電力電子技術(shù)原理、控制與應(yīng)用
定 價(jià)：129 元
叢書名：國(guó)際電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢
- 作者：[俄]尤里·羅扎諾夫（Yuriy Rozanov）謝爾蓋·里夫金（Sergey
- 出版時(shí)間：2021/7/1
- ISBN：9787111660637
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TM1
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開(kāi)本：16開(kāi)
本書全面闡述了電力電子基本變換電路、控制原理及具體的工業(yè)應(yīng)用，包括電力電子技術(shù)的基本概念與術(shù)語(yǔ)、功率半導(dǎo)體器件、電力電子裝置控制、電力電子基本變換電路以及電力電子技術(shù)應(yīng)用等。本書不僅向讀者展示了許多有關(guān)電力電子技術(shù)的控制實(shí)例，還向讀者介紹了電力電子技術(shù)的*新應(yīng)用與發(fā)展前景，使讀者能夠較為全面地掌握有關(guān)電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，為電力電子變換器的控制、分析與設(shè)計(jì)提供了基本方法。本書適合作為高年級(jí)本科生及研究生的教學(xué)參考書，也適合于從事電力電子技術(shù)研究與應(yīng)用的工程師和科研人員閱讀。
本書作者團(tuán)隊(duì)和譯者團(tuán)隊(duì)都對(duì)圖書內(nèi)容進(jìn)行了精心的打磨。書中內(nèi)容全面闡述了電力電子基本變換電路、控制原理及具體的工業(yè)應(yīng)用，包括電力電子技術(shù)的基本概念與術(shù)語(yǔ)、功率半導(dǎo)體器件、電力電子裝置控制、電力電子基本變換電路以及電力電子技術(shù)應(yīng)用等。本書不僅向讀者展示了許多有關(guān)電力電子技術(shù)的控制實(shí)例，還向讀者介紹了電力電子技術(shù)的*新應(yīng)用與發(fā)展前景，使讀者能夠較為全面地掌握有關(guān)電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，為電力電子變換器的控制、分析與設(shè)計(jì)提供了基本方法。
使用電力電子技術(shù)可以顯著提高電能利用效率，并且電力電子技術(shù)是目前電氣工程領(lǐng)域發(fā)展快的技術(shù)。本書討論了電力電子技術(shù)，介紹并解釋了電力電子技術(shù)中的基本概念和重要理論。本書還提供了在電力電子領(lǐng)域進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)的基本方法，讀者可在本書中了解許多實(shí)例，這些實(shí)例向我們展示了電力電子技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用及其前景，其中包括可再生能源的生產(chǎn)、傳輸和分配等主要方向。本書作者向所有幫助創(chuàng)作本書的人表示感謝。尤里·羅扎諾夫謝爾蓋·里夫金葉夫根尼·查普利金帕維爾·沃羅寧
尤里·羅扎諾夫(Yuriy Rozanov)1962年畢業(yè)于莫斯科動(dòng)力學(xué)院(MPEI)并獲得機(jī)電工程學(xué)士學(xué)位。畢業(yè)后，他在電氣行業(yè)的“探照燈（Searchlight）”工廠工作，擔(dān)任從工程師到副首席設(shè)計(jì)師的多種職務(wù)。1969年獲得博士學(xué)位。1987年獲得技術(shù)科學(xué)博士學(xué)位。1989年加入MPEI并擔(dān)任電氣與電子儀器系的系主任，現(xiàn)在他是一名教授。他著有7本書、160多篇文章，并且擁有24項(xiàng)專利。在他的指導(dǎo)下，許多學(xué)生獲得了碩士學(xué)位。由于在教育和科技領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，他被俄羅斯聯(lián)邦政府授予杰出科學(xué)家榮譽(yù)稱號(hào)。他是科學(xué)領(lǐng)域(2001年)和教育領(lǐng)域(2005年)的俄羅斯聯(lián)邦政府獎(jiǎng)獲得者。