高压大功率交流变频调速技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:张皓、续明进、杨梅/国别：

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2006-8

价格:30.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111192183

丛书系列:

图书标签:

• 电机控制
• 电力电子
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• 高压大功率
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现代电力电子技术在工业控制中的应用 书籍简介 本书深入探讨了现代电力电子技术在工业自动化和过程控制领域的核心应用，重点聚焦于如何利用先进的电子元件和控制策略，实现对电力驱动系统、电源转换设备以及复杂工业过程的精确、高效管理。全书结构严谨，理论与实践并重，旨在为电气工程、自动化、机械电子等相关专业的学生、科研人员以及现场工程师提供一份全面且实用的参考指南。 第一部分：电力电子基础与器件原理 本部分首先回顾了电力电子系统的基本构成要素，包括功率半导体器件的最新发展。我们将详细剖析绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、功率MOSFET以及新型宽禁带半导体如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）的特性、开关行为及热管理挑战。着重分析这些器件在高频、高功率密度应用中的优势与局限性。 随后，内容深入到驱动电路的设计。功率器件的可靠驱动是系统性能的关键。本章详细阐述了隔离驱动技术（光耦、脉冲隔离变压器）、死区时间优化、过流保护以及短路保护策略，确保大功率开关器件在苛刻工况下仍能稳定工作。 第二部分：经典与新型电力变换拓扑 本章节是全书的核心技术支撑，系统梳理了各类电力变换器的结构、工作原理及控制方法。 直流电压变换器（DC-DC）： 涵盖了从传统的Buck、Boost、Buck-Boost到高频隔离的隔离式变换器，如全桥、半桥、推挽结构。重点讨论了在电动汽车、不间断电源（UPS）等领域中，如何通过软开关技术（ZVS/ZCS）最大限度地降低开关损耗，提升系统效率和功率密度。 交流电压变换器（AC-DC）： 详述了功率因数校正（PFC）技术，包括有源PFC和无源PFC的设计与实现。探讨了基于脉冲宽度调制（PWM）和空间矢量调制（SVM）的整流器结构，及其在满足电网谐波标准（如IEEE 519）方面的工程实践。 交流到交流的变换（AC-AC）： 虽然未涉及变频调速的特定技术，但本部分详细介绍了周期性PWM交流斩波器、矩阵变换器（Matrix Converter）的拓扑结构、调制策略及其在特定无源滤波器应用中的优势，为后续讨论复杂系统提供了必要的理论基础。 第三部分：数字控制与系统建模 现代电力电子系统严重依赖于高性能的数字控制器。本部分详细介绍了基于数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）的控制平台构建。 系统建模与仿真： 采用状态空间法和平均模型法对复杂的电力电子电路进行建模，并使用MATLAB/Simulink等工具进行仿真验证。重点讲解了如何建立包含非线性元件的精确模型，以预测系统动态响应。 控制算法的实现： 深入探讨了环路控制理论在电力电子中的应用，包括比例-积分（PI）控制器、滑模控制（SMC）和模型预测控制（MPC）。尤其关注MPC在多输入多输出（MIMO）系统中的应用，以及如何优化其运算效率以满足实时控制要求。详细讲解了电流环、电压环的参数整定方法，以及死区补偿和电压平衡算法的数字实现细节。 第四部分：工业驱动系统中的应用基础 本部分将理论知识应用于工业自动化中的关键领域，重点关注伺服驱动器和工业电机驱动接口的设计。 电机驱动接口： 详细描述了三相逆变器桥臂的结构、直流侧储能电容的选择以及输出滤波器设计。分析了在不同负载（如感性负载、容性负载）下，PWM波形对输出电压质量的影响。 传感器技术与数据采集： 探讨了电流检测（如霍尔效应传感器、Shunt电阻）和位置反馈（如编码器、解析器）的精度、带宽和抗干扰能力。讲解了高速数据采集和量化误差的分析，这对高精度控制至关重要。 第五部分：高级主题与系统集成 本部分探讨了电力电子系统在现代工业环境下面临的挑战和前沿技术。 电磁兼容性（EMC）设计： 详细分析了高频开关产生的EMI源头，并提出了系统级的EMC设计指南，包括PCB布局、屏蔽、滤波器的选择与布局，以及传导发射和辐射发射的测试标准要求。 热管理与可靠性工程： 针对大功率模块，深入研究了热阻、结温计算和散热器选型。讨论了热循环对焊点疲劳的影响，以及如何通过寿命预测模型来评估系统在不同工作周期下的可靠性。 系统保护与故障诊断： 讲解了欠压、过压、过温、过流等保护机制的快速响应设计。涵盖了基于状态监测的故障诊断方法，以及如何利用诊断信息指导预测性维护。 总结 本书内容涵盖了从基础器件到复杂系统集成的全过程，强调了理论分析、控制设计与工程实践的紧密结合。它为读者提供了一套完整的知识体系，以应对现代工业对高性能、高可靠性电力电子系统的设计和维护需求。通过深入学习，读者将能够独立设计、分析和优化各类先进的工业电力电子设备。

