套装 电机控制+新能源发电技术+电器设计基础+电磁场与电磁波的MATLAB实现+工程电磁场数值分析+电力电子装置系统

商品名称：

电气精品教材丛书 全6册（《新能源发电技术》 《电机控制》 《电器设计基础》 《电磁场与电磁波的MATLAB实现》 《工程电磁场数值分析》 《电力电子装置及系统》）

作 者：

年珩 主编； 年珩 主编； 武建文 吴静 佟子昂； 谭阳红 高兵 帅智康； 杜志叶 阮江军 张亚东 文武 袁佳歆 编著； 肖华锋

市 场 价：

446.00元

ISBN 号：

9787111714682； 9787111715696； 9787111729181； 9787111731252； 9787111733867； 9787111736929

出版日期：

2023年1月

出 版 社：

机械工业出版社

电力电子装置及系统

序

前言

第1章绪论

1.1电力电子装置概述

1.1.1功率单元

1.1.2控制单元

1.1.3散热单元

1.1.4机箱

1.1.5人机接口

1.2电力电子系统概述

1.2.1与“源”匹配

1.2.2与“网”匹配

1.2.3与“荷”匹配

1.3功率半导体器件

1.3.1电力二极管

1.3.2晶闸管

1.3.3功率晶体管

1.3.4功率场效应晶体管

1.3.5绝缘栅双极型晶体管

1.3.6碳化硅器件

1.3.7氮化镓器件

习题

第2章交流-直流整流装置

2.1二极管整流器

2.1.1六脉波二极管整流电路

2.1.2串联型多脉冲二极管整流电路

2.1.3并联分立型多脉波二极管整流电路

2.2晶闸管整流器

2.3PWM整流器

2.3.1单相PWM整流电路

2.3.2三相PWM整流电路

2.3.3维也纳整流电路

习题

第3章直流-直流变换装置

3.1非隔离变换器

3.1.1基本非隔离型电路

3.1.2高增益电路

3.1.3PWM控制方法

3.2隔离变换器

3.2.1反激电路

3.2.2正激电路

3.2.3半桥电路

3.2.4全桥电路

3.2.5Boost型隔离变换器

3.3双向变换器

3.3.1Buck/Boost电路

3.3.2Buck-Boost电路

3.3.3三电平Buck/Boost电路

3.3.4双有源桥电路

习题

电力电子装置及系统

目录第4章直流-交流逆变装置

4.1两电平电压源型逆变器

4.1.1SPWM

4.1.2SVPWM

4.2多电平级联H桥逆变器

4.2.1单相H桥单元

4.2.2级联H桥逆变电路

4.2.3基于载波方式的PWM

4.3多电平中点箝位逆变器

4.3.1三电平NPC逆变电路

4.3.2SVPWM

4.4PWM电流源型逆变器

4.4.1单电流源型逆变电路

4.4.2梯形波调制

4.4.3选择谐波消除调制

4.4.4SVPWM

4.5模块化多电平逆变器

4.5.1基本单元电路

4.5.2模块化多电平逆变电路

4.5.3MMC主电路参数选择

习题

第5章交流-交流变压装置

5.1电压源型背靠背变流器

5.1.1电路结构

5.1.2独立控制方法

5.1.3总体控制策略

5.2电流源型背靠背变流器

5.2.1电路结构

5.2.2控制原理

5.2.3控制方法

5.3高频隔离型电力电子变压器

5.3.1电路结构及工作原理

5.3.2控制策略

5.4矩阵变换器

5.4.1电路结构和工作原理

5.4.2调制方法

5.4.3控制策略

习题

第6章高压直流输电系统

6.1高压直流输电系统概述

6.2特高压直流输电系统

6.2.1换流器

6.2.2滤波器组

6.2.3平波电抗器

6.2.4旁路开关

6.3特高压直流输电控制系统

6.3.1特高压直流输电控制系统V/I特性

6.3.2分层控制系统

6.3.3精细化分层控制模型

6.3.4换相失败案例分析

习题

第7章新能源（光伏）并网发电系统

7.1分布式光伏开发概述

7.2分布式光伏发电系统构成

7.2.1直流变换器

7.2.2并网逆变器

7.2.3控制策略

