變頻器原理及套用（第2版）

《變頻器原理及套用（第2版）》是2017年清華大學出版社出版的圖書，圖書作者是徐海、施利春、孫佃升、王東輝。

基本介紹

• 書名：變頻器原理及套用（第2版）
• 作者：徐海、施利春、孫佃升、王東輝
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2017年06月01日
• 定價：45 元
• ISBN：9787302470755
• 印次：2-1
• 印刷日期：2017.06.13

內容簡介

本書從變頻器使用者的角度出發，從理論到實踐，由淺入深地闡述了變頻調速的基礎知識、常用電力電子器件的選用、變頻器的基本組成原理、電動機變頻調速的機械特性、變頻器的控制方式、變頻調速系統主要電器的選用；重點闡述了變頻器的操作、運行、安裝、調試、維護及抗干擾，變頻器在風機、水泵、中央空調、空氣壓縮機、提升機等方面的套用實例等。

本書注重實際、強調套用、結構合理、通俗易懂、取材新穎、敘述清晰，可作為高職高專院校工業自動化、電氣工程及自動化、機電一體化、自動控制及其他相關專業的教材，也可供相關專業的工程技術人員參考。

目錄

第1章緒論1

1.1通用變頻器的發展過程1

1.1.1通用變頻器的套用範圍

不斷擴大2

1.1.2通用變頻器使用的功率器件

不斷更新換代2

1.1.3控制方式不斷發展3

1.1.4PWM控制技術的

進一步發展3

1.2變頻器的發展趨勢4

1.2.1高水平的控制5

1.2.2主電路逐步向集成化、

高頻化和高效率發展5

1.2.3控制量由模擬量向數字量

發展5

1.2.4向多功能化和高性能化發展6

1.2.5向大容量和高壓化發展7

1.3變頻器的套用7

1.3.1變頻器在節能方面的套用7

1.3.2變頻器在自動化系統中的

套用8

1.3.3變頻器在提高工藝水平和

產品質量方面的套用8

本章小結8

思考與練習9

第2章電力電子器件10

2.1電力二極體10

2.1.1結構與伏安特性10

2.1.2主要參數11

2.1.3電力二極體的參數選擇及

使用注意事項12

2.2晶閘管13

2.2.1晶閘管的外形和圖形符號13

2.2.2晶閘管的工作原理13

2.2.3晶閘管的陽極伏安特性14

2.2.4晶閘管的參數15

2.2.5晶閘管的門極伏安特性及

主要參數16

2.3門極可關斷晶閘管17

2.3.1GTO晶閘管的結構17

2.3.2GTO晶閘管的工作原理17

2.3.3GTO晶閘管的特性18

2.3.4GTO晶閘管的主要參數19

2.4電力電晶體20

2.4.1GTR的結構20

2.4.2GTR的主要參數21

2.4.3二次擊穿現象21

2.4.4GTR的驅動電路模組22

2.5電力場效應電晶體23

2.5.1電力MOSFET的結構與

工作原理23

2.5.2電力MOSFET的特性24

2.5.3電力MOSFET的主要參數25

2.6絕緣柵雙極型電晶體26

2.6.1IGBT的結構與

基本工作原理27

2.6.2IGBT的基本特性27

2.6.3IGBT的主要參數29

2.6.4IGBT的驅動電路30

2.7集成門極換流晶閘管30

2.7.1IGCT的結構30

2.7.2IGCT的特點32

2.8MOS控制晶閘管32

2.8.1MCT的結構與工作原理32

2.8.2MCT的主要參數33

2.9靜電感應電晶體33

2.9.1SIT的基本結構和工作原理33

2.9.2SIT的伏安特性34

2.9.3SIT的極限參數35

2.10智慧型功率模組35

本章小結36

思考與練習36

第3章變頻技術38

3.1整流電路38

3.1.1不可控整流電路39

3.1.2可控整流電路40

3.2中間電路47

3.3逆變電路49

3.3.1逆變電路的工作原理49

3.3.2電壓型和電流型逆變電路50

3.3.3單相半橋逆變電路51

3.3.4單相全橋逆變電路52

3.3.5三相橋式逆變電路53

3.4SPWM控制技術56

3.4.1SPWM控制的基本原理56

3.4.2PWM逆變電路的控制方式58

本章小結62

思考與練習62

第4章電動機與電力拖動63

4.1異步電動機63

4.1.1異步電動機的工作原理63

4.1.2異步電動機的銘牌參數64

4.1.3電動機的工作制66

4.1.4變頻有效輸出值66

4.1.5電動機容量的選擇67

4.1.6異步電動機的等效電路

及其平衡方程式67

4.1.7異步電動機的功率及轉矩69

4.2異步電動機的機械特性與運行70

4.2.1異步電動機的機械特性70

4.2.2異步電動機的運行71

4.2.3異步電動機的調速73

4.3負載的機械特性75

4.3.1恆轉矩負載75

4.3.2恆功率負載76

4.3.3二次方律負載77

4.4拖動系統與傳動機構78

4.4.1拖動系統78

4.4.2傳動機構的作用及系統參數79

本章小結80

思考與練習80

第5章變頻器的控制方式82

5.1變頻器的基本類型82

5.1.1按主電路的工作方式分類82

5.1.2按開關方式分類83

5.1.3按工作原理分類85

5.1.4按用途分類86

5.2變頻器的控制方式88

5.2.1U/f控制88

5.2.2轉差頻率控制90

5.2.3矢量控制通用變頻器91

5.2.4直接轉矩控制99

5.3高壓變頻器105

5.3.1主電路的拓撲結構106

5.3.2控制方式110

5.3.3高壓變頻器對電網與

電動機的影響111

本章小結112

思考與練習112

第6章變頻器的參數與選擇113

6.1變頻器的原理框圖與接線端子113

6.1.1變頻器的外形與結構113

6.1.2變頻器的原理框圖114

6.1.3變頻器與外部連線的端子115

6.2變頻器的操作與運行116

6.2.1面板配置(FR-PZ02-02)及

鍵盤簡介116

6.2.2功能結構及預置流程117

6.2.3運行操作122

6.3功能及參數126

6.3.1頻率的給定功能126

6.3.2頻率控制功能129

6.3.3啟動、升速、降速、制動

功能130

6.3.4PID調節功能133

6.3.5保護功能137

6.3.6變頻器的控制方式138

6.4負載和操作模式、電動機的選擇139

6.4.1適用負載選擇139

6.4.2操作模式選擇139

6.4.3適用電動機的選擇140

6.5變頻器的選擇140

6.5.1風機、泵類負載變頻器的

選擇140

6.5.2機械傳動系統變頻器的

選擇142

6.5.3變頻器容量計算144

6.6變頻調速系統的主電路及

電器選擇145

6.6.1變頻調速系統主電路的

結構145

6.6.2斷路器146

6.6.3接觸器146

6.6.4輸入交流電抗器147

6.6.5無線電噪聲濾波器148

6.6.6制動電阻及制動單元149

6.6.7直流電抗器150

6.6.8輸出交流電抗器150

6.7變頻器系統的控制電路150

6.7.1變頻器控制電路的

主要組成150

6.7.2正轉控制電路151

6.7.3正、反轉控制152

6.7.4升速與降速控制153

6.7.5變頻與工頻切換的

控制電路155

6.8變頻器與PLC的連線156

6.9變頻器與PC的通信158

本章小結161

思考與練習161

第7章變頻器的安裝與維護162

7.1變頻器的安裝162

7.1.1主電路控制開關及導線

線徑的選擇162

7.1.2變頻器的安裝環境163

7.1.3安裝的方向和空間164

7.1.4變頻器在多粉塵現場的

安裝164

7.1.5安裝布線165

7.2變頻器的抗干擾及抑制167

7.2.1對變頻器的干擾167

7.2.2變頻器產生的干擾168

7.2.3抑制變頻器干擾的措施168

7.3變頻調速系統的調試171

7.3.1通電前的檢查171

7.3.2通電檢查172

7.3.3空載試驗173

7.3.4帶負載測試173

7.4變頻器的維護、保養與故障處理174

7.4.1維護和檢查時的注意事項174

7.4.2變頻器的日常巡視175

7.4.3變頻器的定期維護與保養175

7.4.4變頻器的常見故障及處理176

本章小結178

思考與練習179

第8章變頻器的綜合套用180

8.1變頻器在恆壓供水中的套用180

8.1.1恆壓供水技術180

8.1.2節能原理180

8.1.3系統結構182

8.1.4工作原理183

8.1.5PLC控制系統183

8.1.6注意事項184

8.2變頻器在家用空調中的套用185

8.2.1家用空調概述185

