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您知道多电飞机吗？您知道空客A380，波音B787和洛马F-35是*先升空的多电飞机三大代表吗？您知道即使节能5%，每次飞行都可以少带几吨油吗？您知道采用电力电子装置替代原有装置，不但节能，还能大幅度减轻飞机自重吗？您知道固态变压器，能源路由器这些热词，也是和交直流变换器也是息息相关吗？ 交直流双向变换器除了在航空领域有广泛的应用之外，在其他领域，如不间断电电源、带储能的光伏或者风力发电等新能源系统，混合动力汽车，LED驱动电源等领域，也有广泛的应用。 本书作者严仰光是我国著名航空电源专家，享受国务院政府特殊津贴专家，是航空电源航空科技（部级）重点实验室的创建者与首任主任。 本书内容是小编看过写得相当清晰与透彻的一本专业书籍，读过本书，会对直流和交流双向变换器有更好的感悟和理解。
內容簡介：
直流双向变换器广泛应用在航空电源、不间断电源（UPS）、带储能装置的光伏或风力发电等新能源系统、混合动力汽车驱动系统、LED驱动电源中。本书介绍了直流和交流双向变换器在航空电源中，尤其是多电飞机中的应用情况，给出了双向变换器在新能源系统、电动汽车及其电池充换电站、LED驱动电源等领域的应用情况及发展方向；讨论了Bi Buck/Boost、Dual Buck/Boost、不对称半桥隔离型、全桥隔离型和三相双有源全桥隔离型双向dc/dc变换器的工作原理、工作模态，给出了电路参数设计和仿真实例，讨论了变换器工作在软开关和硬开关模式下的不同特性；介绍了双向单相和三相交流dc/ac变换器工作在功率因数校正（PFC）模式和逆变模式时的工作原理和控制策略，给出了参数设计和仿真实例，讨论了三相四线制逆变器的构成、中点电位平衡电路的原理和控制，给出了三相ac/ac变换器的仿真实例；介绍了交直流电机和双向变换器配合应用情况及其在航空电源上的应用。本书可作为高等院校电气工程专业师生的参考书，也可供从事开关电源研究开发的工程技术人员阅读。
關於作者：
肖岚，女，教授，博士生导师。1998年在南京航空航天大学自动化学院获博士学位，2001年从东南大学电气工程系博士后流动站出站，2006年被聘为教授，《IEEE Tansactions on Power Electronics》、《中国电机工程学报》、《电工技术学报》等期刊论文评审专家，省高新技术产品评审专家，南京市货物招标评标专家。主讲本科生必修课“电力电子技术”和研究生学位课“功率电子学”等课程。主要研究方向为新能源发电技术、功率电子变换技术及航空电源技术。主持了国家自然科学基金2项、航空科学基金2项、省产学研前瞻性联合研究项目1项，省高校科研成果产业推进工程项目1项等，参加了空装十五预研项目、国家自然科学基金重点项目、国家973、863等科研项目。获得省部级科技进步二等奖5项、三等奖4项。在国内外期刊和国际会议上发表学术论文100多篇，已获得20多项中国发明专利。2008年和2014年分别被评为江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人，3次获得校“良师益友－我*喜爱的导师”荣誉称号。
目錄
电力电子新技术系列图书序言前言第1章概述111双向变换器的类型112电力电子变换器在飞机上的应用113双向变换器在其他领域的应用和发展4131双向变换器在带储能装置的新能源系统中的应用5132双向变换器在电动汽车上的应用6133双向变换器在电动汽车电池充换电站的应用7134双向变换器在LED驱动电源中的应用814固态变压器及其应用9141固态变压器的拓扑类型9142固态变压器在分布式电网接口网络中的应用1115双向变换器的发展1516本章小结16第2章双向直流变换器1721Bi Buck/Boost双向直流变换器17211工作原理17212变换器主电路参数设计19213仿真分析2022Dual Buck/Boost双向直流变换器30221工作原理30222实例分析3323不对称半桥隔离型双向直流变换器41231工作原理41232实例分析4324全桥隔离型双向直流变换器51241单移相控制51242扩展移相控制57243三重移相控制61244实例分析65245全桥直流变压器7125三相双有源全桥隔离型双向直流变换器73251移相控制工作模式分析74252变换器功率特性分析77253回流功率分析与软开关范围分析78254实例分析8026本章小结87第3章双向单相dc/ac变换器和ac/ac变换器8931桥式变换器的功能8932双向单相dc/ac变换器91321dc/ac变换器91322航空静止变流器103323单相ac/dc功率因数校正（PFC）电路108324移相控制的ac/dc变换器111325电子式变压整流器11333双向单相ac/ac变换器113331由两个ac/dc变换器构成的单相ac/ac变换器114332含有中间dc/dc变换器的ac/ac变换器115333含有隔离dc/dc变换器的双向单相ac/ac变换器116334由三个单相ac/ac变换器构成的三相四线制ac/ac变换器11634本章小结117第4章双向三相dc/ac变换器和ac/ac变换器11841三相dc/ac变换器118411三相dc/ac变换器工作原理118412空间电压矢量调制方法120413dc/ac变换器的数学模型126414三相dc/ac变换器输出电压的调节130415dc/ac变换器的输出输入滤波器131416dc/ac变换器开关管的开通和关断过程139417硅和碳化硅电力电子器件140418实例分析14142三相ac/dc变换器151421三相ac/dc变换器的电路152422ac/dc变换器的数学模型152423ac/dc变换器的空间电压矢量调制154424SVPWM