7.3分布式光伏电站实例

7.3.1地理位置

7.3.2一次电气接线

7.3.3二次通信接线

7.3.4发电收益概况

习题

第8章电力电子装置仿真与开发

8.1电磁暂态仿真求解算法

8.1.1状态空间法

8.1.2节点分析法

8.2电力电子装置建模方法

8.2.1详细开关模型

8.2.2二值电阻模型

8.2.3伴随离散电路模型

8.2.4平均值模型

8.2.5开关函数模型

8.3测试系统验证及对比

8.3.1测试系统

8.3.2仿真精度验证

8.3.3仿真效率验证

8.4实时仿真技术

8.4.1实时仿真硬件平台

8.4.2实时仿真开发流程

8.4.3硬件在环仿真

习题

参考文献

工程电磁场数值分析

目录

Contents

序

前言

第1章工程电磁场数值分析理论

1.1电气工程中的电磁场问题概述

1.2电磁场麦克斯韦方程

1.2.1全电流理论

1.2.2全电流连续性原理

1.2.3全电流定理

1.2.4电磁感应定律

1.2.5感应电场

1.2.6麦克斯韦第二方程

1.2.7麦克斯韦方程组

1.3材料的特性

1.3.1绝缘介质的介电特性

1.3.2电介质极化

1.3.3相对介电常数

1.3.4磁媒质的磁化

1.3.5相对磁导率

1.3.6介质的静电平衡与弛豫时间

1.3.7两个媒质分界面上的场量连续性条件

1.4边值问题的数学描述

第2章工程电磁场问题的数值模型

2.1静电场问题

2.2恒定电场问题

2.3静磁场问题

2.4时变电场问题

2.4.1稳态电场与时变电场

2.4.2静电场与恒定电场的等效

2.4.3准静态场

2.5时变磁场问题

2.6电流与磁通的趋肤效应、涡流和邻近效应

2.7边界条件的对比和说明

2.7.1电场问题

2.7.2磁场问题

第3章工程电磁场常用数值分析方法

3.1有限差分法

3.1.1二维电场泊松方程的差分格式

3.1.2边界条件的离散化处理

3.1.3二维磁场泊松方程的差分格式

3.1.4差分方程组的求解方法

3.2有限元法

3.2.1方法原理

3.2.2节点与单元

3.2.3一维单元的形函数

3.2.4整体系数矩阵

3.2.5局部系数矩阵

3.2.6局部系数矩阵与整体系数矩阵

3.2.7边界条件施加

3.2.8单元上的势函数求解

3.2.9二维单元问题

3.2.10有限元法小结

工程电磁场数值分析

目录3.3边界元法

3.3.1基本原理

3.3.2边界元法实施过程

3.3.3三维问题的边界元法

3.3.4典型算例

3.4逐次镜像法

3.4.1逐次镜像法原理

3.4.2逐次镜像法应用过程

3.5模拟电荷法

3.5.1模拟电荷法流程

3.5.2模拟电荷法特点

3.5.3三维模拟电荷法

第4章电气工程的电磁场问题建模方法

4.1电场问题

4.1.1架空输电线路电场问题

4.1.2高压电缆接头及附件结构绝缘计算

4.1.3变压器绕组绝缘问题

4.1.4高压绝缘子串、避雷器均压环及绝缘表面电场分布计算问题

4.1.5变电站接地点跨步电压和接地体接地电阻计算问题

4.1.6母线、汇流排接触电阻计算

4.2磁场问题

4.2.1架空输电线路磁场问题

4.2.2变压器绕组、铁心磁场分析

4.2.3电磁继电器线圈吸引力求解问题

4.2.4开关柜汇流排附近磁场问题

4.2.5漏磁检测仿真优化问题

4.2.6电机内的电磁场

4.3其他问题

4.3.1场路耦合——电磁线圈炮发射问题

4.3.2印制电路板电场绝缘设计问题

4.4工程电磁场问题建模方法归纳

第5章电磁场有限元分析软件ANSYS介绍及其工程算例

5.1ANSYS

5.1.1ANSYS主要功能

5.1.2ANSYS分析过程

5.1.3建模途径

5.1.4使用ANSYS须注意的问题

5.2ANSYS中的节点和单元

5.3ANSYS操作界面和文件系统介绍

5.3.1ANSYS的启动

5.3.2ANSYS的操作界面

5.3.3ANSYS的文件系统

5.3.4ANSYS命令的恢复和撤消

