变流技术的实现 9787030235787 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孙慧峰，熊旭平 著

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• 电力电子
• 变流器
• 电力变换
• 电机控制
• 新能源
• 电力系统
• 开关电源
• IGBT
• 逆变器
• 驱动电路

店铺： 韵读图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030235787

商品编码：29842630418

包装：平装

出版时间：2012-02-01

图书基本信息
图书名称	变流技术的实现	作者	孙慧峰,熊旭平
定价	29.00元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030235787	出版日期	2012-02-01
字数		页码	270
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.581Kg

内容简介

《高职高专电子信息类系列教材：变流技术的实现（修订版）》主要内容包括常用电力电子器件的结构原理与驱动，由此组成的变流电路及其测调，以及变频器应用技术。本书的编写本着“源于现场，又服务于现场”的原则，依据职业岗位、参照职业资格标准，确定学生应具备的知识与技能，选取教学载体，设计课程内容。 《高职高专电子信息类系列教材：变流技术的实现（修订版）》可供高职高专院校电气自动化技术、机电一体化技术等电气工程类和电子信息类专业师生使用。

作者简介

孙慧峰、熊旭平在借鉴德国“双元制”职业教育模式的基础上，结合我国高职教育的特点主编了《变流技术的实现（修订版）》一书。其主要特点是在内容的选取与结构安排上本着“源于企业，又服务于企业”的原则，贴近岗位选取教学载体，设计课程内容，注重学生实践操作能力的培养，体现了工作过程的完整性，突显高职教育特色。所列举的实例尽量与实际相结合，文字表达力求简单易懂，在保证基本理论的前提下，简化甚至舍去了繁琐的理论推导和复杂的数据计算，突出实用性，侧重于学生基本技能的训练和综合能力的培养。 本书共分9章，内容包括：常用电力电子器件的结构原理与驱动，由此组成的变流电路及其测调，以及变频器应用技术。可供高职高专院校电气自动化技术、机电一体化技术等电气工程类和电子信息类专业师生使用。

