通用變頻器及其應(yīng)用 第3版

內(nèi)容概要

本書針對電氣工程技術(shù)人員在使用通用變頻器中遇到的理論與實(shí)踐方面的實(shí)際問題，闡述了變頻器的原理，論述了結(jié)合生產(chǎn)工藝選用變頻器及其外圍設(shè)備和電動機(jī)的方法，并以最新型變頻器為例就變頻器的使用、維護(hù)及應(yīng)用實(shí)例等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
本書自1995年8月出版第1版，2000年1月出版第2版，累計(jì)發(fā)行51000多冊，深受讀者歡迎，考慮到該書早已售缺，并由于變頻器技術(shù)發(fā)展很快，第2版的內(nèi)容也已經(jīng)不能反映這種發(fā)展變化，為此對全書進(jìn)行修訂，除對第2版各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行充實(shí)和更新外，還增加了變頻器的通信與網(wǎng)絡(luò)一章，以滿足讀者需要。
本書可作為電氣傳動自動化專業(yè)的工程技術(shù)人員、大專院校師生的參考書，也可供變頻器用戶等作為培訓(xùn)教材使用。

書籍目錄

電氣自動化新技術(shù)叢書序言
第5屆電氣自動化新技術(shù)叢書編輯委員會的話
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章　電力電子器件及其應(yīng)用
　1.1概述
　1.2雙極型晶體管（BJT）
　　1.2.1BJT的發(fā)展
　　1.2.2BJT的主要參數(shù)
　　1.2.3BJT的安全工作區(qū)
　　1.2.4BJT的驅(qū)動
　1.3電力場效應(yīng)晶體管（MOSFET）
　　1.3.1基本結(jié)構(gòu)及原理
　　1.3.2特性及參數(shù)
　　1.3.3使用注意事項(xiàng)
　　1.3.4MOSFET的派生器件
　1.4絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）
　　1.4.1IGBT產(chǎn)品介紹
　　1.4.2IGBT的結(jié)構(gòu)
　　1.4.3IGBT的主要參數(shù)
　　1.4.4IGBT的基本特性
　　1.4.5IGBT的選擇與保護(hù)
　　1.4.6使用IGBT時(shí)注意事項(xiàng)
　　1.4.7IGBT安全工作區(qū)（SOA）
　　1.4.8IGBT的驅(qū)動
　　1.4.9IGBT的并聯(lián)運(yùn)行
　　1.4.10高壓IGBT
　1.5其他電力電子器件
　　1.5.1門極關(guān)斷（GTO）晶閘管
　　1.5.2場控晶閘管（MCT）
　　1.5.3集成門極換向晶閘管(IGCT)
　　1.5.4電子注入增強(qiáng)柵晶體管(IEGT)
　1.6模塊化器件
　　1.6.1智能電力模塊（IPM）
　　1.6.2PIM
　1.7基于寬禁帶半導(dǎo)體材料的電力電子器件
　　1.7.1碳化硅（SiC）電力電子器件
　　1.7.2氮化鎵（GaN）電力電子器件
　　1.7.3金剛石電力電子器件
　參考文獻(xiàn)
第2章　通用變頻器的原理
　2.1概述
　　2.1.1變頻調(diào)速概況
　　2.1.2通用變頻器概況
　2.2變頻器的簡單原理
　　2.2.1變頻調(diào)速的基本控制方式
　　2.2.2變頻器的基本構(gòu)成
　2.3變頻器的分類
　　2.3.1按直流電源的性質(zhì)分類
　　2.3.2按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類
　　2.3.3按控制方式分類
　　2.3.4按主開關(guān)器件分類
　2.4通用變頻器中的逆變器及其PWM控制
　　2.4.16脈波方波逆變器
　　2.4.2PWM逆變器
　　2.4.3SPWM控制
　　2.4.4同步調(diào)制與異步調(diào)制
　　2.4.5諧波分析與輸出電壓調(diào)節(jié)
　　2.4.6諧波消去法
　　2.4.7瞬時(shí)電流跟蹤控制
　2.5通用變頻器中的整流器
　　2.5.1二極管整流器
　　2.5.2斬控式整流器
　2.6變頻器傳動中的制動狀態(tài)
　　2.6.1動力制動
　　2.6.2回饋制動
　　2.6.3采用共用直流母線的多逆變器傳動
　　2.6.4直流制動
　2.7異步電動機(jī)變頻調(diào)速時(shí)的轉(zhuǎn)矩特性
