變頻器原理及應用

2021-01-15 電工電氣學習

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　《變頻器原理及應用》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、常用電力電子器件介紹和選用、變頻器的基本組成原理、電動機變頻調速機械特性、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、維護及抗幹擾，變頻器在風機、水泵、中央空調、空氣壓縮機、提升機等方面的應用實例等。《變頻器原理及應用》注重實際、強調應用、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，同時也可供相關專業工程技術人員參考。


目錄
第1章 緒論
1.1 通用變頻器的發展過程
1.1.1 通用變頻器的應用範圍不斷擴大
1.1.2 通用變頻器使用的功率器件不斷更新換代
1.1.3 控制方式不斷發展
1.1.4 PWM控制技術進一步發展
1.2 變頻器的發展趨勢
1.2.1 高水平的控制
1.2.2 主電路逐步向集成化、高頻化和高效率發展
1.2.3 控制量由模擬量向數字量發展
1.2.4 向多功能化和高性能化發展
1.2.5 向大容量和高壓化發展
1.3 變頻器的應用
1.3.1 變頻器在節能方面的應用
1.3.2 變頻器在自動化系統中的應用
1.3.3 變頻器在提高工藝水平和產品質量方面的應用
本章小結
思考與練習
第2章 電力電子器件
2.1 電力二極體
2.1.1 結構與伏安特性
2.1.2 主要參數
2.1.3 電力二極體的參數選擇及使用注意事項
2.2 晶閘管
2.2.1 晶閘管的外形和圖形符號
2.2.2 晶閘管的工作原理
2.2.3 晶閘管的陽極伏安特性
2.2.4 晶閘管的參數
2.2.5 晶閘管的門極伏安特性及主要參數
2.3 門極可關斷晶閘管
2.3.1 GTO晶閘管的結構
2.3.2 GTO晶閘管的工作原理
2.3.3 GTO晶閘管的特性
2.3.4 GTO晶閘管的主要參數
2.4 電力電晶體
2.4.1 GTR的結構
2.4.2 GTR的主要參數
2.4.3 二次擊穿現象
2.4.4 GTR的驅動電路模塊
2.5 電力場效應電晶體
2.5.1 電力場效應管的結構與工作原理
2.5.2 電力MOSFET的特性
2.5.3 電力MOSFET的主要參數
2.6 絕緣柵雙極型電晶體
2.6.1 IGBT的結構與基本工作原理
2.6.2 IGBT的基本特性
2.6.3 IGBT的主要參數
2.6.4 IGBT的驅動電路
2.7 集成門極換流晶閘管
2.7.1 IGCT的結構
2.7.2 IGCT的特點
2.8 MOS控制晶閘管
2.8.1 MCT的結構與工作原理
2.8.2 MCT的主要參數
2.9 靜電感應電晶體
2.9.1 SIT的基本結構和工作原理
2.9.2 SIT的特性
2.9.3 SIT的極限參數
2.10 智能功率模塊
本章小結
思考與練習
第3章 變頻技術
3.1 整流電路
3.1.1 不可控整流電路
3.1.2 可控整流電路
3.2 中間電路
3.3 逆變電路
3.3.1 逆變電路的工作原理
3.3.2 電壓型和電流型逆變電路
3.3.3 單相半橋逆變電路
3.3.4 單相全橋逆變電路
3.3.5 三相橋式逆變電路
3.4 SPWM控制技術
3.4.1 SPWM控制的基本原理
3.4.2 PWM逆變電路的控制方式
本章小結
思考與練習
第4章 電機與電力拖動
4.1 異步電動機
4.1.1 異步電動機的工作原理
4.1.2 異步電動機的銘牌參數
4.1.3 電動機的工作制
4.1.4 變頻有效輸出值
4.1.5 電動機容量的選擇
4.1.6 異步電動機的等效電路及其平衡方程式
4.1.7 異步電動機的功率及轉矩
4.2 異步電動機的機械特性與運行
4.2.1 異步電動機的機械特性
4.2.2 異步電動機的運行
4.2.3 異步電動機的調速
4.3 負載的機械特性
4.3.1 恆轉矩負載
4.3.2 恆功率負載
4.3.3 二次方律負載
4.4 拖動系統與傳動機構
4.4.1 拖動系統
4.4.2 傳動機構的作用及系統參數
本章小結
思考與練習
第5章 變頻器的控制方式
5.1 變頻器的基本類型
5.1.1 按主電路工作方式分類
5.1.2 按開關方式分類
5.1.3 按工作原理分類
5.1.4 按用途分類
5.2 變頻器的控制方式
5.2.1 Uf控制