他是IEEE(美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì))俄羅斯分會(huì)PEL/PES/IES/IAS聯(lián)合分會(huì)主席，2012年被授予會(huì)士稱號(hào)。從2010年起擔(dān)任《俄羅斯電氣工程》期刊主編。他的研究領(lǐng)域是電力電子技術(shù)及其應(yīng)用。謝爾蓋·里夫金(Sergey Ryvkin)作為工程師畢業(yè)于莫斯科航空工程學(xué)院(技術(shù)大學(xué))，獲得莫斯科控制科學(xué)研究所(蘇聯(lián)科學(xué)院)博士學(xué)位及俄羅斯教育與科學(xué)部*高認(rèn)證委員會(huì)的科學(xué)博士學(xué)位。目前他是莫斯科動(dòng)力學(xué)院教授及俄羅斯科學(xué)院Trapeznikov控制科學(xué)研究所主要研究人員。他的研究方向包括應(yīng)用滑模技術(shù)的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)及其參數(shù)的觀測(cè)。里夫金教授擁有6項(xiàng)專利，出版了2部專著、5本教材，并在國(guó)際期刊和會(huì)議中發(fā)表了130多篇技術(shù)方面的論文。他是IEEE的高級(jí)會(huì)員，俄羅斯電工科學(xué)院的正式會(huì)員，電力電子和運(yùn)動(dòng)控制委員會(huì)(PEMC-C)的正式會(huì)員，是俄羅斯電氣工程雜志Electrotechika(英文版Russian Electrical Engineering)的副主編，也是International Journal of Renewable Energy Research和Transactions on Electrical Engineering以及International Journal of Advances in Telecommunications Electrotechnics,Signals and Systems(IJATES2)和俄羅斯著名電氣工程雜志Elektrichestvo的編輯委員會(huì)成員。葉夫根尼·查普利金(Evgeny Chaplygin)1965年畢業(yè)于莫斯科動(dòng)力學(xué)院無(wú)線電技術(shù)系。1974年獲得電力電子專業(yè)博士學(xué)位。自1966年以來(lái)，他一直在莫斯科動(dòng)力學(xué)院工業(yè)電子系任教，1980年開(kāi)始擔(dān)任副教授，2011年開(kāi)始擔(dān)任教授。他指導(dǎo)了11名學(xué)生攻讀碩士學(xué)位。他出版了兩本書，一本名為Industrial Electronics的教材，發(fā)表了100多篇論文并擁有70項(xiàng)專利。他是MPEI無(wú)線電電子系學(xué)術(shù)委員會(huì)成員，Russian Electrical Engineering雜志編委會(huì)成員。他的研究領(lǐng)域包括電力電子設(shè)備建模、改進(jìn)的EMC變換器和電源，以及通過(guò)電力電子技術(shù)提高電能質(zhì)量。帕維爾·沃羅寧(Pavel Voronin) 1980年于莫斯科動(dòng)力學(xué)院獲得電氣工程專業(yè)的學(xué)位證書，1983年在該學(xué)院獲得電力電子專業(yè)博士學(xué)位。他從1983年到1985年年間在MPEI工作，然后調(diào)到工業(yè)電子系擔(dān)任助理，從1988年起擔(dān)任助理教授。他在電力電子領(lǐng)域發(fā)表了70多篇論文，出版了2本專著，擁有31項(xiàng)專利。他的研究領(lǐng)域包括功率變換器、多電平逆變器、軟開(kāi)關(guān)電路和電力電子設(shè)備的計(jì)算機(jī)仿真。
目錄
譯者序
原書前言
作者簡(jiǎn)介
第1章電力電子技術(shù)的基本概念與術(shù)語(yǔ)1
1.1電能變換：變換器的分類1
1.2變換器的輸出參數(shù)和特性4
1.3變換器對(duì)電網(wǎng)的影響6
1.4變換器基本參數(shù)9
1.5交流和直流濾波器11
1.5.1濾波器中的動(dòng)態(tài)過(guò)程14
參考文獻(xiàn)14
第2章 功率半導(dǎo)體器件和無(wú)源元件152.1簡(jiǎn)介15
2.2功率二極管15
2.2.1p+-n--n+結(jié)構(gòu)的功率二極管15
2.2.2肖特基功率二極管17
2.2.3脈沖二極管17
