
《電機(jī)瞬態(tài)過程分析的MATLAB建模與仿真》是一本深入淺出地介紹電機(jī)瞬態(tài)過程分析的書籍。本書以MATLAB建模與仿真為基礎(chǔ),涵蓋了直流電機(jī)、變壓器、感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)等多種電機(jī)類型的瞬態(tài)過程分析。
書中首先介紹了電機(jī)瞬態(tài)過程的意義、電機(jī)運(yùn)行計算機(jī)仿真的優(yōu)點(diǎn)、電機(jī)瞬態(tài)分析的特點(diǎn)等基本知識,為后續(xù)內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)。接著,本書詳細(xì)講解了各種電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、仿真模型及實例分析,包括直流電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)等。書中還介紹了無刷直流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的建模與仿真,幫助讀者更好地理解無刷直流電動機(jī)的工作原理。
本書內(nèi)容豐富,既有理論講解,又有實例分析,旨在幫助讀者掌握電機(jī)瞬態(tài)過程分析的方法。書中使用了MATLAB軟件進(jìn)行建模與仿真,使得復(fù)雜的電機(jī)瞬態(tài)過程分析變得更加直觀易懂。讀者通過學(xué)習(xí)本書,可以更好地應(yīng)用于實際工程中,提高自己的技能水平。
總之,《電機(jī)瞬態(tài)過程分析的MATLAB建模與仿真》是一本具有實用價值的電機(jī)維修技術(shù)書籍,適合電機(jī)維修從業(yè)人員、電氣工程師及相關(guān)專業(yè)師生閱讀。通過學(xué)習(xí)本書,讀者可以深入了解電機(jī)瞬態(tài)過程分析的方法和技巧,為自己的工作和學(xué)習(xí)提供有力支持。
目錄
第1章 緒論1
1.1 研究電機(jī)瞬態(tài)過程的意義1
1.2 電機(jī)運(yùn)行計算機(jī)仿真的優(yōu)點(diǎn)1
1.3 電機(jī)瞬態(tài)分析的特點(diǎn)2
1.4 理想電機(jī)的假定2
1.5 坐標(biāo)變換3
1.5.1 多相坐標(biāo)系3
1.5.2 dqn任意速正交坐標(biāo)系3
1.5.3 αβ0靜止正交坐標(biāo)系5
1.6 正方向規(guī)定5
1.6.1 電動機(jī)慣例6
1.6.2 發(fā)電機(jī)慣例6
1.7 標(biāo)么制6
1.8 Matlab 軟件簡介8
1.9 電機(jī)建模實例10
1.9.1 永磁直流電動機(jī)的瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型10
1.9.2 永磁直流電動機(jī) Simulink 仿真模型12
第2章 直流電機(jī)瞬態(tài)過程分析的建模和仿真15
2.1 直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型15
2.1.1 他勵直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型15
2.1.2 并勵直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型16
2.1.3 串勵直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型16
2.1.4 長復(fù)勵直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型17
2.1.5 短復(fù)勵直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型17
2.2 直流電機(jī)的仿真模型18
2.2.1 他勵直流電機(jī)的仿真模型18
2.2.2 并勵直流電機(jī)的仿真模型20
2.2.3 串勵直流電機(jī)仿真模型22
2.2.4 長復(fù)勵直流電機(jī)的仿真模型23
2.2.5 短復(fù)勵直流電機(jī)的仿真模型25
2.3 直流電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)27
2.3.1 直流電動機(jī)的啟動方法27
2.3.2 并勵直流電動機(jī)的制動28
2.3.3 并勵直流電動機(jī)調(diào)速30
2.4 仿真實例30
2.4.1 并勵直流電動機(jī)的啟動過程仿真30
2.4.2 并勵直流電動機(jī)的制動過程仿真32
2.4.3 并勵直流電動機(jī)調(diào)速過程仿真35
2.4.4 并勵直流電動機(jī)故障運(yùn)行仿真36
2.4.5 串勵電動機(jī)瞬態(tài)過程仿真38
2.4.6 并勵直流發(fā)電機(jī)自勵建壓過程仿真40
第3章 變壓器瞬變過程分析的建模和仿真42
3.1 變壓器的數(shù)學(xué)模型42
3.1.1 單相雙繞組變壓器的數(shù)學(xué)模型42
3.1.2 單相三繞組變壓器的數(shù)學(xué)模型46
3.2 變壓器的仿真模型48
3.2.1 單相雙繞組變壓器的仿真模型48
