2.4  旋转方向
        5.2.5  主(气隙)磁通和漏磁通
        5.2.6  旋转磁通幅值
        5.2.7  励磁功率和视在功率
        5.2.8  小结
      5.3  转矩产生机理
        5.3.1  转子结构
        5.3.2  转差率
        5.3.3  转子感应电动势和电流
        5.3.4  转矩
        5.3.5  转子电流和转矩——低转差率
        5.3.6  转子电流和转矩——高转差率
        5.3.7  发电运行——负转差率
      5.4  转子电流对磁通的影响
        5.4.1  转子电流对磁通的削弱
      5.5  定子电流的转速特性
      5.6  习题

    第6章  感应电机在50/60Hz电源下运行
      6.1  简介
      6.2  笼型感应电机的起动方法
        6.2.1  直接起动
        6.2.2  星形/三角形起动
        6.2.3  自耦变压器起动
        6.2.4  串电阻或电抗起动
        6.2.5  固态软起动
        6.2.6  变频器起动
      6.3  加速和稳定运行
        6.3.1  谐波效应——转子斜槽
        6.3.2  大惯量负载——过热
        6.3.3  稳态转子损耗和效率
        6.3.4  稳态稳定性——失步转矩和失速
      6.4  转矩-转速曲线——转子参数的影响
        6.4.1  笼型转子
        6.4.2  双笼型和深槽型转子
        6.4.3  绕线转子感应电机的起动和加速
      6.5  供电电压对转矩-转速曲线的影响
      6.6  发电运行
        6.6.1  发电运行区域
        6.6.2  自励感应发电机
        6.6.3  风力发电用双馈感应电机
      6.7  制动
        6.7.1  反接和反接制动
        6.7.2  能耗制动
      6.8  转速控制(不改变定子供电频率)
        6.8.1  变极电机
        6.8.2  高电阻笼型感应电机的调压调速
        6.8.3  绕线转子感应电机的转速控制
        6.8.4  转差能量的回馈
      6.9  功率因数控制和能量优化
      6.10  单相感应电机
        6.10.1  运行原理
        6.10.2  电容型单相电机
        6.10.3  分相电机
        6.10.4  罩极电机
      6.11  功率范围
        6.11.1  缩比——励磁问题
      6.12  习题
    第7章  感应电机的变频运行
      7.1  简介
      7.2  变频运行
        7.2.1  稳态运行——最大磁通的重要性
        7.2.2  转矩-转速特性
        7.2.3  变频器限制——恒转矩和恒功率区域
        7.2.4  电机限制
        7.2.5  四象限运行能力
      7.3  变频器供电驱动系统的实际问题
        7.3.1  PWM电压源型逆变器

        7.3.2  电流源型逆变器
        7.3.3  变频器供电驱动系统的性能
      7.4  变频器对感应电机的影响
        7.4.1  噪声
        7.4.2  电机绝缘及长电缆线的影响
        7.4.3  损耗及其对电机额定值的影响
        7.4.4  轴电流
        7.4.5  “变频器专用”感应电机
      7.5  对公共电源的影响
        7.5.1  谐波电流
        7.5.2  功率因数
      7.6  变频器和电机保护
      7.7  习题
    第8章  感应电机的磁场定向控制
      8.1  简介
      8.2  基本方法
        8.2.1  磁动势空间相量
        8.2.2  坐标变换
        8.2.3  瞬态和稳态电路
      8.3  感应电机的电路模型
        8.3.1  耦合电路、感应电动势和磁链
        8.3.2  自感和互感
        8.3.3  由电路模型推导转矩
        8.3.4  转子电流推导
      8.4  电流源供电条件下的电机稳态转矩
        8.4.1  转矩与转差率——定子电流恒定
        8.4.2  转矩与转差率——转子磁链恒定
        8.4.3  定子电流的磁通分量和转矩分量
      8.5  动态转矩控制
        8.5.1  强耦合电路的特性
        8.5.2  建立转子磁通
        8.5.3  转矩控制机理
      8.6  磁场定向控制的实现
        8.6.1  PWM控制器/矢量调制器
        8.6.2  转矩控制方案
        8.6.3  瞬态运行
        8.6.4  从静止状态起动
        8.6.5  推导转子磁通角
      8.7  直接转矩控制
        8.7.1  控制原理
        8.7.2  定子磁通控制和转矩控制
      8.8  习题
    第9章  同步电机、永磁电机和磁阻电机及其驱动系统
      9.1  简介
      9.2  同步电机类型
        9.2.1  转子电励磁电机
        9.2.2  永磁电机
        9.2.3  磁阻电机
        9.2.4  磁滞电机
      9.3  转矩产生机理

