电机模型分析及拖动仿真——基于MATLAB的现代方法

本书首先介绍了MATLAB编程基础，然后用程序实例演示了与三相交流电有关的基本概念和与电机控制密切相关的Clarke和Park变换等基础知识，此外，本书也演示了与电力拖动相关的直流电机和异步电机的工作特性、启动过程和相关控制的方法。接下来通过学习电力系统工具箱SimPowerSystems的直流电机和异步电机模型，深入学习由数学模型进入到仿真模型的基本过程，要求学生不仅学会使用工具，而且要学会开发需要而没有现成模型的方法。

第1章绪论

1.1MATLAB概述

1.2Simulink平台与MATLAB工具箱

1.2.1Simulink平台

1.2.2MATLAB工具箱

1.2.3SimPowerSystems工具箱

1.3安装与启动

1.3.1安装

1.3.2启动Simulink

1.3.3启动SimPowerSystems工具库

1.4MATLAB在电力系统仿真和教学中的作用

1.4.1电力系统仿真

1.4.2在电力系统专业教学中的作用

1.5本书的读者及其应具备的基本知识

第2章MATLAB编程基础

2.1数据类型

2.1.1整型

2.1.2浮点数

2.1.3逻辑

2.1.4字符

2.1.5日期和时间

2.1.6结构体

2.1.7单元格数组

2.1.8函数句柄

2.2基本语法规则

2.2.1变量的使用

2.2.2分支判断语句

2.2.3循环语句

2.3文件类型

2.4小结

第3章MATLAB编程入门

3.1基本绘图与变换

3.1.1圆与椭圆

3.1.2比例变换

3.1.3旋转变换

3.1.4二次型

3.2函数应用

3.2.1函数的定义

3.2.2函数的输入与输出参数数量控制

3.3小结

第4章Simulink基础

4.1电路分析实例

4.1.1二阶电路原型

4.1.2二阶电路数学模型

4.2基本建模过程

4.3子系统与封装

4.3.1创建子系统

4.3.2封装子系统

4.4小结

第5章系统分析方法

5.1时域分析

5.1.1直接求解微分方程

5.1.2拉普拉斯变换求解

5.2频域分析

5.2.1频率特性

5.2.2伯德图

5.2.3伯德图绘制方法

5.2.4实例解读

5.3小结

第6章SimPowerSystems基础

6.1二阶电路分析

6.1.1电路原型

6.1.2搭建电路模型

6.1.3仿真参数设定与运行

6.2系统分析

6.2.1电路的稳态分析

6.2.2电路的暂态分析

6.2.3电路的频域分析

6.3输电系统等效电路与模型

6.3.1简单的输电系统

6.3.2输电系统仿真模型

6.3.3系统状态分析

6.3.4仿真方式比较

6.4小结

第7章电力相关基本概念

7.1交流电的时间相量和空间矢量的概念

7.1.1时间相量

7.1.2空间矢量

7.2容性与感性负载

7.2.1电路原型

7.2.2电容的特性

7.2.3电感的特性

7.2.4电压降低与无功交换

7.3正序、负序和零序分量

7.3.1相序的概念

7.3.2正负零序的计算方法

7.4小结

第8章Clarke变换和Park变换

8.1Clarke变换(3S/2S)

8.1.1Clarke变换

8.1.2Clarke变换仿真

8.2Park变换(3S/2R)

8.2.1Park变换的由来

8.2.2经典Park变换

8.2.3经典Park变换仿真模块

8.2.4正交Park变换

8.2.5正交Park变换等效性认证

8.3工程上的Park变换

8.3.1初始相位对变换结果的影响

8.3.2频率波动对变换结果的影响

8.3.3三相不对称对变换结果的影响

8.3.4线电压/线电流作为输入

8.3.5参考轴与有功无功解耦

8.4小结

第9章直流电机仿真模型

9.1直流电机模块

9.2励磁回路

9.3电枢回路

9.4机械部分

9.4.1仿真模型

9.4.2电磁转矩Te

9.4.3转矩平衡方程

9.4.4电枢电势Ea

9.5电机铭牌参数

9.6仿真模型参数计算与设置

9.7启动电流限制仿真

9.8小结

第10章直流电机工作特性与控制

10.1工作特性

10.1.1转速特性

10.1.2转矩特性

10.1.3效率特性

10.1.4工作特性曲线绘制

10.2直流电机启动控制

10.2.1电枢回路串电阻启动

10.2.2降压启动

10.3启动过程仿真

10.3.1状态方程编写

10.3.2直接启动

10.3.3串电阻启动

10.3.4降压启动

10.4直流电机调速仿真

10.4.1改变电枢回路电阻调速

10.4.2改变励磁电流调速

10.4.3改变端电压调速

10.5制动方式仿真

10.5.1能耗制动

10.5.2反接制动

10.6小结

第11章异步电机仿真模型

11.1异步电机的dq0分析

11.1.1旋转磁场

11.1.2定子静止坐标系变换

11.1.3转子旋转坐标系变换

11.2异步电机的电磁方程

11.2.1ABC静止相坐标系下数学模型

11.2.2dq0坐标系下数学模型

11.3异步电机的机械平衡方程

11.4异步电机的仿真模型

11.4.1模型内部参数初始化

11.4.2电磁模型仿真

11.4.3转矩平衡方程仿真

11.4.4异步电机模型输出信号

11.5小结

第12章异步电机的运行与控制

12.1等效电路

12.1.1时空矢量图

12.1.2T型等效电路

12.1.3Γ型等效电路

12.2参数测定

12.2.1空载试验

12.2.2短路试验

12.2.3相关参数计算

12.3工作特性

12.3.1转差率特性

12.3.2效率特性

12.3.3功率因数特性

12.3.4转矩特性

12.3.5定子电流特性

12.3.6工作特性曲线绘制

12.4机械特性

12.4.1电磁转矩与转速差关系

12.4.2额定转矩与最大电磁转矩

12.4.3启动转矩

12.4.4最大电磁转矩与临界转速差

12.4.5机械特性曲线绘制

12.5启动过程仿真

12.5.1启动过程中的问题

12.5.2直接启动

12.5.3降压启动

12.5.4转子串电阻启动

12.6调速过程仿真

12.6.1基本原理

12.6.2相关理论公式

12.6.3绕线式转子的变阻调速

12.6.4定子绕组的变压调速

12.6.5变频调速

12.7制动过程仿真

12.7.1两相反接的反接制动

12.7.2能耗制动

12.8小结

参考文献 2100433B

电机模型分析及拖动仿真——基于MATLAB的现代方法

作者：陈众

定价：59元

印次：1-1

ISBN：9787302481874

出版日期：2017.09.01

印刷日期：2017.09.06

本书从电机数学模型、Matlab/Simulink仿真模型和仿真实例三个层面进行阐述，理论联系实际。书中详细介绍了直流电机、变压器、感应电机和同步电机的数学模型，用Matlab/Simulink仿真软件建立了相应的仿真模型，对于每一种电机都给出了多种仿真模型，用建立的仿真模型进行仿真实例分析，并给出详细的仿真结果，仿真分析的内容几乎涉及电机瞬变运行过程的各个方面。