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我对这个领域的初学者来说，一本好的入门书籍至让一本好的入门书籍至关重要。我最近刚接触到高压大功率交流变频调速这个概念，感觉它既神秘又充满挑战。我希望这本书能够从最基础的原理开始讲解，比如交流电机的工作原理、电力电子器件在变频器中的作用、以及变频器基本工作模式的介绍。如果书中能够用通俗易懂的语言，配合清晰的图示和案例，来解释复杂的概念，那对我这样的新手来说是巨大的福音。我特别想了解高压变频器与低压变频器在结构和控制上的主要区别，以及为什么在大功率应用中需要采用特殊的设计。当然，我也希望书中能简单介绍一下变频调速技术在各个行业中的应用前景，让我能够对这个领域有一个初步的认识和了解，为我日后深入学习打下坚实的基础。如果这本书能够循序渐进，让我能够逐步掌握变频调速的基本原理和应用，我会非常感激。

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我是一名在冶金行业工作的工程师，我们厂里有很多大型电机，比如轧钢机、连铸机等，这些设备对电机的调速要求非常高，而且功率也非常大。传统的启动方式不仅效率低，而且对电网冲击很大，也容易损坏设备。我听说高压大功率变频调速技术在这方面有很好的解决方案，所以一直在寻找一本能够详细讲解如何在实际工程中应用这项技术的书籍。我特别关心书中是否会涉及不同类型的变频器在高压大功率电机驱动中的具体应用案例，比如感应电动机、同步电动机等。我希望这本书能提供详细的设计流程、参数选型指南，以及在现场安装调试过程中可能会遇到的各种问题及解决方案。更重要的是，对于这些大型设备的运行安全和节能效益，书中是否能给出量化的分析和评估方法，让我能够通过这本书来优化现有设备的运行，提高生产效率，降低能耗。我希望这本书能成为我工作中解决实际问题的有力助手，能够让我学到真正有用的知识和技能。

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作为一名在电力设备制造行业工作的技术人员，我对于高压大功率交流变频调速技术在设备可靠性、维护性和经济性方面的表现尤为关注。我希望这本书能详细介绍不同拓扑结构的高压变频器在长期运行中的稳定性如何，以及它们在使用寿命、故障率方面有哪些差异。我尤其想了解书中是否会深入探讨变频器内部关键元器件（如IGBT模块、电抗器、变压器等）的选型原则、失效模式分析以及如何延长其使用寿命。对于实际的维护工作，我期望书中能提供一套系统性的维护流程、故障诊断方法和备件管理建议。此外，在成本控制方面，书中能否从全生命周期的角度，分析不同技术方案的经济性，包括初始投资、运行成本、维护成本等，并给出相应的优化建议。我希望这本书能帮助我更好地理解并提升我们所制造的高压变频器产品的整体性能和市场竞争力。

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这本书的名字听起来就很有分量，一看就是那种硬核的技术专著。我最近刚好在研究电力电子和电机控制领域，对高压大功率设备特别感兴趣。我一直在寻找一本能够深入讲解变频调速技术在这些高压大功率场景下应用的著作。市面上很多书要么过于理论化，要么只针对低压应用，让我觉得不够接地气。我希望这本书能够详细介绍高压变频器的工作原理，特别是隔离式和非隔离式高压变频器的结构特点、控制策略以及它们在高压电动机驱动中的具体实现。另外，对于如何解决高压变频器在运行中可能出现的谐波、电磁干扰等问题，以及相应的抑制措施，我也非常期待书中能有深入的阐述。还有，在大功率应用中，可靠性和安全性是重中之重，书中关于高压变频器的保护设计、故障诊断和维护技术，以及相关的行业标准和规范，如果能有详细的介绍，那对我来说将是巨大的帮助。我希望这本书能为我提供一个全面、系统的知识体系，让我能够更好地理解和掌握高压大功率交流变频调速技术在实际工程中的应用。

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我一直对电气工程的交叉领域充满好奇，而高压大功率交流变频调速技术无疑是一个极具吸引力的方向。我希望这本书能够不仅仅停留在理论的介绍，更能探讨这项技术在不同工业领域的创新应用和发展趋势。例如，在新能源领域，如风力发电、潮汐发电等，高压变频器扮演着怎样的角色？在轨道交通、船舶推进等领域，其应用又有哪些独特的挑战和优势？书中如果能包含一些前沿性的研究成果、最新的技术动态，以及对未来技术发展方向的预测，那将极大地开阔我的视野。我还会关注书中是否会讨论变频器在电网稳定性、功率因数补偿、以及电能质量改善方面的作用。如果书中能够提供一些实际项目的案例分析，深入剖析其技术亮点和经济效益，那我一定会非常感兴趣。我希望这本书能够激发我对这个领域更深层次的探索欲望。

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