        9.3.1  转子电励磁电机
        9.3.2  永磁电机
        9.3.3  磁阻电机
        9.3.4  凸极转子电励磁同步电机
        9.3.5  凸极永磁磁阻电机
      9.4  同步电机的恒压恒频运行
        9.4.1  转子电励磁电机
        9.4.2  永磁电机
        9.4.3  磁阻电机
        9.4.4  凸极转子电励磁同步电机
        9.4.5  工频起动
      9.5  同步电机的变频运行
        9.5.1  永磁电机相量图
        9.5.2  调速和负载情况
      9.6  同步电机驱动器
        9.6.1  简介
        9.6.2  转子电励磁电机
        9.6.3  永磁电机
        9.6.4  磁阻电机
        9.6.5  凸极永磁电机
      9.7  永磁电机的性能
        9.7.1  永磁电机的优势
        9.7.2  工业永磁电机
        9.7.3  性能特点总结
        9.7.4  无刷永磁电机的运行范围
        9.7.5  无刷永磁发电机
      9.8  永磁电机的新兴发展
        9.8.1  多极永磁电机的优点
        9.8.2  分段定子铁心和集中绕组
        9.8.3  分数槽绕组
      9.9  习题
    第10章  步进电机和开关磁阻电机
      10.1  简介
      10.2  步进电机
        10.2.1  开环位置控制
        10.2.2  脉冲指令信号的产生及电机响应
        10.2.3  高速运行
      10.3  步进电机的工作原理
        10.3.1  可变磁阻型步进电机
        10.3.2  混合型步进电机
        10.3.3  小结
      10.4  步进电机特性
        10.4.1  静态转矩特性曲线
        10.4.2  单步运行
        10.4.3  定位误差和保持转矩
        10.4.4  半步运行
        10.4.5  细分运行——微步进
      10.5  稳态特性——理想(恒流)驱动电路
        10.5.1  驱动器的要求
        10.5.2  恒定电流下的失步转矩

      10.6  驱动电路和失步转矩-速度曲线
        10.6.1  恒压驱动器
        10.6.2  电流限制型驱动器
        10.6.3  恒流斩波型驱动器
        10.6.4  共振和不稳定性
      10.7  瞬态性能
        10.7.1  阶跃响应
        10.7.2  起动
        10.7.3  加速过程优化和闭环控制
      10.8  开关磁阻电机驱动系统
        10.8.1  工作原理
        10.8.2  转矩预测和转矩控制
        10.8.3  功率变换器和驱动系统特性
      10.9  习题
    第11章  电机/驱动器的选择
      11.1  简介
      11.2  额定功率和功能
      11.3  驱动系统特性
        11.3.1  最高转速和转速范围
      11.4  负载要求——转矩转速特性
        11.4.1  恒转矩负载
        11.4.2  惯量匹配
        11.4.3  风机和水泵类负载
      11.5  一般应用注意事项
        11.5.1  再生运行和制动
        11.5.2  工作制和额定功率
        11.5.3  防护和冷却
        11.5.4  尺寸标准
        11.5.5  电源干扰和谐波
      11.6  习题
    附录  习题答案