目录

绪论 章 可控整流技术的实现 任务1 晶闸管的功能测试 任务2 晶闸管的触发电路调试 任务3 单相半波（Half-Wave）可控整流的实现 任务4 单相桥式可控整流的实现 任务5 三相半波可控整流的实现 任务6 三相桥式可控整流的实现 本章小结 第2章 有源逆变技术的实现 任务1 有源逆变及其基本逆变电路 任务2 有源逆变电路的应用 本章小结 第3章 全控型电力电子器件的检测与驱动 任务1 全控型器件的认识与检测 任务2 电力电子器件的保护及缓冲措施 本章小结 第4章 直流斩波技术的实现 任务1 降压式直流斩波电路 任务2 升压式直流斩波电路 任务3 升降压式直流斩波电路 本章小结 第5章 交流调压技术的实现 任务1 单相交流调压电路 任务2 三相交流调压电路 任务3 交流开关及其应用电路 本章小结 第6章 变频技术的实现 任务1 无源逆变技术的实现 任务2 变频器的组成及运行 任务3 脉宽调制技术的应用 本章小结 第7章 变频器的操作运行与功能预置 任务1 变频器的认识与操作 任务2 面板运行模式下的电动机启停及正、反转控制 任务3 外部端子运行模式下电动机的启停和反转 任务4 外接给定信号控制的变频调速 任务5 变频器的功能及预置 任务6 变频器的PID控制 任务7 PLC与变频器的配合使用 本章小结 第8章 变频器的典型应用 本章小结 第9章 变频器的保养、维护与故障对策 任务1 变频器的维护与保养 任务2 变频器的维修与检查 本章小结 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《电力电子变换原理与应用》 内容简介 本书深入探讨了现代电力电子变换的核心原理，全面阐述了各类变换器的工作机制、设计方法以及在实际工程中的应用。全书结构清晰，逻辑严谨，从基础概念入手，逐步深入到复杂电路的分析与设计，旨在为读者构建一个扎实的电力电子技术知识体系。 第一部分：电力电子变换基础 本部分将带领读者进入电力电子变换的广阔世界，理解其基本概念和重要性。 绪论： 介绍电力电子学的定义、发展历程及其在现代社会中的关键作用。我们将探讨电力电子技术如何驱动能源转型，支持可持续发展，并渗透到我们生活的方方面面，从家电到工业生产，从交通运输到通信系统。重点阐述电力电子变换在提高能源利用效率、减少环境污染方面的不可替代的贡献。 电力电子器件： 详细介绍各种半导体电力电子器件的物理特性、工作原理、主要参数以及选择标准。这包括： 二极管（Diodes）： 讲解其单向导电性，分类（如快恢复二极管、肖特基二极管），以及在整流、续流等电路中的应用。 晶闸管（Thyristors）： 阐述其触发导通、自关断特性，介绍不同类型的晶闸管（如普通晶闸管、双向晶闸管、门极可关断晶闸管 GTO）及其在高功率应用中的优势。 功率 MOSFET（Power MOSFET）： 详细介绍其电压驱动特性、快速开关性能，以及在低压、高频应用中的广泛使用。 功率 BJT（Power Bipolar Junction Transistor）： 讲解其电流驱动特性，以及在某些中等功率、中等频率场合的应用。 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）： 重点分析其结合 MOSFET 和 BJT 优点的特性，即高输入阻抗和低导通压降，是目前中高功率应用的主流器件。 其他新型器件： 简要介绍碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等宽禁带半导体器件的最新发展及其在提高功率密度、效率方面的潜力。 器件选型与散热： 提供实用的器件选型指南，包括额定电压、电流、开关速度、功耗等关键参数的考量，并强调有效的散热设计对于保证器件可靠运行的重要性。 基本变换器拓扑： 介绍最基础的几种电力电子变换器拓扑结构，理解它们如何实现电能的直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流的变换。 DC-DC 变换器： 升压变换器（Boost Converter）： 讲解其利用电感储能实现电压升高的原理，分析其稳态和动态特性，并给出设计实例。 降压变换器（Buck Converter）： 阐述其利用电感和开关元件实现电压降低的原理，分析其工作模式，并提供设计方法。 升降压变换器（Buck-Boost Converter）： 介绍其能实现电压升高和降低两种功能的混合拓扑，分析其工作过程。 Cuk 变换器、SEPIC 变换器： 介绍这些具有连续输入/输出电流特性的新型 DC-DC 变换器。 DC-AC 变换器（逆变器）： 单相逆变器（Single-Phase Inverter）： 讲解方波和弦波输出逆变器的基本原理，介绍脉宽调制 (PWM) 技术如何用于生成接近正弦的输出电压。 