5.2.2 轉差頻率控制
5.2.3 矢量控制通用變頻器
5.2.4 直接轉矩控制
5.3 高壓變頻器
5.3.1 主電路的拓撲結構
5.3.2 控制方式
5.3.3 高壓變頻器對電網與電動機的影響
本章小結
思考與練習
第6章 變頻器參數與選擇
6.1 變頻器的原理框圖與接線端子
6.1.1 變頻器的外形與結構
6.1.2 變頻器的原理框圖
6.1.3 變頻器與外部連接的端子
6.2 變頻器的操作與運行
6.2.1 面板配置(FR-PZ02-02)及鍵盤簡介
6.2.2 功能結構及預置流程
6.2.3 運行操作
6.3 功能及參數
6.3.1 頻率的給定功能
6.3.2 頻率控制功能
6.3.3 啟動、升速、降速、制動功能
6.3.4 PID調節功能
6.3.5 保護功能
6.3.6 變頻器控制方式
6.4 負載和操作模式、電機選擇
6.4.1 適用負載選擇
6.4.2 操作模式選擇
6.4.3 使用電機選擇
6.5 變頻器的選擇
6.5.1 風機、泵類負載變頻器的選擇
6.5.2 機械傳動系統變頻器的選擇
6.5.3 變頻器容量計算
6.6 變頻調速系統的主電路及電器選擇
6.6.1 變頻調速系統主電路的結構
6.6.2 斷路器
6.6.3 接觸器
6.6.4 輸入交流電抗器
6.6.5 無線電噪聲濾波器
6.6.6 制動電阻及制動單元
6.6.7 直流電抗器
6.6.8 輸出交流電抗器
6.7 變頻器系統的控制電路
6.7.1 變頻器控制電路的主要組成
6.7.2 正轉控制電路
6.7.3 正、反轉控制
6.7.4 升速與降速控制
6.7.5 變頻與工頻切換的控制電路
6.8 變頻器與plc的連結
6.9 變頻器與PC的通信
本章小結
思考與練習
第7章 變頻器的安裝與維護
7.1 變頻器的安裝
7.1.1 主電路控制開關及導線線徑選擇
7.1.2 變頻器的安裝環境
7.1.3 安裝方向和空間
7.1.4 變頻器在多粉塵現場的安裝
7.1.5 安裝布線
7.2 變頻器的抗幹擾及抑制
7.2.1 對變頻器的幹擾
7.2.2 變頻器產生的幹擾
7.2.3 抑制變頻器幹擾的措施
7.3 變頻調速系統的調試
7.3.1 通電前的檢查
7.3.2 通電檢查
7.3.3 空載試驗
7.3.4 帶負載測試
7.4 變頻器的維護、保養與故障處理
7.4.1 維護和檢查時的注意事項
7.4.2 變頻器的日常巡視
7.4.3 變頻器的定期維護與保養
7.4.4 變頻器的常見故障及處理
本章小結
思考與練習
第8章 變頻器綜合應用
8.1 變頻器在恆壓供水中的應用
8.1.1 恆壓供水技術
8.1.2 節能原理
8.1.3 系統結構
8.1.4 工作原理
8.1.5 PLC控制系統
8.1.6 注意事項
8.2 變頻器在家用空調中的應用
8.2.1 家用空調概述
8.2.2 變頻器解決方案
8.3 中央空調的變頻調速
8.3.1 中央空調的構成
8.3.2 循環水系統的特點
8.3.3 冷卻水系統的變頻調速
8.3.4 冷凍水系統的變頻調速
8.4 變頻器在電梯中的應用
8.4.1 電梯概述
8.4.2 616G5變頻器調速系統
8.4.3 變頻器功率及制動電阻的選擇
8.4.4 電梯用變頻器的主要功能
8.4.5 變頻器的噪聲抑制
8.4.6 常見問題
8.5 變頻器在疊壓供水中的應用
8.5.1 國內、外供水現狀
8.5.2 疊壓供水系統組成及原理
8.5.3 系統的軟體設計
8.5.4 節能分析
8.6 PLC與變頻器連接實現多擋轉速控制
8.6.1 用旋轉開關控制
8.6.2 用PLC控制多段速運行
8.7 刨臺運動的變頻調速改造
8.7.1 變頻調速系統及設計要點
8.7.2 刨臺往復運動的控制
8.8 空氣壓縮機的變頻調速及應用
8.8.1 空氣壓縮機變頻調速機理
8.8.2 空氣壓縮機加、卸載供氣控制方式存在的問題
8.8.3 空氣壓縮機變頻調速的設計
8.8.4 空氣壓縮機變頻調速的安裝調試
8.8.5 空氣壓縮機變頻調速後的效益
本章小結
思考與練習
第9章 項目實訓
項目1 正轉連續控制電路
項目2 正、反轉控制電路
項目3 外接兩地控制電路
項目4 變頻與工頻切換的控制電路
項目5 PID控制電路
項目6 多段速控制電路
項目7 1控X切換電路
項目8 輸入端子操作控制
項目9 模擬信號操作控制
項目10 多段速頻率控制
項目11 PLC聯機延時控制操作
項目12 PLC聯機多段速頻率控制

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