


1964年,从通信学科引入的脉宽调制(PWM)理论形成了现在的电力电子PWM理论基础,但是通信学科的PWM理论适用于高频率小功率信号,而电力电子学科研究的是工频大功率信号,导致现在的电力电子PWM理论还达不到E. Newell教授提出的“以求成本最小,可靠性最高”的准则。其中,首当其冲的就是从通信学科引入的逆变器母线电压“udc=恒值”的附加条件,在大功率时必须使用大量的滤波电容和功率滤波器,它们的成本、重量、体积都是庞大的数字,并直接大幅度降低了系统的可靠性和寿命。
本书用严谨的数学证明和坚实的物理知识,搞清楚了脉宽采样历史上遗留下来的各种存疑,发现了“脉宽调制(PWM)采样”的许多内在规律,从而创建了“电压型逆变器母线电压udc≠恒值”情况下的电力电子自己的PWM理论—PWM波的按“波”属性进行控制的新理论,它的核心内容是PWM的脉冲移动技术。
本书可供从事研究电源系统、电机调速系统、光伏、风力发电、储能等新能源系统开发的工程技术人员阅读,也可供高等院校电力电子与电气传动、新能源及其相关专业师生阅读。
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前言
第1章 绪论
1.1 电力电子技术的重要战略作用
1.2 电力电子技术包含的主要内容和它们的基本情况
1.3 电力电子技术需要的基础理论
1.4 本书的目的和安排
第2章 当前电力电子PWM理论的形成过程和存在的问题
2.1 SPWM控制方案的出现
2.2 又一个控制方案即SVPWM被发现
2.3 两种方案的理论背景比较
2.4 如何评价当前的电力电子系统PWM理论
2.5 国内外学者对建立电力电子系统PWM理论所做的努力
2.6 创建电力电子系统自己的PWM理论的难点所在
2.7 创建电力电子系统自己的PWM基础理论是现阶段电气技术人员的历史使命
2.8 创建电力电子系统的新PWM基础理论的突破口在哪里
第3章 击破坚冰,破解世纪之谜——揭示“自然采样”的本质
3.1 国外学者对“自然采样”本质研究的状况
3.2 “自然采样”本质问题的探讨
3.2.1 信息理论的一般概念
3.2.2 单相单极性“自然采样”的本质
3.3 “自然采样”送给人们的“宝贵信息”
3.4 对“自然采样”的再评价
3.5 小结
第4章 电力电子系统PWM新理论的构架
4.1 近70年来电力电子支撑技术的进展
4.2 电力电子新PWM理论与通信系统PWM理论构架的不同之处
4.3 确立“规则采样”是电力电子PWM新理论构架中的基石
4.3.1 目前对“规则采样”的一些评价
4.3.2 还“规则采样”一个清白
4.4 研究方式的构架大变化:起点提前,从单个脉冲开始研究
4.5 小结
第5章 电压型逆变器“母线电压udc≠恒值”控制技术的理论基础
5.1 傅里叶级数是“母线电压udc ≠恒值”控制理论的数学基石
5.2 规则采样时单个脉冲对基波和谐波贡献的计算方法
5.3 小结
第6章 准规则采样时单个脉冲对基波和谐波的贡献
6.1 单个脉冲在控制周期中移动时若干公式的推导
6.2 三个公式的对比、分析
6.3 小结
第7章 电压型逆变器中脉冲系列对基波和谐波的贡献
7.1 脉冲系列对基波的影响规律
7.1.1 “准规则采样”系统第一种派生情况下脉冲系列对基波的影响规律
7.1.2 “准规则采样”系统第二、三种派生情况下脉冲系列对基波的影响规律
7.2 脉冲系列对谐波的影响规律
7.2.1 “准规则采样”系统第一种派生情况下脉冲系列对谐波的影响规律
7.2.2 “准规则采样”系统第二种派生情况下脉冲系列对谐波的影响规律
7.2.3 “准规则采样”系统第三种派生情况下脉冲系列对谐波的影响规律
7.3 解决一个历史难题:“自然采样”在数字控制系统中实现的方法
7.4 “不对称规则采样”的本质和带给我们的思考
7.5 小结
第8章 电压型逆变器中PWM波按“波”属性进行控制的理论
8.1 对电力电子PWM波的进一步认识
8.1.1 电力电子PWM波是以量子形式传递能量
8.1.2 电力电子PWM波的控制方式
8.2 建立电力电子脉宽调制(PWM)新理论的条件已经成熟
8.3 “PWM波按‘波’属性进行控制的理论”的建立
8.3.1 新理论的基本骨架
8.3.2 新理论建立的一些预备知识
8.3.3 输出电压的线性控制阶段
8.3.4 输出电压的非线性控制阶段——按“波”属性进行控制
8.4 关于谐波的讨论
8.4.1 谐波的地位次于基波
8.4.2 基波和低次谐波的绝对值相差很大
8.4.3 脉冲移动后对基波和低次谐波的影响
8.4.4 脉冲移动后低次谐波的评估
8.4.5 国家标准必须重新审定
8.4.6 低次谐波进一步降低的方法
8.5 小结
第9章 电力电子功率脉宽调制(PWM)新理论的仿真验证
9.1 选择“无电解电容变频器的设计”项目验证新理论
9.1.1 选择合适的控制方案作为引导系统
9.1.2 母线电压udc≠恒值,有调制比m修正但没有补偿时的仿真情况
9.1.3 母线电压udc≠恒值时,同时采用“修正调制比m”和“按‘波’属性进行控制”的仿真情况
9.2 负载为160kW异步电机的运行仿真
9.3 小结
第10章 总结篇
10.1 电力电子理论指导思想的演变过程
10.2 “新理论”中的全新思想和概念、观念上的突破
10.3 “新理论”已经解决了的几个大问题
10.4 建立电力电子领域新“采样定理”
10.5 “新理论”发展的未来展望
附录 电力电子PWM技术按“波”属性进行控制新理论的验证实验
参考文献
封底
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