三相逆变器（Three-Phase Inverter）： 阐述其在电机驱动等领域的应用，介绍空间矢量脉宽调制 (SVPWM) 等高级控制策略。 AC-DC 变换器（整流器）： 不可控整流器（Uncontrolled Rectifier）： 介绍二极管整流电路，分析其输出电压波形和纹波特性。 半控整流器（Semi-Controlled Rectifier）： 介绍晶闸管整流电路，分析其通过控制触发角实现输出电压调节的能力。 全控整流器（Fully-Controlled Rectifier）： 介绍 IGBT 或 MOSFET 整流电路，分析其具有双向功率流动和功率因数可控的优点。 AC-AC 变换器： 交流调压器（AC Voltage Controller）： 介绍利用双向开关（如 TRIAC）实现交流电压幅度控制的原理。 变频器（Frequency Converter）： 介绍其基本结构，包括整流、直流环节和逆变，以及实现频率和电压调节的方法。 控制策略： 讲解实现电力电子变换器稳定、高效工作的各种控制方法。 脉宽调制 (PWM) 技术： 详细介绍不同类型的 PWM 技术，包括电压型 PWM、电流型 PWM、空间矢量 PWM (SVPWM) 等，分析其各自的优缺点以及适用范围。 反馈控制： 讲解电压反馈、电流反馈以及复合反馈控制的原理，介绍 PID 控制器在电力电子系统中的应用。 高级控制技术： 简要介绍模型预测控制 (MPC)、滑模控制 (Sliding Mode Control) 等先进控制策略在提高变换器性能方面的潜力。 第二部分：高频变换器与能量存储 本部分将深入探讨高频化和能量存储技术在现代电力电子系统中的重要性。 高频开关技术： 分析高频开关带来的优势（如减小器件尺寸、减小无源元件尺寸、提高效率）和挑战（如开关损耗增加、电磁干扰 EMI 增强）。 软开关技术： 介绍零电压开关 (ZVS) 和零电流开关 (ZCS) 技术，分析其降低开关损耗的机理，并介绍实现软开关的各种拓扑和方法（如谐振变换器）。 开关模式电源 (SMPS)： 详细讲解 SMPS 的基本原理，包括其在高频下的工作方式、效率提升机制，以及在消费电子、通信设备等领域的广泛应用。 隔离型变换器： 介绍利用变压器实现输入输出隔离的各种变换器拓扑，如反激变换器 (Flyback)、正激变换器 (Forward)、半桥变换器 (Half-Bridge)、全桥变换器 (Full-Bridge) 等，分析其隔离原理、隔离变压器的设计，以及在电源安全和噪声抑制方面的作用。 能量存储元件： 电感器（Inductors）： 讲解电感器的设计、制造与参数选择，包括储能电感、滤波电感、变压器等。 电容器（Capacitors）： 介绍不同类型电容器（如电解电容、陶瓷电容、薄膜电容）的特性，以及在滤波、储能等方面的应用。 电池与超级电容器： 介绍作为储能单元的电池和超级电容器，分析其在能量存储系统中的作用，以及与电力电子变换器的配合。 第三部分：电力电子变换器的设计与应用 本部分将重点放在如何将理论知识转化为实际工程设计，并结合具体的应用场景进行阐述。 变换器设计流程： 提供系统化的变换器设计步骤，包括确定技术指标、选择拓扑、计算关键参数、选择器件、设计 PCB 布局、进行 EMI/EMC 设计等。 功率因数校正 (PFC)： 详细介绍有源和无源 PFC 的原理与设计，分析其在提高电网利用率、减少谐波污染方面的意义。 电磁兼容性 (EMC) / 电磁干扰 (EMI)： 讲解电力电子变换器产生的 EMI 源，分析 EMI 的传播途径，并介绍抑制 EMI 的有效方法，包括滤波、屏蔽、布局优化等。 热设计与散热： 强调热管理在电力电子系统可靠性中的重要性，介绍各种散热技术（如自然对流、强制风冷、水冷、热管）及其应用。 典型应用实例： 开关电源： 详细分析不同类型开关电源（如计算机电源、LED 照明电源、适配器）的设计与特点。 电机驱动： 介绍变频器在交流电机和直流电机驱动中的应用，分析其在调速、节能方面的优势。 不间断电源 (UPS)： 讲解 UPS 的基本工作原理，包括在线式、后备式、在线互动式 UPS，以及其在关键负载供电中的作用。 新能源发电接入： 阐述光伏逆变器、风力发电机变流器等在将分布式新能源接入电网中的关键作用，以及其面临的挑战。 电动汽车充电桩： 介绍电动汽车充电桩中的电力电子变换技术，包括 AC-DC 充电和 DC-DC 充电。 工业加热与焊接： 介绍感应加热、电弧焊电源等领域中的电力电子变换应用。 附录： 常用电力电子器件数据手册解读 电路仿真软件介绍与应用案例 相关标准与规范 本书力求理论与实践相结合，通过大量图示、表格和工程实例，帮助读者深刻理解电力电子变换的奥秘，掌握实际设计与应用技能，为从事相关领域的研究、开发和工程技术工作奠定坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

