Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Marcel Dekker Inc

作者:Krishnan, Ramu

出品人:

页数:611

译者:

出版时间:2009-9

价格:USD 112

装帧:HRD

isbn号码:9780824753849

丛书系列:

图书标签:

• PMSM&BLDC
• Motor
• Drivers
• 电气工程及其自动化
• 电气工程
• 电机控制
• 电机驱动
• 永磁同步电机
• 无刷直流电机
• PMSM
• BLDC
• 电力电子
• 控制系统
• 电机控制
• 驱动技术
• 新能源

驱动世界的脉动：永磁同步与直流无刷电机控制技术详解 在现代工业、交通运输乃至家用电器领域，电机扮演着至关重要的角色，它们是实现能量转换、驱动设备运转的“心脏”。其中，永磁同步电机（PMSM）与直流无刷电机（BLDC）凭借其高效率、高功率密度、长寿命以及精确控制的优势，正以前所未有的速度渗透并引领着技术革新。本书旨在深入剖析这两种高性能电机的驱动与控制技术，为工程师、研究人员及相关领域从业者提供一份详实、系统的参考指南。 第一部分：永磁同步电机（PMSM）的奥秘 永磁同步电机，顾名思义，其定子绕组通入交流电产生旋转磁场，而转子则励磁于永磁体，使得转子磁场与定子旋转磁场严格同步，从而实现恒定的转速。这种同步运行的特性是其高效率和精确控制的基础。 基本原理与结构解析： 本部分将首先介绍PMSM的工作原理，包括电磁场的相互作用、反电动势的产生以及转矩的生成机制。我们将详细阐述PMSM的典型结构，如内置式（IPM）和表贴式（SPM），并分析它们在磁路设计、永磁体布置以及性能表现上的差异。我们将探讨不同材料（如钕铁硼、钐钴）对永磁体性能的影响，以及定子槽形、绕组连接方式等对电机性能的优化作用。 数学模型与仿真分析： 为了实现精确的控制，建立PMSM的数学模型至关重要。本书将详细推导PMSM在dq坐标系下的数学模型，包括电压方程、磁链方程以及转矩方程。我们将演示如何利用这些模型进行仿真分析，预测电机在不同工况下的性能表现，以及如何通过仿真优化设计参数。对定子电阻、电感、反电动势系数等关键参数的测量与辨识也将予以介绍。 空间矢量脉宽调制（SVPWM）： SVPWM是PMSM驱动中最核心的控制技术之一。本部分将深入讲解SVPWM的原理，如何将三相电压矢量映射到两相旋转坐标系，并如何通过选取适当的开关模式来逼近理想的电压矢量，从而实现对电机转矩和磁链的精确控制。我们将详细分析基本矢量、零矢量以及作用时间和电压幅值计算，并提供实际应用中的各种SVPWM实现方法，包括查找表法、解析法等，并讨论其对谐波抑制和效率的影响。 转子位置传感与无传感器技术： 精确的转子位置信息是实现同步运行和高性能控制的关键。本书将系统介绍常用的转子位置传感器，如正交编码器、旋转变压器（Resolver）等，并分析它们的安装、信号处理及优缺点。更重要的是，我们将重点介绍日益普及的无传感器控制技术。这包括基于反电动势（Back-EMF）估算的方法，如过零检测法、谐波注入法、高频注入法等，以及基于磁链估算的方法。我们将深入探讨各种无传感器方法的原理、适用范围、鲁棒性以及在低速和堵转状态下的挑战与解决方案。 矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）： 矢量控制是将PMSM的控制转化为直流电机类似结构的控制，从而实现对转矩和磁链的独立控制。本书将全面介绍FOC的实现原理，包括坐标变换（Clarke、Park变换）、电流环与磁链环的PI控制器设计、以及转矩指令的生成。我们将区分弱磁控制（Field Weakening）的原理和实现方法，这对于电机在超速运行时保持稳定至关重要。同时，也将探讨各种FOC算法的变种，如直接转矩控制（DTC）的原理与特点。 其他控制策略与优化： 除了基本的FOC，本书还将探讨更高级的控制策略，如模型预测控制（MPC）、滑模控制（Sliding Mode Control, SMC）等，分析它们的优势和在特定应用中的适用性。我们将深入研究如何通过优化PI参数、引入前馈控制、死区补偿等手段来提升系统的动态响应和稳态精度。另外，对电机参数摄动、负载扰动等不确定性因素的鲁棒性分析也将予以关注。 第二部分：直流无刷电机（BLDC）的独特魅力 直流无刷电机，虽然名称中包含“直流”，但其本质上是一种交流电机，其换相由电子电路取代了传统的有刷电机中的机械换向器。BLDC电机凭借其结构简单、效率高、寿命长、噪音低等优点，在许多领域已成为主流选择。 BLDC电机结构与工作原理： 本部分将详细介绍BLDC电机的结构，包括外转子式和内转子式，以及定子绕组的排列和转子永磁体的配置。我们将清晰地解释电子换相（Electronic Commutation）的原理，即如何根据转子位置信息，通过控制MOSFET或IGBT等功率器件的开关，精确地在定子绕组中产生旋转磁场，从而驱动转子旋转。我们将分析反电动势波形（梯形波）对控制策略的影响。 霍尔传感器与无传感器控制： 与PMSM类似，BLDC电机也需要转子位置信息来进行电子换相。本书将介绍基于霍尔传感器（Hall Effect Sensor）的控制方法，分析霍尔传感器的类型、安装位置以及信号处理。同时，我们将重点介绍BLDC电机的无传感器控制技术，包括基于反电动势零点检测的换相方法，以及如何在这种方法中处理低速和堵转状态下的换相问题。我们将深入探讨零点检测法的原理、实现细节以及其在不同工况下的性能表现。 六步换相控制： 六步换相（Six-Step Commutation）是BLDC电机最经典和最基础的控制方式。本书将详细解析六步换相的原理，如何根据转子位置信号（霍尔传感器或反电动势估算）依次导通定子绕组，实现对转子磁场的驱动。我们将清晰地展示六个换相步的状态，以及在这种模式下如何控制电机的转速和转矩。 恒定转矩控制与速度控制： 本部分将深入探讨BLDC电机的速度控制。对于基于霍尔传感器的六步换相，我们将介绍如何通过改变PWM占空比来控制输出电压，进而实现对电机转速的调节。对于反电动势零点检测法，也将详细介绍如何结合PWM调制的实现速度控制。我们将分析如何设计PI控制器来保证速度控制的精度和动态响应。 BLDC驱动电路设计： 驱动电路是BLDC电机正常工作的关键。本书将介绍BLDC电机驱动电路的基本拓扑，包括三相全桥（Half-Bridge）和三相半桥（Full-Bridge）结构，以及如何选择合适的功率开关器件（MOSFET、IGBT）和驱动芯片。我们将讨论驱动电路的设计注意事项，如过流保护、过压保护、欠压保护以及死区时间的设置，以确保驱动电路的可靠性和安全性。 BLDC电机的高级应用与优化： 除了基本的控制，本书还将探讨BLDC电机在一些高级应用中的技术，如高精度位置控制、力矩控制（Torque Control）等。我们将讨论如何通过改进换相策略、优化PWM控制方式来降低换相损耗，提高电机效率。同时，也将探讨如何通过电机参数的优化设计和控制算法的精细调整，来进一步提升BLDC电机的性能，满足更严苛的应用需求。 全书贯穿的特色： 本书的编写旨在提供一个全面而深入的技术平台。全书的每一章节都将紧密结合理论与实践，力求用清晰易懂的语言阐述复杂的概念。在介绍理论模型的同时，我们将通过大量的图示、流程图和实际案例来加深读者的理解。对于关键的算法和控制策略，我们将提供详细的伪代码或实际控制代码的片段，方便读者在实际项目中进行参考和实现。 本书的读者对象广泛，无论是初学者，还是希望深入研究电机控制技术的工程师和研究人员，都能从中受益。我们希望本书能够成为您在永磁同步电机和直流无刷电机领域探索与创新的宝贵伙伴，共同驱动未来科技的进步。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