5.3.5ANSYS的在线教程

5.4基于ANSYS软件的典型算例

5.4.1上机实验一：静电场分析

5.4.2上机实验二：恒定电场的分析

5.4.3上机实验三：二维恒定磁场的分析

第6章基于ANSOFT Maxwell软件的仿真实践

6.1ANSOFT Maxwell主要功能

6.1.1ANSOFT有限元法的原理

6.1.2有限元法的步骤

6.1.3ANSOFT Maxwell有限元法中的一些基本概念

6.1.4ANSOFT软件的求解过程

6.2基于ANSOFT软件的基础算例

算例一：静电场——求圆柱带电导线周围的电场和对地电容

算例二：直流电场——接地电阻的计算

算例三：静磁场——输电线路周围磁场仿真

算例四:涡流场——螺线管线圈的涡流场

第7章补充算例

补充算例一：静电场——三相输电线路电场计算

补充算例二:静磁场——螺线管线圈的磁场分布

补充算例三:瞬态运动问题——线圈发射器运动过程仿真

附录

附录A基于有限元法的110kV绝缘子伞裙表面电位和电场计算

附录B基于MATLAB的逐次镜像法代码实现

附录C基于边界元法的矩形金属槽中电位分布的计算

电磁场与电磁波的MATLAB实现

目录

前言

第1章场论的MATLAB直观化

1.1MATLAB中help的用法

1.2标量场及其可视化

1.2.1标量的图形绘制及其裁剪

1.2.2标量场的梯度和箭头图绘制

1.3矢量场的可视化

1.3.1矢量的运算

1.3.2矢量的流线（管）绘制和散度

1.3.3矢量的旋度和流线（带）表示

1.3.4高斯散度定理的MATLAB验证

1.3.5斯托克斯定理的MATLAB验证

1.3.6矢量恒等式的MATLAB验证

1.3.7标量场和矢量场的拉普拉斯运算

第2章静电场的MATLAB直观化

2.1函数关系曲线的直观化

2.1.1数值方法

2.1.2符号函数方法

2.2箭头绘制函数

2.2.1使用MATLAB函数arrowPlot绘制箭头

2.2.2反向箭头绘制

2.3点电荷的电场线与电势面分布

2.3.1单个正点电荷的电场分布

2.3.2负点电荷的电场分布

2.3.3电偶极子产生的电场

2.3.4等量同号单位点电荷产生的电场

2.3.5无限长线电荷的电场线与电势面分布

2.3.6电场中的电介质——电介质的极化

2.4镜像法

2.4.1平面镜像

2.4.2球面镜像

2.5静电能量与密度

第3章恒定电场的MATLAB直观化

3.1扇形导电片的场

3.2平板电容器的电流场与能量密度分布

3.3恒定电场与静电场的比拟——静电比拟法

3.4接地器的电流场分布

3.4.1深埋球形接地器的电流分布和场分布

3.4.2浅埋球形接地器的电流分布和场分布

3.4.3浅埋直管接地器的电流分布和场分布

3.4.4半球形接地器的电流场分布和接地电阻

3.5半球形接地器与跨步电压

第4章恒定磁场的MATLAB直观化

4.1用毕奥-萨伐尔定律求电流圆环的磁场分布

4.2无限长带电导线的磁力线分布

4.3无限长载流平行双线(电流反向) 的磁力线分布

4.4“8”形载流线圈的磁场分布

4.5有空洞的无限大载流平板的磁场分布

4.6恒定磁场中的镜像法

4.7同轴电缆的磁场分布

4.8偏心电缆的磁场分布

第5章电磁波在无界空间的传播

5.1媒质参数随频率的变化规律

5.2用MATLAB生成动图的方法

5.2.1更新图形对象的属性，同时在屏幕上显示更新

5.2.2采用getframe创建影片帧，和不同函数组合生成

动画

5.2.3采用hgtransform+Matrix进行图形变换

5.3电磁波在无界媒质中的传播

5.3.1电磁波在无界媒质中的传播1（通用程序，适用于

所有媒质，用plot3语句）

5.3.2电磁波在无界媒质中的传播2（用getframe+

imwrite语句）

5.3.3电磁波在无界媒质中的传播3（采用quiver3+drawnow

生成gif动图）

5.3.4电磁波在无界媒质中的传播4（采用plot3+drawon）