在我多年的电气工程师生涯中，变流技术一直是我工作中不可或缺的一部分。从最初的工业驱动到现在的电动汽车、智能电网，变流器的应用场景越来越广泛，技术要求也越来越高。我拿到《变流技术的实现》这本书，首先被它的标题所吸引。我希望这本书能够提供一种系统性的视角，让我能够从整体上把握变流技术的发展脉络和关键环节。我尤其感兴趣的是书中对不同变流器拓扑的比较分析，以及它们在不同应用领域中的适用性。例如，在新能源发电领域，如何选择合适的升压或降压变流器；在电动汽车领域，如何设计高效的双向DC/DC变流器；在工业驱动领域，如何实现精确的电机控制。我希望书中能够提供详细的设计流程和计算方法，甚至是一些实际工程案例的分析，这样可以帮助我更好地理解理论与实践之间的联系。此外，我非常关注书中对于新材料、新器件在变流技术中的应用。例如，宽禁带半导体器件（SiC、GaN）的出现，正在深刻地改变着变流器的设计理念和性能极限。我希望书中能够详细介绍这些新材料的特性，以及它们在变流器中的具体应用和优势。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本优秀的工程技术书籍，其价值体现在它能否帮助读者解决实际问题，提升工程实践能力。拿到《变流技术的实现》这本书，我最为关注的是它能否为我提供一套系统性的解决方案，应对我在实际工作中遇到的挑战。我多年来一直从事电力电子设备的设计与制造，深知变流器性能的优劣直接关系到整个系统的效率、可靠性和成本。我希望书中能够详细阐述不同变流器拓扑的数学模型、仿真方法以及参数设计的原则。例如，在设计一个高效率的DC/DC变流器时，如何根据负载需求选择合适的拓扑结构，如何优化开关频率和工作占空比，如何选择合适的功率器件和无源元件。我希望书中能够提供具体的计算公式和设计表格，甚至是一些软件工具的使用指导。此外，对于变流器的控制策略，我希望能够有更深入的探讨，包括如何设计PID控制器、滑模控制器、模糊控制器等，以及如何实现电流、电压和功率的精确控制。我也非常关注书中关于电磁兼容性（EMC）设计、热管理和可靠性分析的内容，这些是保证变流器产品质量的关键因素。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对新兴技术充满好奇的技术爱好者，尤其对新能源领域的发展非常关注。在《变流技术的实现》这本书中，我看到了一扇通往绿色能源未来世界的窗口。我希望这本书能够深入浅出地介绍变流技术在太阳能光伏发电、风力发电、电动汽车充电以及智能电网等领域的应用。例如，我非常想了解太阳能光伏系统中的MPPT（最大功率点跟踪）技术是如何通过变流器实现的，以及不同类型的光伏变流器（如升压型、降压型、升降压型）在实际应用中的优劣。在风力发电领域，我希望能够了解到变桨控制和变流器控制是如何协同工作的，以最大化风力发电的效率。对于电动汽车，双向DC/DC变流器在充电、放电以及车辆能量回收中的作用，也令我非常着迷。我希望这本书能够提供一些具体的案例分析，展示这些变流器技术是如何为实现更清洁、更可持续的能源未来做出贡献的。同时，我也希望书中能够提及一些相关的标准和法规，以及未来变流技术的发展趋势。

