电机与电力电子技术实践教程

本书立足于工程应用型 人才培养目标，采用案例教 学方式编写。全书内容共分 4篇。第1篇和第2篇介绍电 机和常用电力电子器件及基 本变流拓扑的原理，并以 MATLAB/Simulink为平台进 行仿真验证与分析，目标是 使初学者快速掌握电机、电 力电子器件与变流电路的建 模方法和仿真技巧。第3篇 侧重电机的磁场分析，以 Ansoft/Maxwell为平台，进 行电机的有限元建模与仿真 ，使初学者快速掌握电机的 Ansoft/Maxwell建模方法和 仿真技巧。第4篇介绍简单 开关电源设计实践，选取具 有代表性的工程应用案例， 使初学者初步具备电源设计 与制作的能力。 本书配备大量实例和实 践任务，针对性和操作性强 ，可以作为高等院校电气工 程及其自动化、自动化专业 实践课程教材。

陈薇，讲师，南京航空航天大学金城学院，自动化专业专职教师，主要负责《专业软件实训》、《工程数学仿真应用软件设计》实践类课程的教学工作，以及《微机原理与接口技术》、《数字电子技术》等理论课程的教学工作。主要研究方向为测控系统、楼宇自动化系统。

第1篇 电机基础特性研究 第1章 单相变压器 1.1 实践背景 1.2 实践目标 1.3 单相变压器 1.3.1 单相变压器的工作原理 1.3.2 实践内容 1.3.3 仿真过程与分析 1.3.4 思考与实践 第2章 三相变压器的连接组特性测试 2.1 实践背景 2.2 实践目标 2.3 三相变压器 2.3.1 三相变压器的连接组 2.3.2 实践内容 2.3.3 仿真过程与分析 2.3.4 思考与实践 第3章 三相异步电动机的特性研究 3.1 实践背景 3.2 实践目标 3.3 三相异步电动机的启动特性研究 3.3.1 三相异步电动机启动的基本原理 3.3.2 实践内容 3.3.3 仿真过程与分析 3.3.4 思考与实践 3.4 三相异步电动机开环调速性能研究 3.4.1 基本原理 3.4.2 实践内容 3.4.3 仿真过程与分析 3.4.4 思考与实践 第4章 直流电动机的认识实验 4.1 实践背景 4.2 实践目标 4.3 直流电动机 4.3.1 直流电动机的基本原理 4.3.2 实践内容 4.3.3 仿真实验及分析 4.3.4 思考与实践 第2篇 电力电子器件特性与电能变换研究 第5章 电力电子器件特性测试研究 5.1 实践背景 5.2 实践目标 5.3 电力电子器件特性研究 5.3.1 IGBT的基本特性 5.3.2 MOSFET的输出特性 5.4 实践内容 5.5 仿真过程与分析 5.5.1 IGBT工作特性的建模与仿真 5.5.2 IGBT转移特性的建模与仿真 5.5.3 MOSFET的测量及驱动 5.6 思考与实践 第6章 整流电路的研究 6.1 实践背景 6.2 实践目标 6.3 整流电路 6.3.1 单相桥式整流电路 6.3.2 三相半波整流电路 6.4 实践内容 6.5 仿真过程与分析 6.5.1 单相整流电路的建模与仿真 6.5.2 三相半波可控整流电路的建模与仿真 6.6 思考与实践 第7章 Buck和Boost变换器研究 7.1 实践背景 7.2 实践目标 7.3 升/降压变换器研究 7.3.1 Buck变换器的工作原理 7.3.2 Boost变换器的工作原理 7.4 实践内容 7.5 仿真过程与分析 7.5.1 Buck变换器的仿真实验 7.5.2 Boost变换器的仿真实验 7.6 思考与实践 第8章 三相桥式PWM逆变电路研究 8.1 实践背景 8.2 实践目标 8.3 三相桥式PWM逆变电路的工作原理 8.4 实践内容 8.5 仿真过程与分析 8.6 思考与实践 第3篇 电机磁场特性的有限元分析与实践 第9章 有限元软件简介与入门 9.1 Ansoft/Maxwell电磁分析软件介绍 9.2 Ansoft/Maxwell软件快速入门 9.2.1 Maxwell 2D的界面环境介绍 9.2.2 Maxwell 2D的模型绘制 9.2.3 Maxwell 2D的材料管理 9.2.4 Maxwell 2D的边界条件和激励源 9.2.5 Maxwell 2D的网格剖分和求解设置 9.2.6 Maxwell 2D的后处理操作流程 第10章 三相变压器空载瞬态磁场分析 10.1 实践背景 10.2 实践目标 10.3 三相变压器的结构 10.4 三相变压器有限元建模与分析 10.5 思考与实践 第11章 无刷直流电动机空载瞬态磁场分析 11.1 实践背景 11.2 实践目标 11.3 无刷直流电动机的结构与工作原理 11.4 无刷直流电动机有限元建模与分析 11.5 思考与实践 第12章 永磁同步电动机瞬态磁场分析 12.1 实践背景 12.2 实践目标 12.3 永磁同步电动机的结构与工作原理 12.4 永磁同步电动机有限元建模与参数设置 12.5 思考与实践 第13章 永磁磁通切换电动机瞬态磁场分析 13.1 实践背景 13.2 实践目标 13.3 永磁磁通切换电动机的结构与工作原理 13.4 永磁磁通切换电动机有限元建模与参数设置 13.5 思考与实践 第4篇 简单开关电源设计实践 第14章 Buck、Boost、Buck-Boost、H桥的设计与应用 14.1 应用背景 14.2 实践目标 14.3 实践内容（Buck电路） 14.4 实践内容（Boost电路） 14.5 实践内容（Buck-Boost电路） 14.6 实践内容（H桥变流器电路） 14.7 思考与实践 第15章 整流电路的设计与应用 15.1 应用背景 15.2 实践目标 15.3 实践内容 15.4 思考与实践 第16章 双向DC-DC变换器的设计与应用 16.1 应用背景 16.2 实践目标 16.3 实践内容 16.4 思考与实践 第17章 逆变电路的设计与应用 17.1 应用背景 17.2 实践目标 17.3 实践内容 17.4 思考与实践 第18章 Buck变换器硬件电路设计 18.1 实践目标 18.2 实践内容 18.3