具体描述
交流步进传动是运动控制中一个新的研究领域。它基于电力
电子器件的开关控制、计算机的离散控制和电机的位置控制，使
同步电动机步进运动形成一种全新的传动控制技术。本书系统地
介绍交流步进传动的基本理论、分析方法、控制方式，系统设计
及工业应用。
本书是作者多年来从事交流步进传动系统研究工作的总结。
在分析增量运动控制机理的基础上，深入浅出地论述同步电动机
步进传动的基本特征、供电方式、动态特性、步进控制、离散技
术、参数影响以及应用实例。内容新颖，注重概念，强调实用，适
宜自学，激发读者的研究兴趣，拓宽电气传动的科研领域。
本书适宜于从事电气自动化技术的工程技术人员阅读，也可
作为高等院校有关专业教师、研究生和学生的教学参考书。
作者简介
目录信息
《电气自动化新技术丛书》序言
前言
第1章 导论
1.1概述
1.2增量运动中的电动机
1.2.1步进电动机
1.2.2开关磁阻电动机
1.2.3无换向器电动机
1.2.4交流步进同步电动机
1.3增量运动的交流控制
1.3.1增量运动控制与电力电子技术
1.3.2正弦波与阶梯波
1.3.3离散控制与数字控制
第2章 步进电动机的步进传动
2.1概述
2.2由定位电磁铁构成的步进电动机
2.3反应式步进电动机
2.3.1多段反应式步进电动机
2.3.2单段反应式步进电动机
2.3.3反应转矩
2.3.4反应式步进电动机的供电方式和转矩星形图
2.4两相混合式步进电动机
2.4.1结构
2.4.2工作原理
2.4.3供电方式
2.5五相混合式步进电动机
2.5.1结构
2.5.2工作原理
2.5.3供电方式
2.6直线步进电动机
2.6.1结构
2.6.2工作原理
第3章 同步电动机步进运动的基本特征
3.1概述
3.2圆旋转磁场的离散化
3.2.1三相交流电动机的旋转磁场
3.2.2旋转磁场离散为步进磁场
3.2.3马鞍形直流电流的离散
3.2.4离散波形分析
3.3步进运动的转矩矢量
3.3.1步进运动的矩角特性
3.3.2定位转矩星形图
3.4旋转矢量的解耦
3.4.1矢量分解法
3.4.2三相电动机的矢量变换
3.5同步电动机的步进运动及数学描述
3.5.1反应式同步电动机
3.5.2永磁式同步电动机
3.5.3直流励磁同步电动机
第4章 交流步进电源
4.1概述
4.2步进传动的直流供电
4.2.1步进电动机的直流供电
4.2.2马鞍形直流供电
4.2.3普通同步电动机的直流供电
4.3交－直－交电流型变频器
4.3.1工作原理
4.3.2交－直－交步进电源
4.4电流型变频器的多重化
4.4.1多重化技术
4.4.2步进传动的多重化
4.5交－交变频器
4.5.1工作原理
4.5.2由六个三相全控桥构成的变频器
4.5.3由四个三相全控桥构成的变频器
4.5.4由三个三相全控桥构成的变频器
4.5.5双H桥交－交变频器
第5章 步进传动的动态计算
5.1概述
5.2步进传动特性的计算
5.2.1步进传动系统的传动比
5.2.2步进传动系统的转速和调速比
5.3步进传动的折算
5.3.1转矩的折算
5.3.2转动惯量的折算
5.4步进传动的静态角误差
5.4.1静态角误差
5.4.2永磁式步进同步电动机的静态角误差
5.4.3反应式步进同步电动机的静态角误差
5.4.4步进电动机的静态角误差
5.5步进传动的动态角误差
5.5.1点动过程
5.5.2突跳过程
5.5.3动态角误差
5.5.4突跳频率的计算
5.6步进传动的基本工作状态
5.6.1静态
5.6.2极限同步状态
5.6.3非极限同步状态
5.6.4过渡状态
第6章 同步电动机的步进控制
6.1概述
6.2步进传动的控制特性
6.2.1典型控制特性
6.2.2混合式步进电动机的矩频特性
6.3同步电动机的位置开环控制
6.3.1点动控制
6.3.2恒频控制