评分☆☆☆☆☆

作为一个长期在电力电子领域耕耘的工程师，我深知变流器设计中理论与实践的巨大鸿沟，《变流技术的实现》这本书恰恰填补了这一空白。我希望这本书不仅仅停留在理论的层面，而是能够提供更具操作性和指导性的内容。我尤其看重书中关于功率器件选择、驱动电路设计、以及PCB布局的实用建议。例如，如何根据不同的工作电压、电流以及开关频率，选择最合适的IGBT、MOSFET或者SiC/GaN器件；如何设计出低寄生参数、高驱动能力的栅极驱动电路；以及如何进行合理的PCB布局，以减小寄生电感和寄生电容，提高变流器的效率和电磁兼容性。我希望书中能够提供一些实际的设计案例，并分享作者在实际工程中遇到的问题和解决方案。此外，对于变流器的测试与调试，我希望书中能够提供详细的步骤和方法，例如如何进行稳态和动态性能测试，如何进行故障诊断和排除。我相信，通过学习这本书，我能够将所学的理论知识更有效地转化为实际的工程能力，从而在变流器设计领域取得更大的进步。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《变流技术的实现》，翻开它的封面，首先映入眼帘的是扎实的纸张和清晰的印刷。我从事电子电力领域多年，对于变流技术一直是绕不开的话题，从最初接触电力电子学，到后来在实际项目中不断学习和应用，变流器的身影无处不在，它承载着能量转换和控制的核心功能，是现代电力系统高效运行的关键。这本书的名字就直接点明了其核心主题——“实现”，这让我对接下来的内容充满了期待。我非常好奇作者是如何将如此复杂的技术，从理论推导到实际应用的每一个环节都细致地呈现在读者面前。在我过去的经验中，很多书籍在理论层面讲解得很透彻，但在如何将这些理论转化为实际工程应用，在电路设计、器件选型、控制策略的落地等方面，往往会留下不少空白。我希望这本书能够弥补这方面的不足，提供更具指导性的内容，让我能够将学到的知识更有效地转化为解决实际问题的能力。尤其是对于一些新兴的变流技术，比如多电平变换器、隔离式变流器在新能源接入、储能系统中的应用，我希望能在这本书中找到更深入的解读和更具操作性的指导。同时，我也很关注书中对于各种变流拓扑的优缺点分析，以及在不同应用场景下的选型建议，这对于优化系统设计、降低成本、提高效率至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本优秀的科技书籍，其价值不仅仅在于知识的传授，更在于它能否激发读者的思考，培养读者的创新能力。在《变流技术的实现》这本书中，我期待看到作者在讲解基本原理的同时，能够引入一些前沿的研究成果和未来的发展趋势。例如，在高频开关技术、宽禁带半导体器件（如SiC、GaN）在变流器中的应用，以及先进的控制算法（如模型预测控制、自适应控制）如何提升变流器的性能和可靠性等方面，我希望能获得更详尽的介绍。在我看来，这些新的技术和方法是推动变流技术不断进步的核心驱动力。我希望作者能够深入浅出地解析这些技术的原理，并结合具体的案例进行说明，让我能够清晰地理解它们是如何在实际的变流器设计中发挥作用的。此外，我也非常关注书中对于电磁兼容性（EMC）、热管理以及可靠性设计等方面的论述。这些工程实现中常常被忽视但至关重要的方面，往往是决定一个变流器产品能否成功商用的关键。如果书中能够提供一些实用的设计技巧和经验分享，那将对我非常有帮助。我希望这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本能够引导我进行深度思考和自主创新的启蒙读物。

评分☆☆☆☆☆

作为一个多年从事电力电子产品研发的工程师，我对《变流技术的实现》这本书的期望值很高。在我看来，一本真正优秀的变流技术书籍，应该能够涵盖从理论基础到工程实现的完整链条。我希望书中能够详细阐述各种主流变流器拓扑的数学模型，包括稳态分析和动态分析，并提供详细的推导过程。同时，我希望书中能够对不同拓扑的优缺点进行深入的比较，并给出在不同应用场景下的选型建议。尤其令我感兴趣的是书中对于先进控制策略的讲解，例如如何设计能够实现高精度电流/电压控制的PID控制器，如何利用模型预测控制（MPC）来优化变流器的性能，以及如何实现对电网扰动的鲁棒性控制。此外，我非常关注书中关于功率器件选型、栅极驱动电路设计、以及电磁兼容性（EMC）和热管理等工程实现方面的细节。我希望书中能够提供一些实用的设计技巧和经验分享，帮助我避免在实际工程中可能遇到的陷阱。我相信，如果这本书能够做到以上几点，它将成为我案头必备的参考书之一。

