電力電子與電氣傳動

《電力電子與電氣傳動(第2版)》從各種功率器件入手，系統介紹了電力電子技術的四大基本變換，即AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC，簡要地介紹了軟開關等新技術；從各種電機入手，將電力電子和傳動控制結合起來介紹典型的直流調速系統和交流調速系統以及交流調速的典型控制方法；從各種常規低壓電器入手，介紹典型的時序工作系統；最後考慮到部隊移動電站的廣泛應用，介紹了發配電知識。

《電力電子與電氣傳動(第2版)》不僅可作為電氣工程和機械控制等學科的教材，也可供相關工程技術人員和部隊從事相關技術工作的官兵參考。

第一章 緒論

1.1 課程內涵

1.2 發展概況

1.3 應用範圍

第二章 電力電子器件

2.1 概述

2.1.1 元件

2.1.2 電力電子器件的特點

2.1.3 電力電子器件的分類

2.2 功率二極管

2.2.1 結構與特性

2.2.2 動態特性

2.2.3 主要參數

2.2.4 功率二極管的種類

2.3 晶閘管

2.3.1 結構和工作原理

2.3.2 工作特性

2.3.3 基本參數

2.3.4 晶閘管的門極驅動

2.3.5 晶閘管的保護

2.3.6 其他類型晶閘管

2.4 門極可關斷晶閘管GTO

2.4.1 結構與工作原理

2.4.2 特性

2.4.3 基本參數

2.4.4 GTO的驅動

2.5 雙極型功率晶體管GTR

2.5.1 結構與基本原理

2.5.2 基本特性與安全工作區

2.5.3 基本參數

2.5.4 功率晶體管的驅動

2.5.5 達林頓晶體管

2.6 功率場效應管MOSFET

2.6.1 結構與基本原理

2.6.2 特性

2.6.3 基本參數

2.6.4 功率MOSFET的驅動與保護

2.7 絕緣柵雙極型晶體管IGBT

2.7.1 結構與基本原理

2.7.2 特性

2.7.3 基本參數與安全工作區

2.7.4 IGBT的驅動

2.8 其他新型電力電子器件

2.8.1 其他新型電力電子開關器件

2.8.2 功率模塊與功率集成電路

2.9 電力電子開關器件的驅動電路

2.10 電力電子開關器件的緩衝及保護電路

2.10.1 緩衝電路

2.10.2 保護電路

2.11 電力電子開關器件的散熱設計

2.11.1 散熱器的類型

2.11.2 器件的功耗計算

2.11.3 熱傳遞模型建立

2.12 隔離型電壓電流傳感電路

習題及思考題

第三章 交流一直流變換

3.1 單相可控整流電路

3.1.1 單相半波可控整流電路

3.1.2 單相橋式全控整流電路

3.1.3 單相半控橋式整流電路

3.2 三相可控整流電路

3.2.1 共陰極接法和共陽極接法

3.2.2 三相半波可控整流電路

3.2.3 三相全控橋式整流電路

3.3 晶閘管的觸發電路

3.3.1 晶閘管元件對觸發電路的要求

3.3.2 單結晶體管觸發電路

3.3.3 集成觸發電路

3.4 晶閘管電路的保護

3.4.1 過電流保護

3.4.2 過電壓保護

習題及思考題

第四章 直流一直流變換

4.1 直流一直流變換電路的分類

4.2 刪控制的基本原理

4.3 降壓型變換器

4.3.1 電流連續工作方式

4.3.2 電流臨界連續

4.3.3 電壓紋波問題

4.4 升壓型變換器

4.4.1 電流連續方式

4.4.2 電流臨界連續工作方式

4.4.3 BOOST電路應用

4.5 升降壓變換器

4.5.1 電流連續方式

4.5.2 電流臨界連續工作方式

4.5.3 間斷電流工作方式

4.6 庫克變換器

4.7 隔離型變換電路

4.7.1 單端反激式電路(nybaek電路)

4.7.2 單端正激式電路(forward電路)

習題及思考題

第五章 直流一交流變換

5.1 逆變器的類型和性能指標

5.1.1 逆變器的類型

5.1.2 逆變器性能指標

5.2 逆變器原理及拓撲結構

5.3 方波輸出全橋逆變器

5.3.1 逆變器穩態性能

5.3.2 方波逆變器幅度控制

5.4 其他類型逆變電路

5.4.1 單相半橋電壓型逆變電路

5.4.2 帶中心抽頭變壓器的逆變電路

5.5 PWM控制逆變器

5.5.1 單脈衝調製

5.5.2 正弦脈衝寬度調製(SPWM)

5.5.3 SPWM的實現

5.5.4 SPWM的諧波分析

5.5.5 跟蹤型PWM逆變器

5.6 三相全橋逆變器

5.6.1 方波控制三相全橋逆變器

5.6.2 三相SPWM逆變器

習題及思考題

第六章 軟開關技術

6.1 軟開關的基本概念

6.2 軟開關的行為

6.3 典型的軟開關拓撲

6.3.1 負載型諧振變換器

6.3.2 諧振開關換流器

……

第七章 直流電機

第八章 交流電機

第九章 控制電機

第十章 電器與可編程序控制器

第十一章 直流調速系統

第十二章 交流調整系統

第十三章 發配電技術

第十四章 教學實驗

參考文獻

策劃寫這本書應該説是多年前的事了，由於學歷教育合訓在知識傳授的把握上還處於一個摸索過程，所以遲遲未能交稿。多年的教學實踐和培養方案的日趨成熟成就了本書的出版。為什麼要寫本書呢？有以下幾方面的原因：第一，有人預言，電力電子技術和運動控制一起，將和計算機技術共同成為未來科學技術的兩大支柱，可見有關電力電子和電氣傳動知識的傳授對本科教育的不可缺少性。第二，客觀上講，電力電子與電氣傳動有着依從性，沒有電力電子的發展，機械傳動控制就像人沒有“消化系統”一樣無法正常協調地工作；沒有機械傳動控制，在一定程度上電力電子也就失去了發展的土壤。縱觀目前已有的教科書和科技書籍，真正從這種依從性角度來介紹電力電子與電氣傳動相關知識的書籍幾乎未見到。第三，國防科技大學不論是工程技術類還是學歷教育合訓類，都開設了電力電子與電氣傳動相關課程，但一直以來都是採用多本教材結合傳授，回顧幾年的教學實踐，我們深感這種方式對施教和學習都有諸多不利，影響了學員的學習效果。

本書着力在知識層面和應用層面上組織內容，試圖從各種功率器件入手，系統介紹電力電子技術的四大基本變換，即AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC，簡要地介紹軟開關等新技術；從各種電機入手，將電力電子和傳動控制結合起來，介紹典型的直流調速系統和交流調速系統以及交流調速的幾種控制方法。