对我而言，选择一本技术书籍往往取决于它能否在关键领域提供突破性的见解，而不是重复已经被广泛讨论的内容。这本书在这方面做得非常出色，尤其是在高频开关对电机损耗和EMI（电磁干扰）影响的分析部分。作者没有回避这些在实际应用中非常棘手的工程问题，而是深入分析了开关频率的选择对系统效率和电磁兼容性的权衡。此外，它对永磁电机在电动汽车和工业机器人等高动态应用中的转矩脉动抑制策略的讨论，也体现了其专业深度。不同于仅仅停留在理论层面的描述，书中对过调制和死区时间补偿等实际操作中必须考虑的因素，都提供了清晰的数学模型和实现建议。总而言之，这本书已经成为我工具箱中不可或缺的一部分，它带来的知识增益是扎实且具有长远价值的。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，初次接触这类专业书籍时，我最担心的是枯燥和晦涩难懂。然而，这本关于永磁电机驱动的书籍，在讲述过程中的叙事方式非常吸引人。它仿佛在讲述一个连续的故事，从最初的电机设计选择，到选择合适的驱动器，再到如何编写高效的控制代码，每一步都有理有据。书中对电机参数辨识的介绍非常实用，它没有把这些过程理想化，而是模拟了实际调试中可能遇到的各种陷阱，并提供了相应的调试技巧和验证方法。这对于那些在实验室或产线上进行原型开发的工程师来说，无疑是极大的帮助。它教会你的不仅仅是“做什么”，更是“为什么这么做”，以及“如果出错了该如何快速定位问题”。这种注重实践细节的深度挖掘，是很多通用教科书所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