ac/dc变换器的控制160425自耦变压整流器（ATRU）和电子式ATRU17443变压整流器和蓄电池充电器176431电路结构和原理176432蓄电池充电器实例仿真17744三相ac/ac变换器18145四桥臂三相dc/ac变换器182451四桥臂三相dc/ac变换器的空间电压矢量调制184452四桥臂三相dc/ac变换器的直接电流调节188453四桥臂dc/ac变换器中点电位控制电路18946四桥臂ac/ac变换器211461四桥臂ac/ac变换器的构成211462四桥臂ac/ac变换器的仿真实例212463用ac/ac变换器代替自耦变压器（ATU）22347本章小结224第5章交直流电机和双向变换器22551变频交流发电机和ac/dc变换器225511恒频交流发电机225512变频交流发电机233513交流起动发电机236514dc/ac三相变换器240515电子式自耦变压整流器245516发电机的无功输出补偿246517发电机电枢反应的补偿24752无刷直流发电机和起动发电机249521无刷直流发电机的类型249522三级式直流发电机250523三级式直流起动发电机255524双通道直流起动发电机25853双凸极发电机和起动发电机2605316/4结构双凸极电机26053212/8和12/10结构电机269533高速双凸极起动发电机272534发动机内装起动发电机27554调速电动机277541调速电动机的类型277542调速电机在飞机上的应用278543稀土永磁伺服电动机280544余度伺服电机的控制288545容错电动机28955飞轮储能294551飞轮储能装置的构成294552飞轮储能294553飞轮电机296554磁浮轴承298555飞轮电机的变换器300556飞轮储能装置的能量储存30156多电飞机的变频交流发电系统和电能变换器30157变压器和三相异步电动机在变频交流电源供电时的工作303571概述303572变频交流供电系统的电能质量307573变频交流系统中的变压器和变压整流器314574变频交流电源供电的自耦变压器和自耦变压整流器322575变频交流电源供电的异步电动机326576电子式变压整流器和电子式自耦变压整流器33358多电飞机的高压直流电源系统334581概述334582HVDC电源的供电品质335583直流用电设备的特点337584具有前置电力电子变换器的用电设备特性338585伺服电动机制动能量的处理339586固态功率控制器34159本章小结342附录344参考文献350
內容試閱
双向直流变换器在20世纪80年代初就应用于人造卫星的太阳能电源系统。随后交直流双向变换器在电动汽车、航空电源、新能源系统得到应用和发展。第三代宽禁带电力电子器件的商品化以及多电飞机的发展，为交直流双向变换器的发展带来了新的发展契机。浙江大学林渭勋教授撰写的《电力电子技术基础》（机械工业出版社，1990）是国内最早系统讨论双向和四象限直流变换器的著作，徐德鸿教授课题组对双向变换器也进行了深入研究。严仰光教授撰写的《双向直流变换器》（江苏科学技术出版社，2004）着重探讨双向直流变换器的基本问题。本书是在吸收和消化国内外学者研究的基础上编写而成的，着重探讨直流和交流双向变换器的工作原理、控制策略、参数设计，给出了交直流双向变换器的仿真实例、双向变换器和交直流电机的配合应用以及它们在航空电源上的应用等。本书共分5章。第1章介绍了直流和交流双向变换器在航空电源、新能源系统、电动汽车及其电池充换电站、LED驱动电源等领域的应用情况及发展方向。第2章给出了Bi Buck/Boost、Dual Buck/Boost、不对称半桥隔离型、全桥隔离型，以及三相双有源全桥隔离型双向dc/dc变换器的工作原理、控制策略、参数设计和仿真实例，讨论了变换器工作在软开关和硬开关模式下的不同特性，分析了隔离型双向直流变换器变压器匝比的设计考虑。第3章详细讨论了双向单相桥式dc/ac变换器，给出了单相桥式dc/ac逆变器和单相桥式ac/dc整流器的工作原理、控制策略、参数设计和仿真实例，可见Si器件和SiC器件的混合应用有助于进一步提高装置的功率密度和效率。在此基础上给出了由单相桥式dc/ac变换器和dc/dc变换器构成的不隔离和隔离型双向单相ac/ac变换器，以及由单相ac/ac变换器组合构成的三相隔离ac/ac变换器主电路拓扑。第4章讨论了基于SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制）的三相dc/ac逆变器和三相ac/dc整流器的工作原理、控制策略，给出了参数设计和仿真实例；讨论了四桥臂三相dc/ac逆变器中点电位控制电路的两种控制方法，给出了参数设计和仿真结果；在此基础上给出了三相不隔离ac/ac变换器的工作原理和仿真结果。第5章讨论了交直流电机和双向变换器的配合工作情况，给出了无刷直流发电机、双凸极发电机和起动发电机、调速电动机和飞轮储能装置的工作原理，讨论了多电飞机的变频交流供电系统和高压直流电源系统中的各种电力电子设备。电机和变换器两者的配合应用改善了发动机的起动性能，提升了发电工作的电能质量，带来显著的节能效果。本书撰写过程中得到了南京航空航天大学自动化学院电气工程系同仁的帮助和指导，时思航、卢茂中、田清钰、于攀、杨雨松、章安璃、王万全、吴子阳、布书杰、史杭、张玺、刘勇等硕士研究生参与了大量变换器设计、仿真，以及文字录入及图形绘制等书稿整理工作，在此表示衷心的感谢。期望读者通过阅读本书，对直流和交流双向变换器有更好的理解，促进直流和交流双向变换器的技术发展和在工业中得到更多的应用。由于时间仓促和作者水平有限，书中难免存在缺漏和差错之处，敬请读者批评指正。作者2022年1月于南京航空航天大学
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