交流變頻調速技術

《交流變頻調速技術》是2006年北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是何超。

基本介紹

• 書名：交流變頻調速技術
• 作者：何超
• ISBN：781077873
• 出版社：北京航空航天大學出版社
• 出版時間：2006-08-01
• 開本：16開

內容簡介

交流電動機變頻調速技術是在近幾十年來迅猛發展起來的電力拖動先進技術，其套用領域十分廣泛。為了適應科技的發展，將先進技術推廣到生產實踐中去，交流變頻調速技術已成為套用型本科、高職高專電類專業的必修或選修課程。
全書分八章，依次是：變頻調速技術概述，常用電力電子器件原理及選擇，變頻調速原理，變頻器的選擇，變頻調速拖動系統的構建，變頻技術套用概述，變頻器的安裝、維護與調試和變頻器的操作實驗。
本書在理論上以必需、夠用為原則；精心選材，努力貫徹少而精、啟發式的教學思想；根據套用型本科和高職高專的教學要求，在降低理論學習難度、增強實踐性方面，花費了較大的精力，努力做到理論聯繫實際，使教材的適用性、實用性更強。全書結構合理、簡明扼要，重點突出；文筆通俗流暢，圖文並茂。書中還精選了思考題和習題。
本書適用於套用型本科和高職高專電類、自動化類、機電類專業選用，也可供對變頻技術感興趣的工程技術人員參考。

目錄

第1章 變頻調速技術概述1

1.1 直流電動機及其拖動系統的基礎知識回顧1

1.1.1 直流電動機的工作原理1

1.1.2 直流電動機的勵磁方式2

1.1.3 直流電動機的機械特性3

1.1.4 直流電動機的調速4

1.2 三相交流異步電動機及其拖動系統的基礎知識回顧5

1.2.1 三相異步電動機的基本結構5

1.2.2 三相異步電動機的工作原理7

1.2.3 旋轉磁場的極數10

1.2.4 三相異步電動機的運行特點10

1.2.5 三相異步電動機的調速11

1.2.6 三相異步電動機的機械特性12

1.2.7 異步電動機負載的機械特性13

1.2.8 異步電動機拖動系統運行狀況的分析15

1.2.9 異步電動機拖動反抗性恆轉矩負載系統的制動16

1.2.10 異步電動機拖動位能性恆轉矩負載系統的制動18

1.3 交流電動機的變頻調速技術概述20

1.3.1 什麼是交流電動機的變頻調速技術20

1.3.2 交流電動機的變頻調速技術的主要發展過程20

1.3.3 交流電動機的變頻器種類20

思考題與習題24

第2章 常用電力電子器件原理及選擇25

2.1 晶閘管的結構原理及測試25

2.1.1 普通晶閘管的結構25

2.1.2 晶閘管的工作原理25

2.1.3 晶閘管管腳極性的判斷和測試27

2.1.4 門極可關斷晶閘管28

2.2 功率電晶體28

2.2.1 功率電晶體的結構及工作特點28

2.2.2 功率電晶體的主要參數29

2.2.3 功率電晶體的選擇方法31

2.2.4 常用功率電晶體的驅動電路模組31

2.3 功率場效應電晶體的結構、工作特點及測試31

2.3.1 功率場效應電晶體的結構31

2.3.2 功率場效應電晶體的工作特點32

2.3.3 功率場效應電晶體的測試32

2.4 絕緣柵雙極電晶體的結構與工作特點33

2.4.1 絕緣柵雙極電晶體的結構33

2.4.2 絕緣柵雙極電晶體的工作特點33

2.5 集成門極換流晶閘管的結構與工作特點34

2.5.1 集成門極換流晶閘管的結構34

2.5.2 集成門極換流晶閘管的工作特點34

2.6 MOS控制晶閘管的結構與工作特點35

2.6.1 MOS控制晶閘管的結構35

2.6.2 MOS控制晶閘管的工作特點35

2.7 電力半導體器件的套用特點35

2.8 智慧型電力模組的結構與工作特點36

思考題與習題38

第3章 變頻調速原理39

3.1 變頻調速的基本原理39

3.1.1 變頻調速系統的控制方式39

3.1.2 PWM控制技術41

3.2 通用變頻器簡介45

3.2.1 通用變頻器基本結構45

3.2.2 變頻器的主電路47

3.3 V/f控制型通用變頻器49

3.3.1 普通控制型V/f通用變頻器49

3.3.2 具有恆定磁通功能的V/f通用變頻器53

3.3.3 轉速閉環控制的轉差頻率控制系統54

3.4 矢量控制系統通用變頻器55

3.4.1 矢量控制的基本思路55

3.4.2 矢量控制通用變頻器舉例57

3.5 直接轉矩控制57

3.5.1 PWM逆變器輸出電壓的矢量表示57

3.5.2 磁通軌跡控制58

3.5.3 直接轉矩控制系統的實際結構60

3.6 高壓變頻器主電路結構及其控制特點61

3.7 我國變頻調速技術的發展狀況62

3.7.1 變頻調速技術的發展過程62

3.7.2 目前國內主要的產品狀況63

3.8 變頻技術的發展方向64

思考題與習題65

第4章 變頻器的選擇66

4.1 變頻器的額定值和性能指標66

4.2 變頻器的選擇68

4.2.1 變頻器類型的選擇69

4.2.2 變頻器容量的選擇69

4.3 電網與變頻器的切換76

4.4 瞬時停電再啟動76

4.5 變頻器的外圍設備及其選擇76

4.5.1 常規配件的選擇77

4.5.2 專用配件的選擇78

思考題與習題82

第5章 變頻調速拖動系統的構建84

5.1 變頻調速拖動系統的組成84

5.2 構建變頻調速拖動系統的基本要求84

5.2.1 在機械特性方面的要求84

5.2.2 在運行可靠性方面的要求86

5.3 變頻調速時電動機的有效轉矩線86

5.3.1 有效轉矩線的概念86

5.3.2 fX≤fN時的有效轉矩線87

5.3.3 fX>fN時的有效轉矩線87

5.4 恆轉矩負載變頻調速系統的構建88

5.4.1 工作頻率範圍的選擇88

5.4.2 調速範圍與傳動比89

5.4.3 電動機和變頻器的選擇91

5.5 恆功率負載變頻系統的構建93

5.5.1 恆功率負載系統構建的主要問題93

5.5.2 電動機和變頻器的選擇96

5.6 平方律負載變頻調速系統的構建96

5.6.1 平方律負載系統構建的主要問題96

5.6.2 平方律負載系統電動機與變頻器的選擇97

5.7 直線律負載變頻系統的構建98

5.7.1 直線律負載及其特性98

5.7.2 直線律負載系統變頻器的選擇99

5.8 對混合特殊性負載變頻器的選擇99

5.8.1 混合特殊性負載及其特性99

5.8.2 對混合特殊性負載變頻器的選擇99

思考題與習題100

第6章 變頻技術套用概述101

6.1 變頻技術的套用101

6.2 起升機構的變頻調速103

6.2.1 起升機構的特點103

6.2.2 起升機構對拖動系統的要求105

6.2.3 起升機構的變頻調速改造106

6.3 箱式電梯設備的變頻調速109

6.3.1 箱式電梯與起升機構的異同109

6.3.2 箱式電梯的變頻調速110

6.4 水泵、風機的變頻調速114

6.4.1 水泵變頻調速節能原理115

6.4.2 恆壓供水變頻調速系統的構成與工作過程117

6.4.3 恆壓供水系統的套用實例119

6.5 中央空調的變頻調速120

6.5.1 中央空調的構成120

6.5.2 對中央空調變頻調速系統的基本考慮121

6.5.3 對中央空調變頻調速系統的另一考慮123

6.6 工具機的變頻調速改造125

6.6.1 變頻器的選擇126

6.6.2 變頻器的頻率給定126

6.6.3 變頻調速系統的控制電路128

思考題與習題129

第7章 變頻器的安裝、維護與調試130

7.1 三菱 FRE500系列變頻器130

7.1.1 變頻器的外形與結構130

7.1.2 功能結構133

7.1.3 功能預置的幾個問題134

7.2 變頻器的安裝、維護與調試常識145

7.2.1 變頻器的安裝145

7.2.2 變頻器的調試146

7.2.3 變頻器的保養和維護149

7.2.4 變頻器故障診斷152

7.2.5 電磁干擾和射頻干擾156

思考題與習題156

第8章 變頻器操作實驗159

實驗一 變頻器結構認識與接線159

實驗二 變頻器的基本操作169

實驗三 變頻器的PU模式操作175

實驗四 變頻器的外部操作180

實驗五 變頻器的組合操作183

實驗六 變頻器的頻率跳變188

實驗七 變頻器的多段速運行190

實驗八 變頻器的程式運行194

實驗九 變頻器與PLC的綜合套用201

附錄 三菱FRA500變頻調速器常用參數表206思考題與習題解答209