　　2.7.1以氣隙磁鏈為參變量的轉(zhuǎn)矩特性
　　2.7.2以轉(zhuǎn)子全磁鏈為參變量的轉(zhuǎn)矩特性
　2.8通用變頻器的Ｕ／f控制
　　2.8.1普通功能型U/f控制通用變頻器
　　2.8.2高功能型U/f控制通用變頻器
　2.9高動態(tài)性能型矢量控制通用變頻器
　　2.9.1矢量控制的概念
　　2.9.2采用PWM變頻器的矢量控制框圖
　　2.9.3矢量控制通用變頻器實(shí)際裝置例
　2.10電壓空間矢量PWM控制
　　2.10.1電壓空間矢量
　　2.10.2SVPWM控制的概念
　2.11直接轉(zhuǎn)矩控制高動態(tài)性能變頻器
　參考文獻(xiàn)
第3章　通用變頻器構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)
　3.1使用通用變頻器的目的與效益
　　3.1.1節(jié)能應(yīng)用
　　3.1.2提高生產(chǎn)率
　　3.1.3提高產(chǎn)品質(zhì)量
　　3.1.4設(shè)備的合理化
　　3.1.5適應(yīng)或改善環(huán)境
　3.2使用通用變頻器的技術(shù)優(yōu)勢
　3.3通用變頻器的功能
　　3.3.1概述
　　3.3.2變頻器功能的類型
　　3.3.3功能設(shè)定概述
　　3.3.4主要功能的說明
　3.4生產(chǎn)機(jī)械的驅(qū)動
　　3.4.1生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)矩特性
　　3.4.2生產(chǎn)機(jī)械的起動與制動
　3.5異步電動機(jī)的選擇
　　3.5.1異步電動機(jī)形式與容量的選擇
　　3.5.2負(fù)載功率的計(jì)算
　　3.5.3選用異步電動機(jī)時(shí)的注意事項(xiàng)
　3.6變頻器及其外圍設(shè)備的選擇
　　3.6.1通用變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格
　　3.6.2變頻器類型的選擇
　　3.6.3變頻器容量的計(jì)算
　　3.6.4變頻器的外圍設(shè)備及其選擇
　參考文獻(xiàn)
第4章　通用變頻器的使用與維護(hù)
　4.1通用變頻器使用的一般知識
　　4.1.1通用變頻器的銘牌
　　4.1.2變頻器的結(jié)構(gòu)
　　4.1.3電磁兼容性
　　4.1.4通用變頻器的認(rèn)證
　4.2通用變頻器的安裝
　　4.2.1變頻器的防護(hù)等級
　　4.2.2變頻器的安裝環(huán)境
　　4.2.3安裝空間
　4.3通用變頻器標(biāo)準(zhǔn)接線與端子功能
　　4.3.1基本原理接線圖
　　4.3.2主電路接線
　　4.3.3控制電路接線
　　4.3.4控制電源和輔助電源的連接
　　4.3.5制動單元和制動電阻的連接
　4.4變頻器功能單元操作
　　4.4.1功能單元
　　4.4.2變頻器的功能設(shè)定和運(yùn)行顯示
　　4.4.3變頻器的參數(shù)(功能碼)
　4.5變頻器的運(yùn)行
　　4.5.1通電前的檢查
　　4.5.2系統(tǒng)功能的設(shè)定
　　4.5.3試運(yùn)行
　　4.5.4負(fù)載運(yùn)行
　4.6變頻器的某些特殊功能
　　4.6.1電動機(jī)轉(zhuǎn)矩提升的設(shè)定
　　4.6.2跳躍頻率
　　4.6.3瞬時(shí)停電再起動
　　4.6.4第二電動機(jī)功能
　　4.6.5燃火模式
　4.7變頻器的維護(hù)與故障處理
　　4.7.1日常維護(hù)與檢查
　　4.7.2變頻器本身的保護(hù)功能
　　4.7.3常見故障檢查與處理
　　4.7.4變頻器的故障代碼
　4.8使用變頻器時(shí)的注意事項(xiàng)
　　4.8.1接線與防止噪聲時(shí)的注意事項(xiàng)
　　4.8.2關(guān)于輸入與輸出的注意事項(xiàng)
　　4.8.3用于特殊電動機(jī)時(shí)的注意事項(xiàng)
　　4.8.4通用變頻器的可靠性
　4.9變頻器的測量與實(shí)驗(yàn)方法
　　4.9.1目前常見的測量儀表
　　4.9.2變頻器的測量與儀表的選擇
　　4.9.3輸入側(cè)的測量
　　4.9.4輸出側(cè)的測量
　參考文獻(xiàn)
第5章　高性能通用變頻器的運(yùn)行
　5.1高性能通用變頻器的類型
