前言

電機調速系統的作用是通過各類電動機將電能轉換成機械能，為機械負載提供原動力。電機調速系統應用非常廣泛，無論在電動汽車、城市地鐵、干線鐵路等交通工具中，還是在冶金、紡織等工業生產線上，甚至在空調、冰箱等家用電器里，電機調速系統都發揮著不可替代的作用。

交流電機調速系統采用交流電動機提供負載所需原動力，它是電機學、交流電機調速理論、自動控制理論、電力電子技術、微電子技術等學科的有機結合與交叉應用。自20世紀70年代以來，隨著上述學科日漸成熟，加之交流電機在體積、重量、維修、可靠性、效率等方面優于直流電機，目前電機調速系統已經從直流電機調速系統轉為交流電機調速系統，并處于從傳統電機向新型電機過渡階段。

近些年來，隨著永磁材料性能的不斷提升和成本的降低，采用永磁材料的各類電機（特別是永磁同步電動機）已經在廣受矚目的電動汽車中得到了較多的應用，并且在新能源風能開發與利用、鐵道與城市軌道交通等領域嶄露頭角。由于在體積、重量、效率等方面有較大優勢，永磁同步電動機的應用將會更加普及。

為順應永磁同步電動機應用發展趨勢以及便于讀者理解，本書圍繞永磁同步電動機變頻調速系統及其控制技術，從數學模型、仿真分析和應用實例三個層面，力爭做到將理論分析與簡單實用、仿真運用、調速應用相結合，從構成調速系統的各基本單元入手編寫了四篇內容。

第1章緒論，簡要介紹了電機的分類、應用場合與研究方法。

第2～5章是基礎篇。其中第2章介紹了永磁同步電動機的結構及其基本工作原理；第3章推導了永磁同步電動機的動態數學模型并對其進行簡化；第4章以MATLAB/SIMULINK為仿真平臺介紹了永磁同步電動機的仿真建模；第5章介紹了JMAG有限元分析軟件在永磁同步電動機電磁分析與仿真建模中的應用。

第6～11章是控制篇。第6章分析了永磁同步電動機的基本工作特性；第7章分析了在理想正弦交流電壓源供電情況下永磁同步電動機的工作特性；第8章分析了兩電平電壓型逆變器的結構與工作原理；第9章講解了電壓型逆變器的PWM控制技術；第10章分析了在電壓型逆變器供電情況下，永磁同步電動機調速系統的一些特殊問題；第11章介紹了目前用于調速系統電機控制的數字微控制器。

第12～14章是應用篇。第12章闡述了永磁同步電動機的矢量控制變頻調速系統；第13章分析了永磁同步電動機的直接轉矩控制變頻調速系統；第14章舉例介紹了永磁同步電動機調速系統在電動汽車與城市軌道交通輕軌列車中的應用。

第15～16章是進階篇。第15章介紹了幾種典型的永磁同步電動機無位置傳感器控制技術；第16章介紹了幾種常見智能控制技術在永磁同步電動機變頻調速系統中的應用。

書后的附錄提供了SIMULINK仿真模型、TMS320LF2407 DSP中SVPWM算例匯編程序、基于MATLAB/SIMULINK模型文件的DSP程序開發實例、與電機及電機調速系統相關的各類標準目錄等內容，供讀者參考。

結合目前社會對人才多方面素質需求的現狀，編者特地找到一些充滿正能量的文字附在每章小結處，與讀者共享。

本書由袁登科、徐延東、李秀濤編著，陶生桂教授進行審定。徐延東編寫了第14章，李秀濤編寫了第11章，袁登科編寫了其余各章節并負責全書的統稿。

感謝上海電驅動有限公司高級工程師張舟云、艾迪捷信息科技（上海）有限公司高級工程師姚海蘭、羅姆半導體（上海）有限公司周勁先生、三菱電機機電（上海）有限公司龔熙國先生等，他們為本書內容的編寫提出了寶貴的意見。

在本書的編寫工作中，得到了同濟大學電信學院的陳最、壽利賓、胡展敏、武凱迪、高喆、康婷、薛夢覺、宋力、魏天力、楊守建等同學的熱心幫助，在此表示衷心感謝。

眾多讀者就《交流永磁電機變頻調速系統》一書的內容與作者進行過交流，提出了許多寶貴意見，在此也一并表示衷心的感謝！

非常感謝機械工業出版社的林春泉編審及其同事們，他們為本書的出版提供了大力支持與幫助。

作者對家人及同事所給予的支持與關懷表示深深的感謝。

本書適合高等院校電氣工程及其自動化專業高年級本科生、電力電子與電力傳動方向研究生以及從事交流電機調速領域的科技人員參考使用。

由于學識、經驗和水平有限，書中難免出現不當之處，敬請廣大讀者批評指正，并給予諒解。電子郵箱：YWZDK@163.COM。作者博客：http：//ywzdk.blog.163.com，本書在機械工業出版社的網址是：http：//www.cmpbook.com/stackroom.php？id=40719

作者