開關型磁阻電動機調速系統(SRD)是80年代中期興起的新

型交流調速系統，已成為普通交、直流調速系統的強有力競爭者。

本書以國內外成熟的SRD技術為主線，結合作者研制實踐，

系統介紹SRD技術的最新發展，重點闡述SRD的工作原理及控

制器、功率變換器各環節的設計理論與方法。全書共八章，主要

包括導論，SR電動機數學模型及調速理論，反饋信號檢測技術，功

率變換器和調節器設計，SR電動機脈寬調壓調速系統設計，系統

的改進和性能的提高，微機控制系統設計實例。本書回避繁瑣數

學推導，注重物理概念，強調學術性和實用性相結合，理論聯系

實際。

本書可作為電氣自動化領域中的工程技術人員和研究人員的

參考書，亦可供高等院校電氣自動化類的教師、研究生、高年級

學生閱讀。

目 錄

《電氣自動化新技術叢書》序言

前 言

第1章 導論

1.1電氣傳動的發展

1.2SR電動機的基本結構、原理與特點

1.3SRD的基本結構、原理與特點

1.3.1SRD的基本構成與工作原理

1.3.2SRD與步進電動機驅動系統的比較

1.3.3SRD與異步電動機變頻調速系統的比較

1.4SRD的發展簡史與發展方向

1.4.1SRD發展簡史

1.4.2SRD存在的問題與發展方向

1.5SRD的應用領域

第2章 SR電動機的數學模型與調速理論

2.1概述

2.2SR電動機的基本方程式

2.2.1電路方程

2.2.2機械方程

2.2.3機電聯系方程

2.3SR電動機相電流的線性分析

2.3.1SR電動機簡化線性模型

2.3.2理想線性模型的SR電動機繞組磁鏈波形

2.3.3基于線性模型的SR電動機繞組電流解析分析

2.4SR電動機轉矩的準線性分析

2.4.1SR電動機準線性模型

2.4.2基于準線性模型的瞬時轉矩解析計算

2.4.3基于準線性模型的平均轉矩計算

2.5SRD的控制方法

2.6SR電動機起動運行分析

2.7SR電動機CCC方式運行分析

2.7.1CCC方式相電流線性分析

2.7.2CCC方式電磁轉矩線性分析

2.7.3CCC方式繞組放電時間的特點

2.8SR電動機APC方式運行分析

2.9SR電動機制動運行分析

第3章 SR電動機功率變換器設計基礎

3.1概述

3.2功率變換器主電路

3.2.1不對稱半橋線路

3.2.2每相只有一個主開關管的功率變換器

3.2.3具有最少數量主開關器件的功率變換器

3.3主開關器件

3.4功率變換器的伏安容量

3.4.1SR電動機功率變換器容量的計算

3.4.2能量比率――廣義的功率因數

3.4.3飽和對要求的變換器伏安容量的影響

3.5主開關器件電壓額定值

3.6主開關器件電流額定值

3.6.1以電流定額最小為目標的系統優化設計

3.6.2電流定額的估算

3.7輸入濾波器的設計

3.8功率變換器的損耗分析

3.92.2KWSR電動機功率變換器設計舉例

3.9.1主電路元器件選型

3.9.2GTR開關過程安全保護――RCD關斷吸收網絡

3.9.3基極驅動電路的設計

3.9.4散熱器選配

第4章 反饋信號檢測

4.1概述

4.2位置檢測

4.2.1光敏式轉子位置傳感器檢測轉子位置

4.2.2無傳感器檢測轉子位置的方法

4.3相電流檢測

4.3.1電阻采樣光電隔離式電流檢測法

4.3.2磁電隔離霍爾元件電流檢測法

4.4速度檢測

4.4.1模擬測速法(F/V電路測速)

4.4.2數字測速法

第5章 SRD控制系統設計基礎

5.1概述

5.2SRD小信號線性化動態模型

5.2.1SRD電動機小信號模型及其傳遞函數

5.2.2SRD中其他環節的傳遞函數

5.2.3SRD整體結構圖及傳遞函數

5.3SRD的閉環控制特性

5.4調節器設計

5.4.1"二階最佳"工程設計方法

5.4.2"三階最佳"工程設計方法

5.4.3調節器設計小結

第6章 SR電動機脈寬調壓調速系統設計舉例

6.1概述

6.2系統原理框圖

6.3邏輯控制電路的設計

6.4SG3524線性PWM集成電路及其應用

6.4.1SG3524線性PWM集成電路

6.4.2SG3524在SR電動機調壓調速中的應用

6.5調節器設計

6.5.1系統參數計算

6.5.2速度調節器的設計及具體實現

6.6系統性能分析

6.6.1閉環機械特性

6.6.2飽和超調分析

6.6.3速度環動態特性

6.7小結

第7章 改善SRD性能的方法

7.1概述

7.2SR電動機各種運行方式的最佳組合

7.2.1SR電動機各種控制方式及其實現

7.2.2SR電動機各種運行方式的適用條件及組合

7.3SRD參數最優化控制

7.3.1基于非線性數學模型的開關角優化法

7.3.2基于線性模型的關斷角優化法

7.4抑制SR電動機轉矩脈動的控制技術

7.5無位置傳感器SRD

7.5.1由測量定子相電感估算轉子位置

7.5.2帶狀態觀測器的無位置傳感器SR電動機閉環

控制系統

第8章 SR電動機微機控制系統設計舉例

8.1概述

8.2Z80微機控制的SR電動機直接數字控制(DDC)

系統設計舉例

8.2.1系統描述

8.2.2微機控制器硬件設計

8.2.3系統軟件設計

8.3單片機控制的SR電動機雙閉環調速系統設計

8.3.1系統描述

8.3.2硬件設計

8.3.3軟件設計

參考文獻

開關磁阻電動機調速系統(SRD)是20世紀80年代興起的新型機電一體化交流調整系統，兼有傳統交直流傳動系統的優點，結構堅固、簡單、成本低、起動轉矩大、效率高，已有正式的SRD產品，應用在牽引運輸、通用工業、航空工業、家用電器等各個領域，顯示出強大的市場競爭力。

本書基于作者長期從事SRD研究和開發工作的體會，全面闡述SRD的建模、分析及其控制器、功率變換器的設計理論，力圖體現SRD非線性建模與仿真、無位置傳感器控制、轉矩脈動及振動控制、智能控制算法應用等SRD控制技術的主要進步。全書共分8章，包括導論，SR電動機建模與調速理論，SR電動機功率變換器設計基礎，反饋信號檢測，SR電動機控制系統設計基礎，SR電動機脈寬調壓調速系統設計舉例，SR電動機轉矩脈動、振動分析與控制，SR電動機直接數字控制系統設計舉例。本書回避繁瑣數學推導，注重物理概念，強調學術性和實用性相結合，理論聯系實際。

《電氣自動化新技術叢書》序言

第6屆《電氣自動化新技術叢書》編輯委員會的話

第2版前言

第1版前言

第1章 導論

第2章 SR電動機建模與調速理論

第3章 SR電動機功率變換器設計基礎

第4章 反饋信號檢測

第5章 SR電動機控制系統設計基礎

第6章 SR電動機脈寬調壓調速系統設計舉例

第7章 SR電動機轉矩脈動、振動分析與控制

第8章 SR電動機直接數字控制系統設計舉例