这本关于永磁同步电机（PMSM）和无刷直流电机（BLDC）驱动技术的书，从一个初学者的角度来看，简直是打开了一扇通往电力电子和电机控制世界的大门。它并没有一开始就抛出复杂的数学模型，而是循序渐进地引导读者理解这些电机的工作原理。我特别欣赏作者在介绍基础概念时所下的功夫，比如磁场的产生、转矩的形成，都配有清晰的图示和通俗易懂的语言。阅读体验非常流畅，感觉就像有一位经验丰富的工程师在你身边手把手地教你。特别是对PMSM和BLDC两种电机在不同应用场景下的优缺点对比分析，让我对如何选择合适的驱动方案有了更深刻的认识。书中对驱动拓扑结构，如逆变器设计和电流环、速度环控制策略的讲解，也相当到位，即便是对控制理论略感吃力的读者，也能通过书中的案例分析抓住核心。它不仅仅是理论的堆砌，更侧重于工程实践中的应用，这点对于想从事相关研发工作的人来说，价值无可估量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和资料的组织方式也值得称赞。作为一本技术专著，它成功地在保持学术严谨性的同时，兼顾了可读性。很多复杂的公式和电路图都被清晰地呈现出来，并且作者并没有将所有的细节都塞进正文，而是巧妙地利用附录或引用文献来引导读者进行更深入的研究。我特别注意到，书中在讨论到新型永磁材料和驱动器集成化趋势时，展现了对行业前沿的关注，这使得这本书不仅仅是回顾经典理论，更具有面向未来的指导意义。对于研究生级别的学习者来说，这本书可以作为一本非常好的教材，因为它不仅提供了知识体系，还暗示了未来研究的方向和可以深入挖掘的细微之处。它的结构逻辑非常清晰，每一章似乎都建立在前一章的知识基础上，稳固地构建起整个驱动系统的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

对于已经有一些电力电子基础的工程师来说，这本书的价值就体现在其深度和广度上。它不仅仅停留于传统的方波驱动或者正弦波驱动的表面，而是深入探讨了磁场定向控制（FOC）的数学推导，以及如何有效地将理论转化为实际的控制算法。书中的章节对高性能控制策略的论述，比如空间矢量调制（SVM）的优化，以及如何应对实际系统中的非线性问题，如参数变化和外部干扰，都提供了详实且可操作的解决方案。我个人最感兴趣的是其中关于传感器和无传感器控制方法的比较，书中不仅列举了常用的霍尔传感器和编码器方案，还对如何实现高精度的无传感器估计算法（如基于观测器的设计）进行了细致的剖析。这部分内容对于追求更高动态性能和更低成本的驱动系统设计者来说，绝对是宝贵的参考资料。它让你能从“能跑起来”的阶段，迈向“跑得又快又稳”的专业境界。

评分☆☆☆☆☆

下了个电子版，又买了本中文版，读完感觉没太大收获。矢量和相量符号使用很混乱，和德国人的书一比，就感觉出来数学思维差了。控制策略部分写的也比较粗糙。

评分☆☆☆☆☆

下了个电子版，又买了本中文版，读完感觉没太大收获。矢量和相量符号使用很混乱，和德国人的书一比，就感觉出来数学思维差了。控制策略部分写的也比较粗糙。

评分☆☆☆☆☆

下了个电子版，又买了本中文版，读完感觉没太大收获。矢量和相量符号使用很混乱，和德国人的书一比，就感觉出来数学思维差了。控制策略部分写的也比较粗糙。

评分☆☆☆☆☆

下了个电子版，又买了本中文版，读完感觉没太大收获。矢量和相量符号使用很混乱，和德国人的书一比，就感觉出来数学思维差了。控制策略部分写的也比较粗糙。

评分☆☆☆☆☆

下了个电子版，又买了本中文版，读完感觉没太大收获。矢量和相量符号使用很混乱，和德国人的书一比，就感觉出来数学思维差了。控制策略部分写的也比较粗糙。