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基于矩阵变换器拓扑的三相交―交电力变换器

作者: Szcze·niak （帕维尔·斯切希尼亚克）著 , [波兰] Pawe 译 , 李文艳译

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2020-11

版次: 1

ISBN: 9787121373848

定价: 55.00

装帧: 平装

开本: 32开

页数: 232页

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

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本书提出了一种新的矩阵电抗变换器的概念，由七章组成，主要介绍了功率变频器的现状和未来发展趋势，对无直流储能元件的交流变频器进行了论述，并讨论了这种变换器的拓扑结构、一般工作原理和性能，本文还介绍了一种新型矩阵电抗变频器拓扑的概念，重点介绍了基于低频文丘里尼法的变频器控制技术。此外，描述了所讨论的矩阵电抗变频器的平均状态空间模型，给出了矩阵电抗变频器中电流和电压的稳态和暂态平均时间波形，利用带有电感保持架电机的驱动系统进行了仿真验证，实验和仿真结果验证了理论分析的正确性。最后，做出结论和其他评论。 Pawe? Szcze?niak的研究主要集中在电力电子变换器及其数字控制上。他在电力电子变换器领域的经验与矩阵变换器和矩阵电抗变频器原型的设计、构造和测试是密不可分的。他在数字信号处理器的数字控制领域也有着丰富的经验，该处理器主要用于设计电力变换器中的控制系统。2010 年 6 月，凭借一篇和电力电子变换器相关的题为“矩阵电抗变频器的分析和测试”的论文，帕维尔?斯切希尼亚克获得绿山城大学电气工程学院博士学位，现在，他被聘用为绿山城大学电气工程学院的助理教授。
李文艳，任职于海军工程大学电气工程学院，从事电力电子技术等课程教学。曾长期从事电机设计与电机控制技术的研究，擅长C和C++系统编程和嵌入式系统开发。现阶段的主要研究方向为矩阵变换器的控制算法及相关技术专题。周屹，1983年生，辽宁朝阳人，某部助理员，2006年本科毕业于海军工程大学，2011年硕士毕业于大连舰艇学院，主要从事军港电力系统及设备的管理、巡检、监造和维修保障，涉核专项工程以及港口“六供”保障等工作。孙盼，1986年生，山东淄博人，海军工程大学电气工程学院助理研究员，主要从事电气工程技术领域研究，研究方向为功率变换器、平衡变压器和无线电能传输。第1 章简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9
第2 章回顾交－交变频器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25
2．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25
2．2 含直流储能元件的变频器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 27
2．3 不含直流储能元件的变频器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 31
2．4 混合交－交变频器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 89
2．5 拓扑结构综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 93
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 94
第3 章矩阵电抗变频器的概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 113
3．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 113
3．2 拓扑结构生成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 114
3．3 电压源矩阵变换器的矩阵电抗变频器拓扑结构．．．．．． 123
3．4 电流源矩阵变换器的矩阵电抗变频器拓扑结构．．．．．． 126
3．5 控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 129
3．6 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 132
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 132
第4 章矩阵电抗变频器的建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 139
4．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 139
4．2 平均状态空间模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 140
4．3 稳态平均状态空间模型：dq 变换．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 142
4．4 稳态平均状态空间方程的求解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 145
4．5 矩阵电抗变频器的数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 145
4．6 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 157
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 158
第5 章性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 163
5．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 163
5．2 稳态分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 164
5．3 瞬态分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 176
5．4 驱动系统应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 178
5．5 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 184
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 187
第6 章实验研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 191
6．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 191
6．2 具体实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 191
6．3 实验结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 198
6．4 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 208
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 209
第7 章总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 211
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 213
内容简介:
本书提出了一种新的矩阵电抗变换器的概念，由七章组成，主要介绍了功率变频器的现状和未来发展趋势，对无直流储能元件的交流变频器进行了论述，并讨论了这种变换器的拓扑结构、一般工作原理和性能，本文还介绍了一种新型矩阵电抗变频器拓扑的概念，重点介绍了基于低频文丘里尼法的变频器控制技术。此外，描述了所讨论的矩阵电抗变频器的平均状态空间模型，给出了矩阵电抗变频器中电流和电压的稳态和暂态平均时间波形，利用带有电感保持架电机的驱动系统进行了仿真验证，实验和仿真结果验证了理论分析的正确性。最后，做出结论和其他评论。
作者简介:
Pawe? Szcze?niak的研究主要集中在电力电子变换器及其数字控制上。他在电力电子变换器领域的经验与矩阵变换器和矩阵电抗变频器原型的设计、构造和测试是密不可分的。他在数字信号处理器的数字控制领域也有着丰富的经验，该处理器主要用于设计电力变换器中的控制系统。2010 年 6 月，凭借一篇和电力电子变换器相关的题为“矩阵电抗变频器的分析和测试”的论文，帕维尔?斯切希尼亚克获得绿山城大学电气工程学院博士学位，现在，他被聘用为绿山城大学电气工程学院的助理教授。
李文艳，任职于海军工程大学电气工程学院，从事电力电子技术等课程教学。曾长期从事电机设计与电机控制技术的研究，擅长C和C++系统编程和嵌入式系统开发。现阶段的主要研究方向为矩阵变换器的控制算法及相关技术专题。周屹，1983年生，辽宁朝阳人，某部助理员，2006年本科毕业于海军工程大学，2011年硕士毕业于大连舰艇学院，主要从事军港电力系统及设备的管理、巡检、监造和维修保障，涉核专项工程以及港口“六供”保障等工作。孙盼，1986年生，山东淄博人，海军工程大学电气工程学院助理研究员，主要从事电气工程技术领域研究，研究方向为功率变换器、平衡变压器和无线电能传输。
目录:
第1 章简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9
第2 章回顾交－交变频器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25
2．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25
2．2 含直流储能元件的变频器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 27
2．3 不含直流储能元件的变频器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 31
2．4 混合交－交变频器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 89
2．5 拓扑结构综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 93
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 94
第3 章矩阵电抗变频器的概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 113
3．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 113
3．2 拓扑结构生成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 114
3．3 电压源矩阵变换器的矩阵电抗变频器拓扑结构．．．．．． 123
3．4 电流源矩阵变换器的矩阵电抗变频器拓扑结构．．．．．． 126
3．5 控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 129
3．6 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 132
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 132
第4 章矩阵电抗变频器的建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 139
4．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 139
4．2 平均状态空间模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 140
4．3 稳态平均状态空间模型：dq 变换．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 142
4．4 稳态平均状态空间方程的求解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 145
4．5 矩阵电抗变频器的数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 145
4．6 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 157
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 158
第5 章性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 163
5．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 163
5．2 稳态分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 164
5．3 瞬态分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 176
5．4 驱动系统应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 178
5．5 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 184
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 187
第6 章实验研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 191
6．1 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 191
6．2 具体实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 191
6．3 实验结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 198
6．4 本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 208
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 209
第7 章总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 211
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 213

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