3.2.2 單相三繞組變壓器的仿真模型53
3.2.3 三相變壓器組的仿真模型56
3.3 實例仿真57
3.3.1 單相雙繞組變壓器瞬態(tài)過程仿真58
3.3.2 單相三繞組變壓器瞬態(tài)仿真61
3.3.3 三相雙繞組變壓器組瞬態(tài)仿真62
3.3.4 三相三繞組變壓器組瞬態(tài)仿真68
第4章 感應(yīng)電機(jī)瞬態(tài)過程分析的建模和仿真72
4.1 三相感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型72
4.1.1 相坐標(biāo)系中三相感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型72
4.1.2 任意速 dqn坐標(biāo)系中瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型74
4.1.3 任意速 dqn坐標(biāo)系中的狀態(tài)方程76
4.1.4 考慮鐵心損耗時靜止坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型78
4.1.5 定子三相 ABC靜止坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型79
4.2 雙籠轉(zhuǎn)子三相感應(yīng)電機(jī)的瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型80
4.2.1 相坐標(biāo)模型80
4.2.2 定子基準(zhǔn)下的 abc/dq 模型81
4.2.3 任意速坐標(biāo)系下的 dq/dq 模型82
4.3 三相感應(yīng)電機(jī)定子繞組匝間短路的數(shù)學(xué)模型83
4.3.1 定子相坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型84
4.3.2 定子繞組匝數(shù)不相等的靜止 dq坐標(biāo)系模型 86
4.3.3 定子繞組匝間短路(A相)的靜止 dq坐標(biāo)系模型87
4.4 單相電容感應(yīng)電動機(jī)的瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型88
4.4.1 單相感應(yīng)電動機(jī) dq軸數(shù)學(xué)模型88
4.4.2 單相感應(yīng)電動機(jī) dq軸空間向量數(shù)學(xué)模型90
4.4.3 單相感應(yīng)電動機(jī) dq軸混合磁鏈數(shù)學(xué)模型90
4.5 五相感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型91
4.5.1 靜止相坐標(biāo)系中五相感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型92
4.5.2 靜止aβ坐標(biāo)系中五相感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 93
4.6 六相感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型94
4.6.1 任意速dq坐標(biāo)系下六相感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 95
4.6.2 靜止dq坐標(biāo)系下六相感應(yīng)電機(jī)的混合磁鏈數(shù)學(xué)模型96
4.6.3 六相感應(yīng)電機(jī)的任意速dq坐標(biāo)系中的空間向量數(shù)學(xué)模型 99
4.7 三相直線感應(yīng)電動機(jī)的瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型100
4.8 雙定子三相感應(yīng)電動機(jī)的瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型103
4.8.1 雙定子三相籠型感應(yīng)電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理103
4.8.2 雙定子三相籠型感應(yīng)電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型104
4.9 籠型轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型106
4.9.1 無刷雙饋電機(jī)相坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型107
4.9.2 無刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子速dq坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型108
4.10 三相感應(yīng)電機(jī)的仿真模型110
4.10.1 單籠轉(zhuǎn)子或繞線式轉(zhuǎn)子三相感應(yīng)電機(jī)仿真模型110
4.10.2 雙籠轉(zhuǎn)子三相感應(yīng)電機(jī)仿真模型120
