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第1章 概述1

1.1 交流调速传动和直流调速传动1

1.2 交-交变频调速传动的应用范围5

1.3 交-交变频调速传动用电动机8

1.4 交-交变频调速传动发展概况10

第2章 交-交变频器基础12

2.1 单相输出交-交变频器原理12

2.2 三相输出交-交变频器原理13

2.3 交-交变频器输出频率上限17

2.4 交-交变频器电网侧输入功率因数20

2.4.1 功率因数定义20

2.4.2 可控整流装置的功率因数20

2.4.3 单相输出交-交变频器的输入功率因数21

2.4.4 三相输出交-交变频器的输入功率因数22

2.5.1 直流传动用可控整流器的输入电流谐波26

2.5 交-交变频器电网侧输入电流谐波26

2.4.5 接有容性负载的交-交变频器的输入功率因数26

2.5.2 单相输出交-交变频器的输入电流谐波27

2.5.3 三相输出交-交变频器的输入电流谐波28

2.6 交-交变频器的无功补偿及谐波吸收30

2.6.1 补偿电容器30

2.6.2 无源谐波吸收及静补装置32

2.6.3 有源谐波吸收装置34

2.7 交-交变频器主回路参数计算36

2.7.1 整流变压器计算36

2.7.2 晶闸管电压、电流计算38

第3章 交-交变频器的控制42

3.1 电压控制型交-交变频器的控制42

3.1.1 余弦交点法42

3.1.2 错位无环流法43

3.2.1 电流调节及电压前馈补偿45

3.2 电流控制型单相输出交-交变频器的控制45

3.2.2 电流断续补偿47

3.2.3 amax及amin的限制49

3.2.4 零电流检测51

3.2.5 无环流换向逻辑52

3.3 电流控制型三相输出交-交变频器的控制55

3.3.1 三相电流调节55

3.3.2 交流偏置57

第4章 交流电动机矢量控制基础59

4.1 电动机统一控制理论59

4.1.1 调速的关键是转矩控制59

4.1.2 统一的电动机转矩公式60

4.2 直流电动机的控制62

4.3 交流电动机矢量控制基本概念63

4.4.1 交流电动机的坐标系65

4.4 交流电动机的坐标系及符号规定65

4.4.2 符号规定66

4.5 交流电动机的空间矢量概念67

4.6 坐标变换及矢量分析72

4.6.1 坐标变换72

4.6.2 矢量分析器（VA）75

4.7 永磁同步电动机按转子位置定向的矢量控制原理76

4.8 普通同步电动机按磁通定向的矢量控制原理78

4.9 异步电动机按磁通定向的矢量控制原理84

4.10 在矢量控制系统中电动机的加减速和正反转92

4.11 普通同步电动机按磁通定向矢量控制系统的动态过程94

4.11.1 励磁绕组的暂态效应94

4.11.2 阻尼绕组的作用96

第5章 普通同步电动机按磁通定向的矢量控制系统97

5.1 变频器的电流控制系统97

5.2.1 定子、励磁（转子）、磁化及阻尼电流矢量100

5.2 同步电动机的电流模型100

5.2.2 电流模型102

5.3 同步电动机的电压模型105

5.4 磁链调节及弱磁控制110

5.5 同步电动机的转子位置测量112

5.6 同步电动机功率因数控制115

5.7 电动机速度控制118

5.8 同步电动机矢量控制系统框图122

第6章 异步电动机按磁通定向的矢量控制系统123

6.1 异步电动机与同步电动机的矢量控制系统的比较123

6.2 异步电动机按磁通定向的矢量控制系统125

6.2.1 磁链开环的异步电动机矢量控制系统125

6.2.2 磁链闭环的异步电动机矢量控制系统125

6.2.3 磁链开环和闭环复合的异步电动机矢量控制系统127

6.3 无测速发电机和编码器的简易异步电动机矢量控制系统131

7.1 变量的测量值、相对值和模型值135

第7章 电动机工作点及调节器参数计算135

7.2 电动机工作点计算138

7.2.1 同步电动机工作点计算138

7.2.2 异步电动机工作点计算141

7.3 调节器参数计算144

7.3.1 交流电流调节器计算145

7.3.2 直流电流调节器计算147

7.3.3 转子励磁电流调节器计算148

7.3.4 磁链调节器计算149

7.3.5 速度调节器计算153

第8章 交-交变频调速数字矢量控制系统155

8.1 数字控制的共性问题155

8.1.1 离散和采样155

8.1.2 连续变量的量化157

8.1.3 转速和角位置测量158

8.1.4 电压、电流等模拟量的测量163

8.1.5 数字调节器166

8.1.6 数字斜波给定（给定积分）169

8.1.7 数字晶闸管移相触发和无环流换向逻辑174

8.1.8 开环前馈补偿（预控）177

8.2 交-交变频调速数字矢量控制系统的特殊问题179

8.2.1 多处理器系统179

8.2.2 系统的构成及采样模式180

8.2.3 数字控制系统中矢量回转器（VD）181

8.2.4 数字矢量控制系统中的滞后补偿182

8.2.5 数字控制系统中的电压模型183

8.2.6 同步电动机矢量控制的转子位置测量189

8.3 同步电动机交-交变频调速数字矢量控制系统实例190

8.3.1 SIMADYN-D通用数字控制装置简介191

8.3.2 同步电动机交-交变频调速系统的硬件配置191

8.3.3 同步电动机交-交变频调速系统的软件框图194

9.1.1 原理207

第9章 其他类型交-交变频器207

9.1 定子双重绕组的12脉波交-交变频器207

9.1.2 控制方法209

9.2 具有无功自动控制（SVC）功能的有环流交-交变频器210

9.2.1 原理210

9.2.2 无功控制方法211

9.3 三角形交-交变频器212

9.3.1 原理212

9.3.2 控制方法212

9.4 交-交与负载换相交-直-交电流型（CC/CSI）混合变频器213

附录219

附录A DillingenHuettenwerke公司轧板厂交-交变频传动调查219

附录B 异步电动机等效电路220

附录C 电子最佳调节器设计222

附录D 调节器参数计算补充说明223

参考文献234