電力電子技術在能源轉換系統中的應用

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《電力電子技術在能源轉換系統中的應用》，[美] 貝魯茲·米拉夫扎爾（Behrooz Mirafzal） 著，出版社： 機械工業出版社。

截至2022年，機械工業出版社年出版新書近2700種，年引進和輸出版權總量近800種，產品橫跨科技出版、教育出版、大眾出版三大板塊，覆蓋機械、電工電子、汽車、建築、計算機、經管、心理、生活、科普、藝術設計、文創等十多個專業領域，以及高等教育、職業教育、技能教育等不同教育層次。

目錄

內容簡介

本書對傳統和現代能源轉換系統的動態和穩態分析進行了全面的講述。 本書包括可再生能源系統的能源轉換技術，電力電子與能源轉換、電路和磁路的基本概念、機電系統原理，以及DC-DC變換器、逆變器的穩態和動態分析，整流器的穩態分析，對交流電機等電機驅動控制系統進行了討論，並對電網交互式逆變器的特性進行了詳細的分析。

本書適合電力電子與電力傳動、自動化、電氣工程、電機控制等相關專業的本科生、研究生作為參考書籍，同時也適合從事電力電子能源轉換設計工作的工程人員參考。

目錄

譯者序

原書前言

第1章介紹1

1.1固態開關器件1

1.1.1半導體物理基礎1

1.1.2二極管3

1.1.3晶體管4

1.2光伏能源系統的基礎知識8

1.3風電系統的基礎知識12

1.4電機驅動的基礎知識16

1.5純電動和混合動力汽車的基礎知識18

1.6習題20

第2章電路的基本概念22

2.1單相電路22

2.1.1線性電路的相量25

2.1.2線性電路的拉普拉斯變換28

2.1.3二階系統的動態響應29

2.2固態開關電路31

2.2.1開關電路中的損耗計算32

2.2.2伏秒平衡和安秒平衡35

2.2.3電路中的諧波失真37

2.2.4非正弦電路中的功率因數39

2.3三相電路41

2.3.1不對稱三相系統的對稱分量42

2.3.2三相系統的空間矢量45

2.3.3三相系統的dq0變換46

2.4瞬時和平均功率49

2.4.1單相電路中的功率49

2.4.2單相電路中的無功功率50

2.4.3三相系統中的功率計算52

2.4.4空間矢量和dq0坐標系中的有功功率和無功功率52

2.5習題54

第3章磁路的基本概念58

3.1安培定律58

3.2磁性材料的磁導率59

3.3磁阻和磁路61

3.4法拉第定律64

3.5自感和互感67

3.6電流對電感的影響73

3.7磁場能量75

3.8交流勵磁引起的磁心損耗79

3.8.1磁滯損耗79

3.8.2渦流損耗81

3.9非理想線圈的電路模型81

3.10變壓器83

3.10.1單相隔離變壓器83

3.10.2單相自耦變壓器88

3.11習題89

電力電子技術在能源轉換系統中的應用目錄第4章機電系統原理95

4.1機電系統中產生的力和轉矩95

4.1.1能量平衡和受力公式97

4.1.2能量平衡和轉矩公式100

4.2三相交流旋轉電機104

4.2.1旋轉磁場105

4.2.2三相交流電機中的定子繞組和電感107

4.2.3三相感應（異步）電機的電路模型111

4.2.4通過試驗確定感應電機模型116

4.2.5三相同步電機的電路模型118

4.2.6通過試驗確定同步電機模型119

4.2.7永磁同步電機的轉子電路121

4.2.8表面安裝式永磁同步電機122

4.2.9內置式永磁同步電機125

4.3開關磁阻電機的基礎知識125

4.3.1SRM中的轉矩建立126

4.3.2電流調節的電壓控制128

4.4習題128

第5章DC-DC變換器的穩態分析133

5.1基本柵極驅動電路133

5.2Buck變換器134

5.2.1CCM Buck變換器134

5.2.2DCM Buck變換器139

5.3Boost變換器142

5.3.1CCM Boost變換器142

5.3.2DCM Boost變換器145

5.4Buck-Boost變換器147

5.4.1CCM Buck-Boost變換器147

5.4.2DCM Buck-Boost變換器150

5.5單端初級電感變換器（SEPIC）153

5.6反激變換器156

5.6.1CCM隔離Buck-Boost變換器（反激變換器）157

5.6.2DCM隔離Buck-Boost變換器（反激變換器）159

5.7正激變換器161

5.8雙向半橋和全橋DC-DC變換器165

5.9習題168

第6章DC-DC變換器的動力學174

6.1Buck變換器的動力學174

6.2Boost變換器的動力學180

6.3Buck-Boost變換器的動力學185

6.4SEPIC的動力學189

6.5習題195

第7章逆變器的穩態分析197

7.1單相兩電平電壓源逆變器197

7.2三相兩電平電壓型逆變器206

7.3六步換相開關模式208

7.4空間矢量脈寬調製（SVPWM）214

7.5正弦脈寬調製（SPWM）221

7.5.1SVPWM和SPWM中的直流母線利用率223

7.5.2SPWM和SVPWM中的共模電壓227

7.6特定次諧波消除脈寬調製（SHE-PWM）227

7.7滯環脈寬調製（HPWM）230

7.8多電平逆變器232

7.8.1CHB多電平逆變器232

7.8.2CHB多電平逆變器的SPWM技術234

7.8.3不對稱三相CHB多電平逆變器236

7.8.4二極管箝位多電平逆變器240

7.9習題243

第8章整流器的穩態分析與控制248

8.1單相二極管整流器248

8.2單相兩級Boost PFC整流器255

8.3單相PWM整流器257

8.4三相二極管整流器262

8.5三相二極管整流器濾波器267

8.6三相PWM整流器270

8.7習題273

第9章併網逆變器的控制與動力學276

9.1併網逆變器的穩態運行276

9.2電網交互式逆變器和PQ控制器279

9.3電網交互式逆變器和電網電壓支撐283

9.4併網逆變器和直流母線電壓調節285

9.4.1太陽能系統中的最大功率點跟蹤285

9.4.2直流母線電壓控制器286

9.5併網逆變器的穩定性287

9.6相位檢測和逆變器同步292

9.6.1三相系統的基本鎖相環(PLL)控制方案292

9.6.2三相系統的直接相角檢測293

9.7電網交互式逆變器和負序及諧波補償296

9.8太陽能轉換系統中的單相逆變器297

9.9電網交互式逆變器的孤島檢測功能300

9.9.1電網阻抗和電壓檢測302

9.10電網構建和並聯逆變器304

9.10.1併網逆變器的下垂控制304

9.10.2電網構建式逆變器集中控制技術307

9.11習題308

第10章交流電機動力學312

10.1籠型感應電機的動力學312

10.1.1dq0參考坐標系中籠型感應電機模型314

10.1.2dq坐標系中感應電機框圖317

10.1.3dq坐標系中感應電機的轉矩表達式320

10.2雙饋感應發電機的動力學326

10.2.1dq0參考坐標系中的DFIG模型326

10.2.2DFIG模型框圖328

10.2.3dq坐標系中DFIG的電氣轉矩表達式328

10.3永磁同步電機的動力學332

10.3.1abc參考坐標系中的永磁電機模型332

10.3.2dq0參考坐標系中的永磁電機模型333

10.3.3永磁電機動態模型框圖334

10.3.4IPM電機動態模型框圖335

10.4習題339

第11章電機驅動系統中逆變器的控制341

11.1感應電機的標量控制341

11.2交流電機的矢量控制3