6.3.3升降频控制
6.3.4电轴和电齿轮
6.4同步电动机的位置闭环控制
6.4.1旋转编码器
6.4.2转换角与超前角
6.4.3转换角与超前角在闭环控制中的作用
6.4.4采用编码器反馈的闭环点位控制
6.4.5同步电动机伺服系统
6.5同步电动机的矩角直接控制
6.5.1磁动势幅值恒定的矩角控制
6.5.2功率因数为1的矩角控制
6.5.3步进运动的转矩矢量控制
6.6同步电动机的数字控制
6.6.1电压前馈控制
6.6.2位置状态反馈控制
第7章 同步电动机步进运动的分析方法
7.1概述
7.2步进运动的状态空间描述
7.2.1转子磁链的状态方程
7.2.2电磁转矩的状态方程
7.2.3电压的状态方程
7.3步进运动的状态关系
7.3.1定子电流与磁链的状态关系
7.3.2电压的状态关系
7.4步进运动的状态空间分析
7.4.1状态空间稳态分析
7.4.2稳定性分析
7.5同步电动机步进运动的电路仿真模型
7.5.1PSPICE及器件的建模
7.5.2同步电动机的电路仿真模型
7.5.3同步电动机步进控制的电路仿真模型
7.5.4模拟计算机运算部件的电路模拟
7.6步进运动的谐波分析与抑制
7.6.1电流谐波的傅里叶分析
7.6.2谐波的抑制与消除对策
第8章 电动机参数对同步电动机步进运动的动态影响
8.1概述
8.2同步电动机参数的辨识
8.2.1直流衰减法中参数的辨识
8.2.2同步电动机参数的计算
8.2.3基于微机的参数测定
8.3电动机参数对步进运动特性的影响
8.3.1动态分析基础
8.3.2定子电阻对步进特性的影响
8.3.3转子电阻对步进特性的影响
8.3.4电枢反应电感对步进特性的影响
8.3.5漏感对步进特性的影响
8.4电动机结构对步进运动特性的影响
8.4.1同步电动机转子结构特性分析
8.4.2步进运动中凸极的作用
8.4.3步进运动中阻尼绕组的作用
第9章 交流步进控制的应用
9.1概述
9.2基于步进磁场的步进电动机设计
9.2.1伯格五相步进电动机的改进
9.2.2他励减速式步进同步电动机
9.3步进控制的大功率晶体管PWM变频器
9.3.1实用型PWM变频器
9.3.2开关模式及步进控制
9.3.3变频器及步进系统特性
9.4同步电动机电齿轮在异步恒延伸轧制中的应用
9.4.1异步恒延伸轧制对S辊传动电动机的要求
9.4.2同步电动机电齿轮控制系统
9.4.3同步电动机电齿轮的实现
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
我一直对城市轨道交通的智能化控制系统比较关注，觉得这个领域的技术发展对现代城市生活至关重要。特别是列车的运行控制系统，如何保证列车运行的安全、准时和高效，是保障城市交通顺畅的关键。我非常好奇信号系统、调度系统以及列车本身动力系统的集成和协调工作。比如，先进的列车自动驾驶技术（ATO），是如何通过传感器和算法实现精准的启停、加速和减速，以及在复杂线路上的自主运行。还有，如何通过智能化的调度系统，优化列车发车间隔，减少乘客等待时间，同时最大化线路运力。另外，我也对电力牵引系统和能源回收技术感兴趣，如何通过高效的电力传输和制动能量回收，来降低能源消耗，实现绿色交通。这本书的书名虽然是“交流步进传动系统”，但“电气自动化”这个词让我觉得，它可能在某种程度上触及了动力传输和控制的某些基础原理，而这些原理很有可能被应用于轨道交通等领域，即使不是直接的应用，也能从中获得一些关于动力控制和系统集成的理论知识。