2.3雙極型功率晶體管19
2.4晶閘管22
2.4.1帶p-n-p-n結(jié)構(gòu)的可控半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)22
2.4.2功率光控晶閘管25
2.4.3對(duì)稱晶閘管27
2.5開(kāi)關(guān)晶閘管28
2.5.1GTO晶閘管28
2.5.2門極換流晶閘管（GCT、ETO晶閘管、MTO晶閘管）30
2.5.3集成GCT30
2.5.4MOS控制晶閘管31
2.6場(chǎng)效應(yīng)晶體管32
2.6.1大功率短溝道MOS晶體管32
2.6.2Cool MOS技術(shù)37
2.6.3靜電感應(yīng)晶體管37
2.7IGBT40
2.7.1外延（PT）和均質(zhì)（NPT）IGBT結(jié)構(gòu)43
2.7.2溝槽柵IGBT45
2.7.3溝槽-FS和SPT45
2.7.4CSTBT和SPT+46
2.8開(kāi)關(guān)模塊47
2.8.1集成功率模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)47
2.8.2功率模塊裝配49
2.8.3將模塊連接到功率電路51
2.9電源組件52
2.9.1集成功率模塊52
2.9.2智能功率模塊53
2.9.3帶直流元件和冷卻系統(tǒng)的功率模塊基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1/2B2、B2、B6）53
2.9.4B6U+B6I拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功率模塊：逆變器平臺(tái)53
2.9.5雙極型功率模塊53
2.10功率開(kāi)關(guān)的應(yīng)用53
2.11半導(dǎo)體功率設(shè)備的冷卻系統(tǒng)54
2.11.1風(fēng)冷散熱器55
2.11.2液體冷卻散熱器56
2.12電力電子的發(fā)展前景56
2.12.1以碳化硅為基礎(chǔ)的功率開(kāi)關(guān)56
2.12.2高度集成功率模塊58
2.13半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)的控制58
2.14無(wú)源元件61
2.14.1簡(jiǎn)介61
2.14.2電磁元件61
2.14.3電容器：基本定義和特性69
參考文獻(xiàn)74
第3章 電力電子裝置控制76
3.1數(shù)學(xué)模型76
3.1.1一維及多維模型76
3.1.2線性和非線性系統(tǒng)——線性化76
3.1.3微分方程和矩陣方程——開(kāi)關(guān)函數(shù)80
3.1.4三相電路的二維數(shù)學(xué)描述84
3.1.5拉普拉斯變換和傳遞函數(shù)87
3.1.6脈沖調(diào)制90
3.1.7差分方程91
3.1.8離散拉普拉斯變換（Z變換）92
3.2電力電子裝置的電氣過(guò)程分析94
3.2.1微分方程的解析解94
3.2.2擬合方法95
3.2.3相軌跡和點(diǎn)變換方法96
3.2.4主成分分析法96
3.2.5穩(wěn)定性99
3.3控制方法100
3.3.1控制問(wèn)題和原理100
3.3.2控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)101
3.3.3線性控制方法103
3.3.4繼電器特性控制105
3.3.5滑動(dòng)模式控制107
3.3.6數(shù)字控制111
3.3.7預(yù)測(cè)控制112
3.3.8電力電子的人工智能113
附錄3A牛頓的二項(xiàng)式公式122
附錄3B微分方程的解122
參考文獻(xiàn)124
第4章 電網(wǎng)換流變換器125
4.1簡(jiǎn)介125
4.2整流器125
4.2.1整流電路基本工作原理125
4.2.2基本整流電路128
4.2.3整流器特性145
4.3并網(wǎng)逆變器151
4.3.1工作原理151
4.3.2在逆變模式下運(yùn)行的基本電路155
4.3.3逆變器的有功功率、無(wú)功功率和視在功率159
4.3.4逆變器的特性160
4.4直接頻率變換器（周波變換器）161
4.4.1基于晶閘管的交流-交流變換器161
4.4.2減小輸出電壓的失真164
4.5基于晶閘管的交流調(diào)壓器167
4.5.1單相交流調(diào)壓器167
4.5.2三相交流調(diào)壓器171
參考文獻(xiàn)173