4.10.3 三相感應(yīng)電機(jī)定子繞組匝間短路的仿真模型123
4.10.4 單相感應(yīng)電動機(jī)的仿真模型125
4.10.5 五相感應(yīng)電機(jī)的仿真模型128
4.10.6 六相感應(yīng)電機(jī)的仿真模型130
4.10.7 三相直線感應(yīng)電動機(jī)的仿真模型138
4.10.8 雙定子感應(yīng)電動機(jī)的仿真模型142
4.10.9 雙饋感應(yīng)電機(jī)的仿真模型142
4.11 仿真實例分析146
4.11.1 三相感應(yīng)電動機(jī)啟動過程仿真分析146
4.11.2 三相感應(yīng)電動機(jī)制動過程仿真分析157
4.11.3 三相感應(yīng)電動機(jī)故障運(yùn)行過程仿真分析161
4.11.4 三相自勵感應(yīng)發(fā)電機(jī)瞬態(tài)過程仿真分析169
4.11.5 單相電源供電的三相感應(yīng)電動機(jī)瞬態(tài)仿真分析170
4.11.6 單相感應(yīng)電動機(jī)啟動過程仿真分析179
4.11.7 五相感應(yīng)電動機(jī)瞬態(tài)仿真分析180
4.11.8 六相雙 Y30°相移感應(yīng)電動機(jī)瞬態(tài)過程仿真分析182
4.11.9 三相直線感應(yīng)電動機(jī)瞬態(tài)過程仿真分析189
4.11.10 雙定子籠型感應(yīng)電動機(jī)啟動過程仿真分析192
4.11.11 無刷雙饋電機(jī)瞬態(tài)仿真193
第5章 同步電機(jī)瞬變過程分析的建模和仿真196
5.1 同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型196
5.1.1 三相同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型196
5.1.2 三相同步磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型204
5.1.3 六相同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型209
5.2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型213
5.2.1 三相永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型213
5.2.2 三相永磁直線同步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型215
5.2.3 六相永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型217
5.2.4 單相永磁同步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型221
5.2.5 雙轉(zhuǎn)子永磁同步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型223
5.3 同步電機(jī)的仿真模型226
5.3.1 三相同步電機(jī)仿真模型226
5.3.2 三相同步磁阻電機(jī)仿真模型231
5.3.3 六相同步電機(jī)仿真模型(雙Y30相移定子繞組)234
5.3.4 三相永磁同步電機(jī)仿真模型236
5.3.5 三相永磁直線同步電機(jī)仿真模型238
5.3.6 六相永磁同步電機(jī)仿真模型239
5.3.7 單相永磁同步電機(jī)的仿真模型240
5.3.8 雙轉(zhuǎn)子三相永磁同步電動機(jī)的仿真模型242
5.4 同步電機(jī)瞬態(tài)過程仿真243
5.4.1 三相同步發(fā)電機(jī)的瞬態(tài)過程仿真243
5.4.2 三相同步電動機(jī)啟動過程瞬態(tài)仿真分析249
5.4.3 三相同步電動機(jī)制動過程瞬態(tài)仿真分析256
5.4.4 三相同步磁阻電動機(jī)瞬態(tài)過程仿真分析258
5.4.5 六相同步電動機(jī)(雙Y定子繞組)瞬態(tài)過程仿真分析260
5.4.6 三相永磁同步電動機(jī)瞬態(tài)過程仿真分析263
5.4.7 三相永磁直線同步電動機(jī)瞬態(tài)過程仿真分析268
5.4.8 六相永磁同步電動機(jī)瞬態(tài)過程仿真分析270
5.4.9 單相永磁同步電動機(jī)瞬態(tài)過程仿真分析272
5.4.10 雙轉(zhuǎn)子三相永磁同步電動機(jī)瞬態(tài)過程仿真分析275
5.5 無刷直流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的建模與仿真279
5.5.1 引言279
5.5.2 無刷直流電動機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)279
5.5.3 無刷直流電動機(jī)的工作原理280
5.5.4 無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型282
5.5.5 無刷直流電動機(jī)傳動系統(tǒng)仿真模型 283
5.5.6 仿真結(jié)果及其分析290
附錄:源程序298
參考文獻(xiàn)325