我本身对家电的智能化和节能化发展趋势比较感兴趣，觉得未来的家居生活会更加便捷和舒适。我一直很好奇，家里那些看似普通的家电，比如洗衣机、冰箱、空调等等，是如何实现精准的温度控制、水位控制、以及高效的运行模式的。特别是那些带有变频技术的家电，能够根据实际需求自动调节运行功率，实现节能和静音，这背后的控制技术肯定非常复杂。我希望能够了解到一些关于电机控制、传感器应用以及智能算法在这些家电产品中的具体实现方式。比如，洗衣机如何根据衣物种类和重量，智能调整洗涤程序和力度；空调如何根据室内外温度变化，精准调节制冷或制热量，并保持舒适的室内环境。此外，我也对家电的互联互通和智能家居平台的构建比较感兴趣，如何让不同的家电设备能够相互通信，协同工作，形成一个智能的家居生态系统。这本书的书名虽然是“交流步进传动系统”，但我直觉上觉得，电机控制和传动系统是实现这些家电智能化和高效运行的基础，所以这本书的内容或许能为我提供一些基础性的理论知识，帮助我理解这些日常生活中常见的技术。
这次在书店闲逛，偶然看到了这本《交流步进传动系统/电气自动化新技术丛书》。虽然我不是直接研究这个领域，但它在电气自动化新技术丛书系列里的名字，还是引起了我的好奇。我本身对新能源汽车的电池管理系统（BMS）和电驱动技术有点关注，觉得这个领域未来发展潜力巨大。比如，高效的电池能量管理策略，如何优化充电和放电过程，延长电池寿命，提高续航里程，这些都是非常关键的技术难题。还有电机驱动方面，如何实现高效率、低损耗的电机控制，减少能量浪费，同时保证动力输出的平顺性和响应速度，对于提升电动汽车的整体性能至关重要。另外，我也对智能电网和分布式能源系统集成比较感兴趣，了解如何在复杂的电网环境下，实现能源的有效调配和优化利用，比如微电网的建设和管理，以及智能家居电力系统的互联互通。这本书虽然名字听起来很专业，但“电气自动化新技术”这个大方向，让我觉得可能涵盖了某些与我关注领域相关的技术发展趋势，也许能从中获得一些启发性的思考，或者了解到一些通用的自动化控制原理，这些原理可以迁移到我感兴趣的其他方向上。
最近在琢磨智能制造和工业物联网（IIoT）这个大概念，特别是如何通过技术手段实现生产流程的智能化升级。我一直觉得，传统的生产模式已经很难满足日益变化的市场需求，而引入先进的自动化和智能化技术，是企业提升竞争力的必由之路。我个人对机器人技术，特别是工业机器人臂的精确控制和协同工作非常有兴趣。如何让机器人手臂完成更加复杂、精密的动作，并且能与其他设备无缝协作，实现柔性生产，这是我一直想深入了解的。此外，我也对工厂设备的预测性维护技术很关注，通过传感器和数据分析，提前发现设备故障的迹象，避免意外停机造成的损失，这对于提高生产效率和降低运营成本有着巨大的价值。数据采集和分析在其中扮演着核心角色，如何有效地从海量生产数据中提取有用的信息，并转化为可执行的指令，是需要解决的关键问题。这本书的书名虽然聚焦于“交流步进传动系统”，但我希望它能在电气自动化的整体框架下，探讨一些更广泛的关于智能化升级和物联网应用的思路。
最近对工业自动化领域特别感兴趣，尤其是伺服和步进电机方面的技术，一直在寻找一本能够深入浅出讲解这类知识的书籍。我一直对精密运动控制有着浓厚的兴趣，觉得步进电机和伺服电机在机器人、数控机床、以及各种自动化生产线上的应用实在是太神奇了。我之前接触过一些基础的电机原理，但对于如何将它们集成到实际的传动系统中，以及其中的电气控制原理，还是感觉有些模糊。特别是那种能够实现高精度定位和速度控制的系统，感觉就像是现代工业的“大脑”和“神经”。我希望找到一本不仅能讲清楚电机本身的工作原理，还能深入剖析其传动和控制系统的书籍。比如，不同类型的步进电机（两相、五相）各自的优缺点，以及在不同负载情况下如何选择合适的电机；还有驱动器的工作原理，PWM控制、细分技术等等，这些都是我非常想了解的内容。同时，我也很关心如何将这些电机与PLC、单片机等控制器进行有效的连接和通信，实现复杂的运动轨迹规划和实时反馈控制。如果书中能包含一些实际的工程案例或者设计思路，那就更好了，这样可以直接将理论知识与实际应用联系起来，帮助我更好地理解和掌握这些技术。