8.2.2變頻器解決方案185

8.3中央空調的變頻調速186

8.3.1中央空調的構成186

8.3.2循環水系統的特點188

8.3.3冷卻水系統的變頻調速189

8.3.4冷凍水系統的變頻調速191

8.4變頻器在電梯中的套用193

8.4.1電梯概述193

8.4.2616G5變頻器調速系統193

8.4.3變頻器功率及制動電阻的

選擇194

8.4.4電梯用變頻器的主要功能195

8.4.5變頻器的噪聲抑制195

8.4.6常見問題195

8.5變頻器在疊壓供水中的套用196

8.5.1國內、外供水現狀196

8.5.2疊壓供水系統的組成及

原理197

8.5.3系統的軟體設計198

8.5.4節能分析199

8.6PLC與變頻器連線實現多擋轉速

控制199

8.6.1用旋轉開關控制200

8.6.2用PLC控制多段速運行200

8.7刨台運動的變頻調速改造204

8.7.1變頻調速系統及設計要點204

8.7.2刨台往復運動的控制205

8.8空氣壓縮機的變頻調速及套用209

8.8.1空氣壓縮機變頻調速的

機理209

8.8.2空氣壓縮機加、卸載供氣

控制方式存在的問題210

8.8.3空氣壓縮機變頻調速的

設計211

8.8.4空氣壓縮機變頻調速的

安裝調試215

8.8.5空氣壓縮機變頻調速後的

效益216

本章小結216

思考與練習216

第9章項目實訓218

項目1正轉連續控制電路218

一、項目目的218

二、項目內容218

三、相關知識點分析218

四、設備、工具和材料準備222

五、操作方法223

六、訓練內容226

七、評分標準226

項目2正、反轉控制電路227

一、項目目的227

二、項目內容227

三、相關知識點分析227

四、設備、工具和材料準備229

五、操作方法229

六、訓練內容232

七、評分標準232

項目3外接兩地控制電路232

一、項目目的232

二、項目內容232

三、相關知識點分析233

四、設備、工具和材料準備235

五、操作方法236

六、訓練內容238

七、評分標準238

項目4變頻與工頻切換的控制電路239

一、項目目的239

二、項目內容239

三、相關知識點分析239

四、設備、工具和材料準備239

五、操作方法240

六、訓練內容241

七、評分標準241

項目5PID控制電路242

一、項目目的242

二、項目內容242

三、相關知識點分析242

四、設備、工具和材料準備244

五、操作方法245

六、訓練內容248

七、評分標準248

項目6多段速控制電路249

一、項目目的249

二、項目內容249

三、相關知識點分析249

四、設備、工具和材料準備252

五、操作方法253

六、訓練內容255

七、評分標準256

項目71控X切換電路256

一、項目目的256

二、項目內容256

三、相關知識點分析256

四、設備、工具和材料準備260

五、操作方法261

六、訓練內容262

七、評分標準262

項目8輸入端子操作控制263

一、項目目的263

二、項目內容263

三、相關知識點分析263

四、設備、工具和材料準備264

五、操作方法264

六、訓練內容267

七、評分標準267

項目9模擬信號操作控制267

一、項目目的267

二、項目內容268

三、相關知識點分析268

四、設備、工具和材料準備268

五、操作方法269

六、訓練內容270

七、評分標準271

項目10多段速頻率控制271

一、項目目的271

二、項目內容271

三、相關知識點分析272

四、設備、工具和材料準備273

五、操作方法274

六、訓練內容276

七、評分標準276

項目11PLC在線上延時控制操作277

一、項目目的277

二、項目內容277

三、相關知識點分析277

四、設備、工具和材料準備279

五、操作方法280

六、訓練內容283

七、評分標準283

項目12PLC在線上多段速頻率控制283

一、項目目的283

二、項目內容284

三、設備、工具和材料準備284

四、操作方法285

五、訓練內容287

六、評分標準287

附錄A288

附錄B293

附錄C304

參考文獻314