第5章直流-直流變換電路174
5.1簡(jiǎn)介：連續(xù)穩(wěn)定器174
5.2基本直流調(diào)壓器175
5.2.1降壓式直流-直流變換器175
5.2.2升壓式直流-直流變換器177
5.2.3反向調(diào)節(jié)器179
5.2.4C＇uk變換器181
5.2.5電壓倍增調(diào)節(jié)器182
5.3輸入輸出變壓器解耦的直流調(diào)壓器183
5.3.1反激式變換器183
5.3.2正激式變換器185
5.3.3推挽式變換器186
5.4多象限直流變換器188
5.4.1兩象限變換器188
5.4.2四象限變換器189
5.5向負(fù)載供電的晶閘管-電容調(diào)節(jié)器190
參考文獻(xiàn)191
第6章基于全控型開(kāi)關(guān)器件的逆變器與交流變換器193
6.1電壓型逆變器193
6.1.1單相電壓型逆變器193
6.1.2單相電壓型逆變器的脈沖寬度控制199
6.1.3三相電壓型逆變器203
6.1.4非對(duì)稱負(fù)載下的三相電壓型逆變器206
6.2電流型逆變器208
6.2.1晶體管電流型逆變器208
6.2.2電流型逆變器的脈寬控制212
6.2.3基于晶閘管的電流型逆變器213
6.3交流變換器217
6.3.1不含變壓器的交流變換器217
6.3.2升壓交流電壓變換器218
6.3.3間接交流電壓變換器220
6.4變頻器221
6.4.1帶有直流環(huán)節(jié)的變頻器221
6.4.2直接變頻器221
參考文獻(xiàn)223
第7章脈沖寬度調(diào)制（PWM）與電能質(zhì)量控制2247.1PWM基本原理224
7.1.1隨機(jī)過(guò)程脈沖調(diào)制226
7.2逆變器中的PWM技術(shù)227
7.2.1電壓型逆變器227
7.2.2電流型逆變器234
7.2.3空間矢量調(diào)制237
7.3基于PWM變換器的電能質(zhì)量控制242
7.3.1PWM變換器性能242
7.3.2交流-直流PWM變換器工作方式242
7.3.3有源電力濾波器247
7.3.4混合濾波器254
7.3.5三相系統(tǒng)中的電流平衡257
7.4PWM控制方式下的交流-直流變換器基本控制系統(tǒng)258
參考文獻(xiàn)265
第8章 諧振變換器266
8.1簡(jiǎn)介266
8.2諧振電路中帶負(fù)載的變換器267
8.2.1帶串聯(lián)負(fù)載的變換器267
8.2.2帶并聯(lián)負(fù)載的變換器274
8.2.3串聯(lián)-并聯(lián)諧振逆變器277
8.2.4E類變換器277
8.3準(zhǔn)諧振變換器281
8.3.1準(zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)電路281
8.3.2準(zhǔn)諧振直流-直流變換器283
8.3.3帶有開(kāi)關(guān)電壓限制的ZVS變換器288
8.3.4具有輸入諧振電路的ZVS逆變器290
參考文獻(xiàn)293
第9章 多電平、模塊化和多單元變換器拓?fù)?949.1簡(jiǎn)介294
9.2整流器與直流-直流變換器并聯(lián)295
9.3逆變器并聯(lián)299
9.4基于電容-二極管單元的倍壓器和分壓器302
9.4.1倍壓器302
9.4.2分壓器304
9.5多電平變換器結(jié)構(gòu)304
9.5.1二極管鉗位電路305
9.5.2飛跨電容型逆變器306
9.5.3級(jí)聯(lián)型多電平變換器307
參考文獻(xiàn)309
第10章 電力電子技術(shù)應(yīng)用310
10.1提高供電效率310
10.1.1電力傳輸和電能質(zhì)量的控制310
10.1.2電力電子技術(shù)在可再生能源和儲(chǔ)能設(shè)備中的應(yīng)用315
10.2電力驅(qū)動(dòng)裝置318
10.2.1直流電機(jī)的控制318
10.2.2感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的控制320
10.2.3同步電機(jī)的控制322
10.3工程應(yīng)用326
10.3.1照明設(shè)備326
10.3.2電工技術(shù)327
10.3.3電力運(yùn)輸329
10.3.4技術(shù)要求334
參考文獻(xiàn)339
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