5.4波的极化动图（通用程序，适用于不同媒质中不同类型的

极化波）

第6章电磁波的反射和折射

6.1正入射

6.1.1电磁波在两种介质表面的反射和折射（正入射通用

程序1）

6.1.2电磁波在两种介质表面的反射和折射（正入射通用

程序2）

6.1.3电磁波在两种介质表面的反射和折射（正入射通用

程序3）

6.1.4电磁波在两种介质表面的反射和折射（正入射通用

程序4）

6.2斜入射

6.2.1反射定律和透射定律

6.2.2反射系数与透射系数

6.2.3垂直极化波在两种介质表面的斜入射

6.2.4平行极化波在两种介质表面的斜入射

第7章波导的MATLAB直观化

7.1矩形波导

7.1.1TE波

7.1.2TM波

7.2圆柱形波导

7.2.1圆波导中的TE波

7.2.2圆波导中的TM波

7.3同轴波导

7.4矩形谐振腔

7.4.1TMmnp模

7.4.2TEmnp模

参考文献

电器设计基础

目录

Contents

前言

第1章概论

1.1电器定义

1.1.1电器应用

1.1.2电器的分类

1.1.3电器应用环境及特征

1.1.4对航空电器等特殊应用的要求

1.2典型电器的结构原理

1.2.1电磁式继电器

1.2.2接触器

1.3电器学的主要理论范畴

1.4电器技术的发展简史及其展望

第2章电磁系统的磁路计算

2.1磁场

2.1.1磁感应强度

2.1.2磁力线、磁通量及磁通管

2.1.3高斯定理

2.1.4磁导率及磁场强度

2.1.5安培环路定律

2.1.6标量磁位、等磁位面及磁场的图形

2.2磁路

2.2.1磁动势、磁通、磁阻和磁压降

2.2.2等效磁路图

2.2.3磁路的基尔霍夫二定律

2.2.4算例

2.3磁性材料

2.3.1软磁材料

2.3.2永磁材料的主要特性、种类和性能参数

2.4几种典型直流磁系统及其磁通分布

2.4.1拍合式

2.4.2吸入式

2.4.3旋转式

2.5气隙磁导计算

2.5.1磁极之间磁力线的分布规律

2.5.2解析法计算气隙磁导

2.5.3分割磁场法计算气隙磁导

2.5.4经验公式(曲线)法

2.6不计漏磁时的简单磁路计算

2.7磁系统的磁通分布及漏磁系数

2.7.1磁系统的微分方程

2.7.2铁心中的磁通和漏磁系数

2.8考虑漏磁时的简单磁路的计算

2.9复杂磁路计算

小结

习题与思考题

电器设计基础

目录

第3章电磁系统静态特性

3.1磁场的能量

3.2电磁铁的能量转换和吸力计算公式

3.2.1吸力计算的一般公式

3.2.2实用的吸力计算公式

3.3麦克斯韦吸力公式

3.4典型电磁铁的静吸力特性

3.4.1拍合式电磁铁

3.4.2吸入式电磁铁

3.4.3旋转式电磁铁

3.4.4具有磁分路器的磁系统

小结

习题与思考题

第4章电磁系统动态特性

4.1返回装置、触头系统及反力特性

4.1.1触头处于闭合状态

4.1.2触头的断开过程

4.1.3触头的闭合过程

4.1.4开关电器的反力特性

4.2静吸力特性与反力特性的配合

4.3电磁铁的吸合过程和吸合时间

4.3.1吸合触动时间

4.3.2吸合运动时间

4.4减少吸合时间的方法

4.4.1最优储备系数

4.4.2合理配合吸力和反力特性

4.4.3加速运动的方法

4.5电磁铁的释放过程和释放时间

4.5.1释放触动时间

4.5.2释放运动时间

4.6延缓释放时间的方法和计算

4.6.1延时电路

4.6.2阻尼套筒式延时电磁铁

4.6.3释放延时的调整方法

4.6.4释放延时的计算方法

小结

习题与思考题

第5章电器发热理论及热计算

5.1电器的发热和允许温升

5.1.1电阻损耗

5.1.2电器导体变频交流电阻和磁系统涡流磁滞损耗

5.1.3允许温度及温升

5.2电器的散热方式

5.2.1热传导

5.2.2对流

5.2.3热辐射

5.2.4牛顿散热公式和综合散热系数

5.2.5大气压力对航空电器温升的影响

5.3线圈的作用和结构特点

5.4线圈的热计算