內容簡介
本書主要介紹了
異步電動機的能量傳遞、交-直-交變頻器、變頻拖動系統、變頻器的內部控制電路、變頻器的套用技術以及套用實例。本書突出了各部分的核心內容,語言表述清晰、通俗易懂。本書適合工礦企業中的工程師和技術工人閱讀,也可以作為中專和高職的教材。
圖書目錄
前言
第 1章 異步電動機的能量傳遞 ................. 1
11 後來居上的異步電動機 .................. 1
111 無與倫比的轉子結構................... 1
112 誕生就知變頻好..................... 3
12 能量傳遞的平衡關係 ................... 5
121 定子建立磁場的平衡關係................. 5
122 磁場傳遞能量的平衡關係................. 9
123 負載得到機械能的平衡關係 ............... 12
124 電動機的等效電路 ................... 14
13 機械特性看能力 ..................... 16
131 用戶關心 4件事 .................... 16
132 機械特性說明的問題 .................. 18
14
異步電動機的發電狀態 ................. 19
141 異步發電機的特殊性 .................. 19
142 發電機狀態的特點 ................... 21
15 拖動系統的傳動機構 .................. 23
151 常見的傳動機構 .................... 23
152 傳動機構的折算 .................... 24
16 異步電動機的銘牌.................... 26
161 銘牌上的運行數據 ................... 26
162 異步電動機的型號與接法 ................ 28
Ⅵ 變頻器套用教程 第 3版
163 異步電動機的定額 ................... 29
164 電動機的運行定額 ................... 31
小結............................. 33
複習思考題.......................... 34
第 2章 交 -直 -交變頻器 ................... 36
21 交 -直 -交變頻器的結構與原理............. 36
211 自生交流好變頻 .................... 36
212 “懷胎”百年說因由 .................. 38
213 單進三出變頻器 .................... 41
22 磁通傳遞是核心 ..................... 43
221 穩住磁通不能忘 .................... 43
222 電壓要隨頻率變 .................... 45
223 調製脈寬隨正弦 .................... 46
224 SPWM的實施 ..................... 49
23 交 -直 -交變頻器的主電路 ............... 51
231 整流濾波有特點 .................... 51
232 逆變輸出能交換 .................... 54
24 輸入電流變異多 ..................... 55
241 輸入輸出不相同 .................... 55
242 三相電流不平衡 .................... 58
243 功率因數變了味 .................... 60
25 載波頻率有影響 ..................... 63
251 對輸出電壓的影響 ................... 64
252 對輸出電流的影響 ................... 65
253 對電磁噪聲的影響 ................... 66
26 對抗干擾有措施 ..................... 67
261 變頻器的干擾源 .................... 67
262 干擾信號的傳播途徑 .................. 67
目 錄 Ⅶ
263 抗干擾的措施 ..................... 68
27 交 -直 -交變頻的改進 ................. 71
271 整流脈波翻了倍 .................... 71
272 逆變採用三電平 .................... 72
273
變頻電動機 ...................... 75
小結............................. 76
複習思考題.......................... 78
第 3章 變頻拖動系統 ..................... 80
31 低頻運行的新問題.................... 80
311 低頻試驗看結果 .................... 80
312 能力下降問磁通 .................... 81
32 V/F方式補磁通 ..................... 82
321 增磁途徑唯電壓 .................... 82
322 轉矩提升的預置 .................... 86
33 矢量控制定磁通 ..................... 86
331 矢量控制仿直流 .................... 87
332 矢量控制的實施 .................... 89
333 矢量控制的轉速反饋 .................. 91
34 直接轉矩控制用 “棒 -棒” ............... 92
341 淺說 “棒 -棒” .................... 92
342 直接轉矩控制簡介 ................... 93
343
直接轉矩控制的優缺點 ................. 95
35 變頻調速的有效轉矩線 ................. 95
351 有效轉矩線的定義 ................... 96
352 fX≤fN 的有效轉矩線 .................. 97
353 fX >fN 的有效轉矩線 .................. 97
36 變頻調速的起動與加速 ................. 99
361 異步電動機的起動 ................... 99
Ⅷ 變頻器套用教程 第 3版
362 加速時間與起動電流 .................. 102
363 加速方式 ....................... 104
364 起動功能 ....................... 105
37 變頻調速的減速與制動 ................. 106
371 電動機的自由停機 ................... 107
372 電動機的變頻停機 ................... 108
373 降頻時電動機的狀態 .................. 108
374 減速時間與泵升電壓 .................. 110
375 直流制動 ....................... 111
38 制動電阻和制動單元 .................. 112
381 制動電阻和制動單元的作用 ............... 113
382 制動單元的工況 .................... 114
39 頻率的限制功能 .................... 116
391 上限頻率和下限頻率 .................. 116
392 迴避頻率 ....................... 117
310 轉矩、轉速和功率的關係 ............... 118
3101 拖動系統的基本規律 ................. 118
3102 誤區 1———甩掉笨重的減速器 ............. 119
3103 誤區 2———增大頻率提高生產率 ............ 121
3104 誤區 3———減少磁極對數以減小體積 .......... 123
小結 ............................ 124
複習思考題 ......................... 125
第 4章 變頻器的內部控制電路 ................ 126
41 變頻器的內部控制框圖 ................. 126
411 主控電路的運算功能 .................. 126
412 主控電路與外電路的聯繫 ................ 127
42 變頻器的開關電源 ................... 128
421 開關電源的電源進線 .................. 128
目 錄 Ⅸ
422
脈衝變壓器 ...................... 129
423 脈衝變壓器的
一次電路 ................. 130
424 脈衝變壓器的二次電路 ................. 132
43 IGBT的驅動電路 .................... 134
431 IGBT的主要參數 ................... 134
432 IGBT的開通與關斷 .................. 135
433 IGBT的結電容 .................... 136