评分☆☆☆☆☆

说实话，作为一个初学者，我对《变流技术的实现》这本书抱有极大的好奇和一丝忐忑。我深知变流技术是一个相当复杂的领域，涉及到电力电子、自动控制、数字信号处理等多个学科的交叉。当我翻开这本书时，我期望能够得到一个清晰的、循序渐进的学习路径。我希望作者能够从最基础的概念讲起，例如整流、逆变、DC/DC变换的基本原理，并逐步引入更复杂的拓扑结构和控制策略。对于书中出现的公式和推导，我希望能够有清晰的解释和必要的铺垫，而不是直接给出结果。我非常看重书中是否包含一些图示和仿真结果，因为这些直观的展示能够帮助我更好地理解抽象的理论。同时，我也希望书中能够提供一些常见的变流器应用案例，让我能够看到这些技术是如何在现实生活中发挥作用的。例如，在家用电器、工业设备、新能源系统中的应用。我相信，通过学习这本书，我能够建立起对变流技术的基本认知，并为我进一步深入学习打下坚实的基础。我也希望这本书能够帮助我培养分析和解决问题的能力，而不是仅仅停留在被动接受知识的层面。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对电力系统自动化领域充满探索精神的技术人员，《变流技术的实现》这本书吸引我的原因在于它深入探讨了变流技术在现代电力系统中的重要作用。随着新能源发电的蓬勃发展，以及智能电网的建设，变流器作为连接新能源与电网的“桥梁”，其设计和控制的先进性直接影响着电网的稳定性和运行效率。我希望这本书能够提供对各种新型变流器拓扑，如多电平变流器、柔性直流输电（HVDC）中的变流器、以及用于储能系统的双向变流器等进行详细介绍。同时，我非常期待书中能够深入探讨先进的控制算法，例如基于模型预测控制（MPC）的变流器控制，如何实现对输出电压、电流的精确控制，以及如何提高变流器的动态响应速度和鲁棒性。此外，我希望书中能够结合实际工程案例，分析不同变流器在电网接入、无功功率补偿、谐波抑制等方面的应用。例如，如何设计一个能够有效抑制谐波的变流器，如何实现电网故障穿越能力。我相信，通过学习这本书，我能够更深刻地理解变流技术在电力系统自动化中的关键作用，并为我设计更优化的电力系统控制策略提供理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一位对电力电子领域充满热情的研究生来说，《变流技术的实现》这本书的出现，无疑为我打开了一扇新的窗口。我目前的研究方向涉及到微电网的能量管理和功率分配，而变流技术正是实现这些功能的核心。我常常在思考，如何设计出更高效、更可靠、更具成本效益的变流器，以满足日益增长的能源需求和不断变化的市场挑战。这本书的名字“实现”二字，直接击中了我的痛点。我需要的不只是理论的堆砌，而是能够指导我进行实际设计和优化的方法和工具。我希望书中能够详细阐述不同变流器拓扑的数学模型，以及如何基于这些模型进行动态仿真和性能分析。同时，对于控制系统的设计，我希望能有更深入的探讨，包括如何设计鲁棒性强的控制器，以应对电网扰动和负载变化。此外，我非常关注书中在功率器件的选择和驱动电路的设计方面的内容。这是影响变流器效率和可靠性的重要环节。我希望作者能够提供一些实用的指导，例如如何根据不同的应用场景选择合适的IGBT、MOSFET或SiC/GaN器件，以及如何设计高效可靠的驱动电路。