變頻器技術(shù)應(yīng)用是電氣運行與控制專業(yè)的一門主干課程,本書共8章,主要介紹電力電子器件和微處理器的基本知識;"交-直-交”型變頻器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理;變頻器各種基本運行方式;變頻器選擇條件及方法;變頻器可靠性的探討及提高方法;變頻器安裝及使用知識;由變頻器為核心構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)及其功能;最后介紹幾個變頻器實際應(yīng)用的典型事例。在一些章節(jié)中,本書采用"案例分析”的方法,介紹變頻器在實際應(yīng)用中遇到的問題及解決方法,幫助讀者總結(jié)經(jīng)驗,提高解決問題的能力。
姚錫祿,高級講師,任教于天津市第一輕工業(yè)學(xué)校機電系,多年從事一線教學(xué)教研工作,曾主編出版過多本職業(yè)教育精品教材。
項目一 認識變頻器 (1)
1.1 變頻器發(fā)展概況 (1)
1.1.1 交流變頻技術(shù)的發(fā)展 (1)
1.1.2 變頻器新技術(shù)及其發(fā)展方向 (3)
1.2 電力電子器件在變頻器中的應(yīng)用 (5)
1.2.1 電力電子器件發(fā)展概況 (5)
1.2.2 電力電子器件的簡單分類 (6)
1.2.3 變頻器中常用的電力電子器件 (7)
1.2.4 其他電力電子器件 (11)
1.2.5 各種電力電子器件的比較 (13)
1.3 全數(shù)字微機控制的應(yīng)用 (15)
思考題與習(xí)題 (20)
項目二 掌握變頻器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理 (21)
2.1 變頻調(diào)速的基本控制方式 (21)
2.2 變頻器的基本構(gòu)成 (23)
2.3 變頻器的分類 (25)
2.3.1 按直流電源的性質(zhì)分類 (25)
2.3.2 按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類 (27)
2.3.3 按控制方式分類 (28)
2.3.4 按電壓等級分類 (29)
2.3.5 按用途分類 (30)
2.4 正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)逆變器 (31)
2.4.1 正弦脈寬調(diào)制原理 (32)
2.4.2 同步調(diào)制與異步調(diào)制 (33)
*2.4.3 諧波分析與輸出電壓調(diào)節(jié) (35)
*2.4.4 脈寬調(diào)制的控制方法 (36)
*2.5 變頻器的控制方式與性能 (41)
2.5.1 變頻器的U/f控制 (41)
2.5.2 轉(zhuǎn)差頻率控制 (44)
2.5.3 矢量控制 (45)
2.5.4 直接轉(zhuǎn)矩控制 (50)
*2.6 高性能通用變頻器 (52)
2.6.1 高性能通用變頻器的類型 (52)
2.6.2 使用高性能變頻器時的注意事項 (56)
*2.7 高壓變頻器 (58)
2.7.1 功率開關(guān)器件 (59)
2.7.2 主電路拓撲結(jié)構(gòu) (59)
2.7.3 控制方式 (64)
2.7.4 高壓變頻器對電網(wǎng)與電動機的影響 (65)
思考題與習(xí)題 (66)
項目三 變頻器的運行 (68)
3.1 MM440變頻器的面板操作 (68)
3.1.1 MM440變頻器的面板介紹 (68)
3.1.2 操作面板的基本操作方法及功能 (69)
3.2 運行參數(shù) (72)
3.2.1 常用頻率參數(shù) (72)
3.2.2 頻率的給定 (76)
3.3 啟動 (80)
3.3.1 升速特性 (80)
3.3.2 啟動方式 (81)
3.4 制動 (83)
3.4.1 降速特性 (83)
3.4.2 制動方式 (84)
3.5 變頻器的運行方式 (86)
3.5.1 點動運行 (86)
3.5.2 正/反轉(zhuǎn)運行 (88)
3.5.3 瞬停再啟動運行 (89)
3.5.4 MM440變頻器多段速頻率控制 (91)
3.5.5 同步運行 (93)
3.5.6 工頻與變頻運行 (94)
3.6 節(jié)能運行 (96)
3.6.1 節(jié)能運行分析 (96)
3.6.2 節(jié)能運行的具體應(yīng)用 (98)
思考題與習(xí)題 (99)
項目四 變頻器的選擇 (101)
4.1 常用變頻器的品牌及主要參數(shù) (101)
4.1.1 變頻器常見品牌的介紹 (101)
4.1.2 變頻器參數(shù)應(yīng)用知識 (102)
4.2 變頻器類型的選擇 (105)
4.2.1 根據(jù)不同的負載類型選擇變頻器 (105)
4.2.2 根據(jù)系統(tǒng)的控制方式選擇變頻器 (106)
4.2.3 選擇變頻器應(yīng)滿足的條件 (107)
4.2.4 變頻器的選型依據(jù)和方法 (107)
4.2.5 案例精選 (108)
4.3 變頻器容量的計算 (110)
4.4 變頻器選擇注意事項 (112)
4.5 變頻器外圍設(shè)備及其選擇 (113)
思考題與習(xí)題 (118)
項目五 認識變頻器的保護特性 (120)
5.1 變頻器常見的保護功能 (120)
5.1.1 過電流保護 (120)
5.1.2 過載保護 (120)
5.1.3 電壓保護 (122)
5.1.4 其他保護 (123)
5.2 高次諧波及其抑制 (124)
5.2.1 高次諧波產(chǎn)生的機理 (124)
5.2.2 高次諧波對其他設(shè)備的影響 (124)
5.2.3 減小和防止高次諧波的方法 (125)
5.3 變頻器抗干擾措施 (127)
5.3.1 變頻器外部的干擾 (127)
5.3.2 變頻器產(chǎn)生的干擾及抑制 (133)
思考題與習(xí)題 (135)
項目六 變頻器的安裝與使用 (137)
6.1 變頻器的安裝 (137)