434 IGBT對驅動電路的要求 ................ 137
435 IGBT的分立元件驅動電路 ............... 140
436 集成驅動模組示例 ................... 142
437 IGBT智慧型模組 .................... 144
44 變頻器的採樣與保護電路................ 145
441 電流的採樣 ...................... 145
442 電流的保護 ...................... 149
443 電壓的檢測與保護 ................... 151
45 斷相與接地的保護 ................... 153
451 斷相保護 ....................... 153
452 接地的判斷與保護 ................... 154
46 過熱保護 ........................ 156
461 溫度的檢測 ...................... 156
462 熱敏電阻的過熱保護 .................. 156
463 風扇的控制 ...................... 157
小結 ............................ 159
複習思考題 ......................... 161
第 5章 變頻器的套用技術 .................. 162
51 變頻器的面板和功能預置................ 162
511 數據顯示屏 ...................... 162
512
液晶顯示屏 ...................... 163
Ⅹ 變頻器套用教程 第 3版
513 變頻器的鍵盤配置 ................... 163
514 變頻器的功能預置 ................... 166
52 變頻器的外接主電路 .................. 167
521 主電路的接線端子 ................... 167
522 外接主電路 ...................... 168
53 變頻器的外部控制電路 ................. 170
531 外部控制端子的配置 .................. 170
532 模擬量輸入信號 .................... 171
533 模擬量輸入電路 .................... 171
534 模擬量輸入的擴展 ................... 173
54 開關量輸入電路 .................... 174
541 開關量輸入端的接收電路 ................ 174
542 電動機的起動控制 ................... 175
543 升、降速端子的套用示例 ................ 177
544 多檔轉速的控制 .................... 180
55 外接模擬量輸出電路 .................. 183
551 模擬量輸出電路 .................... 183
552 模擬量輸出的套用示例 ................. 184
56 變頻器的報警輸出 ................... 185
561 報警輸出電路 ..................... 185
562 報警輸出的外部控制 .................. 185
57 外接開關量輸出電路 .................. 186
571 開關量輸出電路 .................... 186
572 套用舉例 ....................... 187
58 變頻器的面板電路 ................... 188
581 鍵盤輸入電路 ..................... 188
582 LED顯示電路..................... 189
583
LED顯示屏...................... 191
59 變頻器的閉環控制 ................... 192
目 錄 Ⅺ
591 閉環控制的概念 .................... 192
592 閉環控制的實施 .................... 194
593 PID的概念 ...................... 196
594 控制邏輯 ....................... 200
595 壓力感測器的接線 ................... 201
596 閉環控制的起動問題 .................. 201
597 PID功能的調試 .................... 203
小結 ............................ 204
複習思考題 ......................... 206
第 6章 因機施變用變頻.................... 207
61 風機變頻調速 ..................... 207
611
離心式風機的機械特性 ................. 207
612 離心式風機的運行特點 ................. 209
613 風機變頻要點 ..................... 210
62 水泵變頻調速 ..................... 213
621 水泵與風機的異同 ................... 214
622 供水系統概況 ..................... 214
623 恆壓供水的閉環控制 .................. 216
63 帶式輸煤機的變頻改造 ................. 218
631 帶式輸煤機的特點 ................... 218
632 變頻調速示例 ..................... 219
64 飲料灌裝輸送帶的變頻改造 .............. 221
641 運行特點 ....................... 221
642 電動機特點 ...................... 221
643 變頻改造要點 ..................... 222
65 卷繞機的變頻改造 ................... 223
651 卷繞機的機械特性 ................... 223
652 變頻改造的主要問題 .................. 225
Ⅻ 變頻器套用教程 第 3版
653 減小電動機容量的思考 ................. 225
654 卷繞機的轉矩控制 ................... 227
66 車床的變頻改造 .................... 228
661 車床的大致構造 .................... 228
662 主拖動的機械特性 ................... 230
663 變頻調速的改造實例 .................. 232
664 變頻改造的試探 .................... 234
665 兩檔傳動比方案 .................... 235
67 重力負載的變頻調速 .................. 237
671 重力負載及其特點 ................... 237
672 變頻調速的四象限運行 ................. 238
673 溜鉤的防止 ...................... 240
674 重力負載變頻改造示例 ................. 241
小結 ............................ 243
複習思考題 ......................... 244
附錄 .............................. 245
附錄 A 變頻調速系統實驗 ................. 245
實驗 1 變頻器通電 ..................... 245
實驗 2 外接端子的基本控制 ................. 248
實驗 3 變頻器各環節的電壓和電流 .............. 250
實驗 4 加、減速實驗 .................... 253
實驗 5 U/f線的實驗..................... 254
實驗 6 多檔轉速控制 .................... 257
實驗 7 機械特性實驗 .................... 258
實驗 8 低頻負載電流實驗 .................. 260
實驗 9 U形曲線實驗 .................... 261
實驗 10 恆壓供水實驗 .................... 263
附錄 B 幾種自製器件 .................... 265
目 錄
B1 整流電壓表 ...................... 265
B2 外接頻率表 ...................... 266
B3 自製制動電阻 ..................... 267
B4 自製制動單元 ..................... 268
附錄 C 無觸點快速制動器 ................. 270
C1 快速制動器簡介 .................... 270
C2 變頻調速系統的停機控制 ................ 275
C3 快速制動器的外部接線 ................. 277
C4 和其他制動方式的比較 ................. 278