無刷雙饋感應電機高性能控制技術（簡體書）

無刷雙饋感應電機是近年發展起來的一種新型電機，與有刷雙饋電機相比，它取消了電刷和集電環，具有結構簡單且可靠性高的優點。《無刷雙饋感應電機高性能控制技術》深入介紹了無刷雙饋感應電機在發電應用中的高性能控制技術，從應用層面來分，《無刷雙饋感應電機高性能控制技術》內容可分為常規負載和特殊負載下的運行控制；從控制方法來分，《無刷雙饋感應電機高性能控制技術》包括獨立發電中的解耦控制、電壓畸變補償控制、無速度傳感器控制和模型預測控制等。《無刷雙饋感應電機高性能控制技術》不僅包括理論分析，還給出了詳細的仿真建模和實驗結果，對完善無刷雙饋感應電機運行控制基礎理論與關鍵技術研究都將起到一定的作用。《無刷雙饋感應電機高性能控制技術》適合許多類型的讀者，特別是工作在電氣工程領域並對無刷雙饋電機有一定瞭解的讀者群，包括電力電子與電力傳動領域的研究人員、工程技術人員，也可供高等院校相關專業的教師和研究生作為教科書或教學參考書。

無刷雙饋感應電機領域知名專家徐偉、劉毅力作，朱建國作序推薦！

序言

前言



第1章無刷雙饋電機及其控制概述1

1.1無刷雙饋電機本體研究概述1

1.2無刷雙饋電機數學模型研究概述3

1.3無刷雙饋電機控制方法研究概述4

1.4無刷雙饋電機獨立發電系統研究及應用現狀5

1.4.1基於傳統電機的獨立發電系統研究及應用現狀5

1.4.2基於無刷雙饋電機的獨立發電系統研究及應用現狀7

1.5本書主要內容9

參考文獻10



第2章無刷雙饋感應電機數學模型與特性分析17

2.1引言17

2.2工作原理分析17

2.3三相靜止坐標系下的動態模型18

2.4兩相旋轉坐標系下的動態模型22

2.4.1電機控制中的坐標變換理論22

2.4.2任意速dq坐標系下的動態模型24

2.5穩態模型27

2.5.1功率繞組和轉子之間的耦合穩態模型27

2.5.2控制繞組和轉子之間的耦合穩態模型28

2.5.3Π型穩態模型和內核穩態模型29

2.5.4T型穩態模型30

2.6獨立發電系統性能分析32

2.6.1功率流分析32

2.6.2控制繞組電流分析34

2.7小結37

參考文獻37



第3章無刷雙饋感應電機控制系統中的變流器38

3.1引言38

3.2背靠背變流器拓撲結構38

3.3電力電子變流器中的PWM技術40

3.3.1單個脈衝調製波PWM基本原理40

3.3.2SPWM基本原理41

3.3.3三相逆變器SPWM43

3.3.4三相逆變器SVM46

3.4無刷雙饋感應電機獨立發電系統基本控制方法47

3.4.1電機側變流器控制48

3.4.2負載側變流器控制48

3.5小結53

參考文獻53



第4章常規負載下無刷雙饋感應電機獨立發電系統運行控制55

4.1引言55

4.2控制方案設計思路55

4.3控制繞組電流控制方案56

4.4功率繞組電壓控制方案59

4.4.1功率繞組電壓幅值控制59

4.4.2功率繞組電壓頻率控制60

4.5控制繞組側LC濾波器設計和整體控制方案61

4.5.1控制繞組側LC濾波器設計61

4.5.2整體控制方案62

4.6實驗結果64

4.6.1控制繞組側LC濾波器性能實驗64

4.6.2控制繞組電流矢量控制器性能實驗64

4.6.3常規負載下發電系統的運行控制實驗66

4.7小結73

參考文獻73



第5章特殊負載下無刷雙饋感應電機獨立發電系統運行控制74

5.1引言74

5.2特殊負載對獨立發電系統的影響74

5.3不對稱負載下負序電壓補償76

5.3.1不對稱負載下無刷雙饋感應電機動態模型76

5.3.2基於正反轉同步旋轉坐標系的負序電壓補償79

5.4非線性負載下低次諧波抑制87

5.4.1基於電機側變流器的抑制方法88

5.4.2基於負載側變流器的抑制方法101

5.4.3考慮變流器額定電壓的協同抑制方法104

5.4.4統一雙變流器協同抑制方法108

5.5小結116

參考文獻117



第6章無刷雙饋感應電機無速度傳感器控制119

6.1引言119

6.2轉速觀測器119

6.2.1基於轉子位置鎖相環的轉速觀測器120

6.2.2非常規負載對轉速觀測的影響122

6.2.3非常規負載下的改進轉速觀測器125

6.3獨立發電系統無速度傳感器直接電壓控制133

6.3.1基本的無速度傳感器直接電壓控制策略133

6.3.2改進的無速度傳感器精准相位控制策略140

6.4不對稱負載下無速度傳感器控制143

6.4.1無速度觀測器的控制策略143

6.4.2基於速度觀測器的控制策略152

6.5小結155

參考文獻156



第7章無刷雙饋感應電機預測控制157

7.1引言157

7.2預測控制的基本原理157

7.3應用於電氣傳動的模型預測分析160

7.4無刷雙饋感應電機的預測電流控制162

7.4.1無刷雙饋感應電機數學模型163

7.4.2總體控制策略163

7.4.3單矢量模型預測控制164

7.4.4雙矢量模型預測控制174

7.4.5無差拍預測控制178

7.5小結184

參考文獻185



附錄187

附錄A實驗平臺1 187

附錄B實驗平臺2 190