6.1.1 安裝使用環(huán)境要求 (137)
6.1.2 安裝空間 (138)
6.1.3 安裝柜的設(shè)計及選擇 (140)
6.1.4 變頻器的防塵 (143)
6.1.5 變頻器與電動機的距離 (144)
6.2 變頻器的接線 (145)
6.2.1 主電路接線 (145)
6.2.2 控制電路的接線 (148)
6.3 變頻器的測量 (150)
6.3.1 目前常見的測量儀表 (150)
6.3.2 變頻器的測量與儀表的選擇 (151)
6.3.3 輸入側(cè)的測量 (152)
6.3.4 輸出側(cè)的測量 (153)
6.4 變頻器的調(diào)試與維修 (154)
6.4.1 通電前檢查 (154)
6.4.2 通電與預(yù)置 (154)
6.4.3 帶電動機空載試驗 (155)
6.4.4 帶負載調(diào)試 (155)
6.4.5 維護與檢查 (156)
6.4.6 變頻器的故障檢修 (158)
6.4.7 故障排除案例 (160)
6.5 變頻器的通信組網(wǎng) (163)
6.5.1 變頻器與PLC的連接 (163)
6.5.2 使用注意事項 (167)
6.5.3 變頻器在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 (169)
思考題與習(xí)題 (171)
項目七 變頻器構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng) (173)
7.1 應(yīng)用變頻器的目的與效益 (173)
7.1.1 節(jié)能應(yīng)用 (174)
7.1.2 提高生產(chǎn)率 (177)
7.1.3 提高產(chǎn)品質(zhì)量 (179)
7.1.4 設(shè)備的合理化 (179)
7.1.5 適應(yīng)或改善環(huán)境 (181)
7.2 應(yīng)用變頻器的技術(shù)優(yōu)勢 (181)
7.3 通用變頻器的主要功能 (183)
7.3.1 系統(tǒng)所具有的功能 (183)
7.3.2 頻率設(shè)定功能 (186)
7.3.3 與運行方式有關(guān)的功能 (188)
7.3.4 與狀態(tài)監(jiān)測有關(guān)的功能 (190)
7.3.5 其他功能 (191)
*7.3.6 多控制方式 (192)
7.4 生產(chǎn)機械的驅(qū)動 (194)
7.4.1 機械負載與電動機轉(zhuǎn)矩 (194)
7.4.2 轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性 (194)
7.4.3 變頻器驅(qū)動不同負載時需要注意的問題 (196)
7.5 異步電動機的選擇 (201)
7.5.1 異步電動機形式與容量的選擇 (201)
7.5.2 負載功率的計算 (204)
7.5.3 選用異步電動機時的注意事項 (207)
7.5.4 變頻器專用電動機的選擇 (208)
7.6 西門子公司新型變頻器介紹(SINAMICS系列變頻器介紹) (211)
7.6.1 SINAMICS系列變頻器介紹 (212)
7.6.2 G120變頻器 (213)
7.6.3 S120變頻器 (216)
7.6.4 SINAMICS系列變頻器的軟件工具 (219)
思考題與習(xí)題 (219)
項目八 松下變頻器(VFO)的運行與操控 (222)
8.1 松下VFO變頻器的基本操作 (222)
8.1.1 VFO變頻器的介紹 (222)
8.1.2 基本接線 (223)
8.1.3 面板基本操作方法及功能 (224)
8.2 模式的轉(zhuǎn)換及運行參數(shù) (226)
8.2.1 各種模式的關(guān)系 (226)
8.2.2 功能設(shè)定和變更方法 (227)
8.2.3 松下VFO變頻器的參數(shù) (229)
8.3 PLC控制變頻器運行 (231)
8.3.1 應(yīng)用示例 (232)
8.3.2 多速SW功能及其他功能 (236)
思考題與習(xí)題 (238)
項目九 變頻器的應(yīng)用 (240)
9.1 變頻器在高爐卷揚機中的應(yīng)用 (240)
9.1.1 料車上料機、高爐卷揚機的基本結(jié)構(gòu)和工作特點 (240)
9.1.2 電動機的選用 (241)
9.1.3 變頻器的選用 (242)
9.1.4 系統(tǒng)設(shè)計及接線 (242)
9.2 變頻恒壓供水控制系統(tǒng) (245)
9.2.1 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的工作原理 (245)
9.2.2 變頻器的選型及功能預(yù)置 (248)
9.3 線材繞機的變頻調(diào)速 (252)
9.3.1 線材繞機概述 (252)
9.3.2 拖動系統(tǒng)的改造方案 (252)
9.3.3 變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式 (253)
9.3.4 變頻器的基本功能預(yù)置 (254)
9.4 變頻器在光纜護套機的應(yīng)用 (254)
9.4.1 光纜護套機概述 (254)
9.4.2 系統(tǒng)構(gòu)成 (255)
9.4.3 系統(tǒng)原理 (255)
9.5 MM440變頻器在電梯上的運用 (257)
9.5.1 系統(tǒng)配置 (257)
9.5.2 系統(tǒng)功能與原理 (257)
9.5.3 電動機和變頻器主要參數(shù)設(shè)定 (258)
9.6 MM440 變頻器在啤酒廠水處理線上的應(yīng)用 (260)
9.6.1 概述 (260)
9.6.2 系統(tǒng)配置 (260)
9.6.3 運行效益 (261)
9.6.4 系統(tǒng)單線圖 (261)
9.6.5 系統(tǒng)電氣原理圖 (261)
9.6.6 變頻器的主要調(diào)節(jié)參數(shù) (262)
思考題與習(xí)題 (263)
參考文獻 (264)