船舶电力推进、电力电子和海洋能源 / 国际电气工程先进技术译丛
¥88.00定价
作者: 姆昆德 R.帕特尔
出版时间:2015-10
出版社:机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111508410
- 1-1
- 342185
- 2015-10
- 423
- 309
内容简介
本书以作者在通用电气公司、洛克希德·马丁公司和西屋公司30年的工作经验以及在美国纽约商船学院15年的教学经验为基础编写而成。是作者在2011年由CRC出版社出版的《船舶电力系统》的姊妹版。这是有关船舶电力推进和电力电子系统的首次综合,除此之外,海洋工程师所关注的海洋可再生能源技术及系统集成技术也在本书中进行讨论。
本书共分四篇,包含16章内容。第壹篇为船舶电力推进和海洋能源发电技术所需的电力电子及电力传动等方面的基础知识。第二篇详细介绍船舶电力推进系统和各种推进电动机,包括美国为未来舰船研制的高功率密度永磁和超导电动机。第三篇介绍近几年新兴的海洋波浪能源、洋流能源和海上风电等海洋能源发电技术。第四篇介绍大型电气或机械系统集成所需的能量储存和系统可靠性方面的知识。本书的第壹篇包含有大量的例题以帮助读者理解基本概念,且在每章后面都附有思考题,供读者回顾相关主题或进行讨论。
本书适合船舶与海洋工程、船舶电子电气工程及其相关专业的高年级本科生和研究生的学习,也可供从事各类船舶建造的专业工程师、可再生海洋能源发电技术研究人员、船舶使用者、船舶监造师、船舶及海洋工程设备制造商以及从事相关专业教学与研究的高校及科研机构的学者们使用。
本书共分四篇,包含16章内容。第壹篇为船舶电力推进和海洋能源发电技术所需的电力电子及电力传动等方面的基础知识。第二篇详细介绍船舶电力推进系统和各种推进电动机,包括美国为未来舰船研制的高功率密度永磁和超导电动机。第三篇介绍近几年新兴的海洋波浪能源、洋流能源和海上风电等海洋能源发电技术。第四篇介绍大型电气或机械系统集成所需的能量储存和系统可靠性方面的知识。本书的第壹篇包含有大量的例题以帮助读者理解基本概念,且在每章后面都附有思考题,供读者回顾相关主题或进行讨论。
本书适合船舶与海洋工程、船舶电子电气工程及其相关专业的高年级本科生和研究生的学习,也可供从事各类船舶建造的专业工程师、可再生海洋能源发电技术研究人员、船舶使用者、船舶监造师、船舶及海洋工程设备制造商以及从事相关专业教学与研究的高校及科研机构的学者们使用。
目录
目录
译者序
原书前言
致谢
单位制和换算系数
第一篇 电力电子技术和电动机驱动装置
第1章 电力电子器件
11 二极管
12晶闸管
13功率晶体管
14其他新型电力电子器件
15 di/dt和dv/dt缓冲电路
16开关功率损耗
17器件的应用及选择
18器件的冷却和重新定额
习题
问答题
延伸阅读
第2章 DC-DC变换器
21降压变换器
22升压变换器
23升降压变换器
24反激式变换器(降压或升压)
25变压器耦合型正向变换器
26推挽式变换器
27电感耦合型降压变换器
28占空比控制电路
29负载功率变换器
210电源
习题
问答题
延伸阅读
第3章 AC-DC-AC变换器
31 AC-DC整流器
311单相全波整流器
312直流纹波和纹波系数
313交流谐波和有效值
船舶电力推进、电力电子和海洋能源
314谐波畸变率
315三相六脉冲整流器
32 AC-AC电压变换器
321单相电压变换器
322三相电压变换器
33 DC-AC逆变器
331单相电压源型逆变器
332单相PWM逆变器
333三相六脉冲电压源型逆变器
334三相六脉冲电流源型逆变器
34变频器
341交-直-交变频器
342单相交-交变频器
343三相交-交变频器
35晶闸管换流电路
351电网换流
352电容强迫换流
353谐振换流
354负载换流
355零电流和零电压开关技术
36电力电子电路的其他应用
361不间断电源
362静态无功(KVAR)控制
363静态开关和继电器
37变换器设计常用术语
38变换器设计中需要注意的问题
习题
问答题
延伸阅读
第4章变频器
41泵的工作特性
42采用变频器的泵节能特性
43船用变频器
44中型电动机用变频器
45恒压频比调速
46换流及其控制方法
47开环控制系统
48矢量控制变频器
49十二脉冲变频器推进系统
410变频器专用电缆
411直流电动机变压调速器
412地铁列车中的调速装置
413大功率电动机变频起动器
414各种变换器拓扑结构比较
415变频器设计中的注意事项
习题
问答题
延伸阅读
第5章电能质量
51有关电能质量术语
52电气母线模型
53谐波
531谐波功率
532谐波总畸变率和功率因数
533K定级变压器
534电动机转矩脉动
535船舶上谐波敏感型负载
54电能质量研究
55谐波抑制方法
551谐波滤波器
552无谐波纯净电源
553D联结变压器
554电缆屏蔽和铰合
555隔离变压器
56 IEEE 519标准
57国际标准
习题
问答题
延伸阅读
第6章电力变换器的冷却
61传导换热
62多重导热路径
63对流和辐射