　　5.1.1高性能通用變頻器結(jié)構(gòu)
　　5.1.2有速度傳感器的矢量控制變頻器
　　5.1.3無速度傳感器的矢量控制變頻器
　　5.1.4直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器
　5.2高性能通用變頻器的接線
　　5.2.1主電路接線
　　5.2.2控制電路接線
　　5.2.3輔助控制端子接線
　5.3高性能通用變頻器的系統(tǒng)組態(tài)
　　5.3.1編程單元
　　5.3.2輸入輸出端子功能的設(shè)定
　　5.3.3變頻器運(yùn)行功能設(shè)定
　　5.3.4變頻器的功能數(shù)據(jù)組、功能單元塊與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　5.3.5具有U/f控制模式的系統(tǒng)組態(tài)
　　5.3.6矢量控制的系統(tǒng)組態(tài)
　　5.3.7矢量控制模式變頻器的運(yùn)行
　5.4高性能通用變頻器的功能模板
　　5.4.1通信模板
　　5.4.2輸入輸出接口模板
　　5.4.3工藝模板
　5.5使用高性能變頻器時(shí)的注意事項(xiàng)
　　5.5.1變頻器選型時(shí)的注意事項(xiàng)
　　5.5.2變頻器系統(tǒng)組態(tài)時(shí)的注意事項(xiàng)
　　5.5.3使用變頻器功能模板時(shí)的注意事項(xiàng)
　5.6ABB公司ACS800系列變頻器
　5.7三菱系列變頻器
　參考文獻(xiàn)
第6章　高壓變頻器
　6.1高壓變頻器的結(jié)構(gòu)
　　6.1.1高?低?高方式變頻器
　　6.1.2高?高方式變頻器
　6.2電流源型高壓變頻器
　　6.2.1晶閘管電流源型變頻器
　　6.2.2PWM式電流源型變頻器
　6.3三電平電壓源型高壓變頻器
　　6.3.1三電平高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路
　　6.3.2三電平高壓變頻器基本原理
　　6.3.3三電平空間電壓矢量控制算法
　　6.3.4二極管箝位三電平電路的軟開關(guān)技術(shù)
　　6.3.5三電平變頻器的派生方案
　　6.3.6PWM整流器
　6.4單元串聯(lián)多電平電壓源型高壓變頻器
　　6.4.1單元串聯(lián)多電平變頻器原理
　　6.4.2多重化整流電路
　　6.4.3多電平移相式PWM控制
　　6.4.4其他派生的單元串聯(lián)式多電平技術(shù)方案
　6.5高壓變頻器的節(jié)能應(yīng)用
　　6.5.1泵與風(fēng)機(jī)的主要特性及工作點(diǎn)
　　6.5.2泵與風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速節(jié)能原理
　　6.5.3泵與風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能計(jì)算
　　6.5.4高壓變頻器調(diào)速的意義
　參考文獻(xiàn)
第7章　通用變頻器的應(yīng)用
　7.1通用變頻器在泵類負(fù)載與風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用
　　7.1.1泵的特性分析與節(jié)能原理
　　7.1.2變頻器恒壓供水系統(tǒng)
　　7.1.3工業(yè)鍋爐燃燒過程的變頻調(diào)速系統(tǒng)
　7.2通用變頻器在電梯中的應(yīng)用
　　7.2.1安川H1000通用變頻器電梯調(diào)速系統(tǒng)
　　7.2.2安川H1000通用變頻器電梯調(diào)速系統(tǒng)電路原理
　　7.2.3電梯變頻調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試中的幾個(gè)問題
　7.3變頻器在輥道傳動中的應(yīng)用
　　7.3.1輥道傳輸
　　7.3.2交流輥道變頻傳動
　　7.3.3輥道變頻器的選用
　　7.3.4應(yīng)用實(shí)例一：無縫鋼管熱處理線變頻調(diào)速傳動控制系統(tǒng)
　　7.3.5應(yīng)用實(shí)例二：寬厚板熱處理生產(chǎn)線變頻器調(diào)速傳動控制系統(tǒng)
　7.4變頻調(diào)速技術(shù)在煉鋼廠20t轉(zhuǎn)爐傾動和氧槍升降中的應(yīng)用
　　7.4.1原轉(zhuