本書內容包括：變頻器的基礎知識；變頻器中的電子電子器件；通用變頻器的基本工作原理；變頻器的控制方式；變頻器的接線端子與功能參數；變頻調速控制電路的設計等。
伴隨著“中國制造2025”的步伐。變頻技術正在為工業自動化建設發揮其作用。從家用電器到工農業生產。到處都能看到變頻技術的身影。尤其在能源緊缺的狀態下。變頻技術充分發揮了其節能功效。變頻技術已經成為現代制造業不可缺少的一門技術。“變頻器技術與應用”是實踐性較強的綜合性課程。融合了電力電子技術、計算機技術以及現代控制理論等相關知識。
本書兼顧理論知識講解與實踐技能培養。詳略得當。重點突出。內容上突出新知識、新技能。涉及ＰＬＣ、觸摸屏等知識。使學生對所學知識融會貫通。以變頻器的應用為出發點。詳細介紹變頻器的功能以及在恒壓供水系統、工業鍋爐及起重設備等領域的應用。本書由陜西工業職業技術學院張小潔任主編。劉保朝任副主編。白蕾、高文華、侯偉和董佳輝參與編寫。第2章由高文華編寫。第3章由劉保朝編寫。第6章由董佳輝編寫。第7章由侯偉編寫。第8章由白蕾編寫。其余由張小潔編寫。張小潔負責全書統稿。
編者在編寫過程中參考了歐姆龍公司以及西門子公司提供的系列產品資料。機械工業出版社的編輯對本書的編寫工作給予了大力支持。在此對他們致以衷心的感謝。在本書的編寫過程中。編者參考了有關書籍及論文。并引用了其中的一些資料。在此一并向這些作者表示感謝。限于編者的經驗和水平。加之相關技術的飛速發展。書中難免有不足和缺漏之處。懇請專家、讀者批評指正。
編者
前 言
第1 章 變頻器的基礎知識 1
1. 1 變頻器概述 1
1. 1. 1 變頻器的發展歷史 1
1. 1. 2 變頻器的發展趨勢 2
1. 1. 3 變頻器的分類 2
1. 1. 4 變頻器的應用 5
1. 2 交流電動機調速基礎知識 6
1. 2. 1 交流電動機的調速原理及方法 6
1. 2. 2 交流調速系統的現狀和發展趨勢 7
1. 2. 3 異步電動機的機械特性 7
1. 2. 4 交流調速系統的性能指標 8
1. 3 變頻器的型號及主要技術參數 9
1. 3. 1 變頻器的型號 9
1. 3. 2 變頻器的主要技術參數 10
本章小結 11
思考與練習 11
第2 章 變頻器中的電力電子
器件 12
2. 1 晶閘管(SCR) 12
2. 1. 1 晶閘管的結構 12
2. 1. 2 晶閘管的工作原理 12
2. 1. 3 晶閘管的主要參數 13
2. 1. 4 晶閘管的型號 14
2. 1. 5 晶閘管的測試 14
2. 1. 6 晶閘管的觸發電路 15
2. 2 門極關斷晶閘管(GTO 晶閘管) 17
2. 2. 1 GTO 晶閘管的結構 17
2. 2. 2 GTO 晶閘管的主要參數 17
2. 2. 3 GTO 晶閘管的門極驅動電路 18
2. 3 電力晶體管(GTR) 19
2. 3. 1 GTR 的結構 19
2. 3. 2 GTR 的主要參數 20
2. 3. 3 GTR 的基極驅動電路 20
2. 3. 4 GTR 的過電流保護 21
2. 4 電力MOS 場效應晶體管
(Power MOSFET) 21
2. 4. 1 MOSFET 的結構與工作原理 22
2. 4. 2 MOSFET 的主要參數 22
2. 4. 3 電力MOSFET 的驅動電路 23
2. 4. 4 電力MOSFET 并聯運行的特點 23
2. 4. 5 電力MOSFET 的測試 24
2. 5 絕緣柵雙極晶體管(IGBT) 25
2. 5. 1 IGBT 的結構與工作原理 25
2. 5. 2 IGBT 的驅動電路 25
2. 5. 3 IGBT 并聯運行的特點 26
2. 5. 4 IGBT 的保護措施 27
2. 5. 5 IGBT 模塊的選擇 27
2. 5. 6 IGBT 的測試 29
2. 6 其他新型功率半導體器件 30
2. 6. 1 靜電感應晶體管和靜電感應晶
閘管 30
2. 6. 2 MOS 門控晶閘管和集成門極換
流晶閘管 31
2. 6. 3 功率模塊與功率集成電路 32
2. 6. 4 功率半導體器件應用特點 36
2. 7 緩沖電路 36
本章小結 38
思考與練習 38
變頻器技術與應用...................................................................
第3 章 通用變頻器的基本工作
原理 40
3. 1 交直交變頻器的工作原理 40
3. 1. 1 整流電路 41
3. 1. 2 中間電路 43
3. 1. 3 逆變電路 46
3. 1. 4 SPWM 控制技術 48
3. 2 交交變頻器的工作原理 52
3. 2. 1 單相輸出交交變頻電路 52
3. 2. 2 三相輸出交交變頻電路 54
本章小結 55
思考與練習 56
第4 章 變頻器的控制方式 57
4. 1 U/ f 控制 57
4. 1. 1 U/ f 控制原理 57
4. 1. 2 U/ f 控制的機械特性 58
4. 1. 3 基頻以下調速機械特性的補償 58
4. 1. 4 U/ f 線的選用依據 61
4. 2 轉差頻率控制 63
4. 2. 1 轉差頻率控制原理 63
4. 2. 2 轉差頻率控制系統構成 64
4. 3 矢量控制(VC) 64
4. 3. 1 控制系統要求及分析 64
4. 3. 2 矢量控制中的等效變換 65
4. 3. 3 直角坐標/極坐標變換 67
4. 3. 4 變頻器矢量控制的基本思想 67
4. 3. 5 矢量控制系統的優點和應用
范圍 68
4. 4 直接轉矩控制 69
4. 4. 1 直接轉矩控制原理 69
4. 4. 2 直接轉矩控制的特點 69
本章小結 70
思考與練習 71
第5 章 變頻器的接線端子與
功能參數 72
5. 1 變頻器的接線端子 72
5. 1. 1 主電路端子 72
5. 1. 2 控制電路端子 72
5. 2 變頻器的操作運行與給定方式 75
5. 2. 1 變頻器的操作運行方式 76
5. 2. 2 變頻器的給定方式 77
5. 3 變頻器的頻率參數 78
5. 3. 1 基本頻率參數 78
5. 3. 2 載波頻率 80
5. 3. 3 段速頻率 80
5. 3. 4 頻率增益和頻率偏置 81
5. 4 變頻器的運行參數 82
5. 4. 1 加速時間和減速時間 82
5. 4. 2 加速曲線和減速曲線 83
5. 5 變頻器的優化功能 84
5. 5. 1 節能功能 84
5. 5. 2 PID 控制功能 84
5. 5. 3 瞬時停電再起動功能 84
5. 5. 4 工頻/變頻切換功能 84
本章小結 85
思考與練習 85
第6 章 變頻調速控制電路的
設計 86
6. 1 變頻器的操作面板控制 86
6. 1. 1 變頻器操作面板的結構 86
6. 1. 2 變頻器菜單及參數功能組 87
6. 1. 3 操作面板控制變頻器運行 89
6. 2 變頻器的外部端子控制 91
6. 2. 1 變頻器外部端子接線 91
……
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