64热瞬态方程
65水冷却
651冷却管的设计
652水压降
653冷却水品质
习题
问答题
延伸阅读
第二篇电力推进技术
第7章电力推进系统
71电力推进的现状
711商业货船
712邮轮
713美国海军舰船
714其他国家的海军舰船
72综合电力推进
73Z形方位驱动
74方位吊舱式驱动
75电力推进的优越性
76电力推进结构
761交流电与直流电的对比
762电压等级的选择
763推进电动机
77电动机驱动与转速控制
78用于变频调速装置VFD的电力电子变换器
781用于豪华邮轮的同步变换器
782配置同步电动机的负载换相式逆变器LCI
783用于破冰船的周波变换器
784用于小型船舶的直流推进方式
79推进功率需求
791摩擦阻力
792空气动力阻力
793兴波阻力(剩余阻力)
794总牵引阻力
问答题
延伸阅读
第8章推进电动机
81同步电动机
82异步电动机
83永磁电动机
84超导同步电动机
85超导单极电动机
86其他电动机类型
87其他组件
88有关推进电动机的注释
问答题
延伸阅读
第9章海军舰船中的超导体
91超导电性
92消磁线圈
93同步电机
94超导储能
95工业应用
96研究应用
961粒子加速器和对撞机
962计算机
963许多其他应用
97超导体的临界B、J和T
98线圈设计与冷却
问答题
延伸阅读
第10章燃料电池电源
101电化学
102电气性能
103燃料电池的常见类型
1031碱性燃料电池
1032质子交换膜
1033高温燃料电池
104当前及未来的使用
1041氢动力汽车
1042海军使用及军用
1043商船中的燃料电池
1044再生燃料电池
1045用于再生能源电场的再生燃料电池RFC
1046用于太空移民的再生燃料电池RFC
105目前的发展问题
问答题
延伸阅读
第11章混合推进
111环保法规
112混合动力拖船
113混合动力渡轮
114混合动力汽车
115船舶上的磁流体动力学推进方式
问答题
延伸阅读
第三篇新兴的海洋能源技术
第12章海洋波浪发电
121波浪能的估算
122发电方案
1221涡轮发电机
1222浮标发电机
1223压电发电机
问答题
延伸阅读
第13章海流能电力
131速度与功率的关系
1311涡轮机功率
1312轮毂高度与发电潜力
1313转子扫掠面积
1314最大功率的获取
132目前发展状况
问答题
延伸阅读
第14章海上风力发电
141风力发电理论
142海上风力发电的优势
143将电力传输至岸上
144交流电缆和直流电缆
145海洋基础
1451单桩基础
1452重力式基础
1453三脚架式基础
1454其他类型的基础
1455其他基础的一些注意事项
146远岸基础
147安装与维护
148结构应力
149材料与腐蚀
1410海上风力发电的发展趋势
1411环境法规
1412国际安全法规
问答题
延伸阅读
第四篇系 统 集 成
第15章大容量能量存储
151电化学电池
152超级电容器
153旋转飞轮
154超导线圈
155压缩空气
问答题
延伸阅读
第16章系统可靠性基础
161失效机理
162电力电子器件的老化
163失效率
164随机失效
165可靠性基本定理
166串联并联系统的可靠性
167冗余设计
1671 n个元件工作,其中n-1个元件必须工作冗余系统
1672 n个元件工作,其中m个元件必须工作的冗余系统
1673 m个元件工作和d个元件待机的冗余系统
168失效率统计
169 MILHDBK217手册
1610可靠性估计的元件计算法
1611可靠性的降额
1612失效率的快速估算
1613失效模式、效应和致命度分析
问答题
延伸阅读
译者序
原书前言
致谢
单位制和换算系数
第一篇 电力电子技术和电动机驱动装置
第1章 电力电子器件
11 二极管
12晶闸管
13功率晶体管
14其他新型电力电子器件
15 di/dt和dv/dt缓冲电路
16开关功率损耗
17器件的应用及选择
18器件的冷却和重新定额
习题
问答题
延伸阅读
第2章 DC-DC变换器
21降压变换器
22升压变换器
23升降压变换器
24反激式变换器(降压或升压)
25变压器耦合型正向变换器
26推挽式变换器
27电感耦合型降压变换器
28占空比控制电路
29负载功率变换器
210电源
习题
问答题
延伸阅读
第3章 AC-DC-AC变换器
31 AC-DC整流器
311单相全波整流器
312直流纹波和纹波系数
313交流谐波和有效值
船舶电力推进、电力电子和海洋能源
314谐波畸变率
315三相六脉冲整流器
32 AC-AC电压变换器
321单相电压变换器
322三相电压变换器
33 DC-AC逆变器
331单相电压源型逆变器
332单相PWM逆变器
333三相六脉冲电压源型逆变器
334三相六脉冲电流源型逆变器
34变频器
341交-直-交变频器
342单相交-交变频器
343三相交-交变频器
35晶闸管换流电路
351电网换流
352电容强迫换流
353谐振换流
354负载换流
355零电流和零电压开关技术
36电力电子电路的其他应用
361不间断电源
362静态无功(KVAR)控制
363静态开关和继电器
37变换器设计常用术语
38变换器设计中需要注意的问题
习题
问答题
延伸阅读
第4章变频器
41泵的工作特性
42采用变频器的泵节能特性
43船用变频器
44中型电动机用变频器
45恒压频比调速
46换流及其控制方法
47开环控制系统
48矢量控制变频器
49十二脉冲变频器推进系统
410变频器专用电缆
411直流电动机变压调速器
412地铁列车中的调速装置
413大功率电动机变频起动器
414各种变换器拓扑结构比较
415变频器设计中的注意事项
习题
问答题
延伸阅读
第5章电能质量
51有关电能质量术语
52电气母线模型
53谐波
531谐波功率
532谐波总畸变率和功率因数
533K定级变压器
534电动机转矩脉动
535船舶上谐波敏感型负载
54电能质量研究
55谐波抑制方法
551谐波滤波器
552无谐波纯净电源
553D联结变压器
554电缆屏蔽和铰合
555隔离变压器
56 IEEE 519标准
57国际标准
习题
问答题
延伸阅读
第6章电力变换器的冷却
61传导换热
62多重导热路径
63对流和辐射
64热瞬态方程
65水冷却
651冷却管的设计
652水压降
653冷却水品质
习题
问答题
延伸阅读
第二篇电力推进技术
第7章电力推进系统
71电力推进的现状
711商业货船
712邮轮
713美国海军舰船
714其他国家的海军舰船
72综合电力推进
73Z形方位驱动
74方位吊舱式驱动
75电力推进的优越性
76电力推进结构
761交流电与直流电的对比
762电压等级的选择
763推进电动机
77电动机驱动与转速控制
78用于变频调速装置VFD的电力电子变换器
781用于豪华邮轮的同步变换器
782配置同步电动机的负载换相式逆变器LCI
783用于破冰船的周波变换器
784用于小型船舶的直流推进方式
79推进功率需求
791摩擦阻力
792空气动力阻力
793兴波阻力(剩余阻力)
794总牵引阻力
问答题
延伸阅读
第8章推进电动机
81同步电动机
82异步电动机
83永磁电动机
84超导同步电动机
85超导单极电动机
86其他电动机类型
87其他组件
88有关推进电动机的注释
问答题
延伸阅读
第9章海军舰船中的超导体
91超导电性
92消磁线圈
93同步电机
94超导储能
95工业应用
96研究应用
961粒子加速器和对撞机
962计算机
963许多其他应用
97超导体的临界B、J和T
98线圈设计与冷却
问答题
延伸阅读
第10章燃料电池电源
101电化学
102电气性能
103燃料电池的常见类型
1031碱性燃料电池
1032质子交换膜
1033高温燃料电池
104当前及未来的使用
1041氢动力汽车
1042海军使用及军用
1043商船中的燃料电池
1044再生燃料电池
1045用于再生能源电场的再生燃料电池RFC
1046用于太空移民的再生燃料电池RFC
105目前的发展问题
问答题
延伸阅读
第11章混合推进
111环保法规
112混合动力拖船
113混合动力渡轮
114混合动力汽车
115船舶上的磁流体动力学推进方式
问答题
延伸阅读
第三篇新兴的海洋能源技术
第12章海洋波浪发电
121波浪能的估算
122发电方案
1221涡轮发电机
1222浮标发电机
1223压电发电机
问答题
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第13章海流能电力
131速度与功率的关系
1311涡轮机功率
1312轮毂高度与发电潜力
1313转子扫掠面积
1314最大功率的获取
132目前发展状况
问答题
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第14章海上风力发电
141风力发电理论
142海上风力发电的优势
143将电力传输至岸上
144交流电缆和直流电缆
145海洋基础
1451单桩基础
1452重力式基础
1453三脚架式基础
1454其他类型的基础
1455其他基础的一些注意事项
146远岸基础
147安装与维护
148结构应力
149材料与腐蚀
1410海上风力发电的发展趋势
1411环境法规
1412国际安全法规
问答题
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第四篇系 统 集 成
第15章大容量能量存储
151电化学电池
152超级电容器
153旋转飞轮
154超导线圈
155压缩空气
问答题
延伸阅读
第16章系统可靠性基础
161失效机理
162电力电子器件的老化
163失效率
164随机失效
165可靠性基本定理
166串联并联系统的可靠性
167冗余设计
1671 n个元件工作,其中n-1个元件必须工作冗余系统
1672 n个元件工作,其中m个元件必须工作的冗余系统
1673 m个元件工作和d个元件待机的冗余系统
168失效率统计
169 MILHDBK217手册
1610可靠性估计的元件计算法
1611可靠性的降额
1612失效率的快速估算
1613失效模式、效应和致命度分析
问答题
延伸阅读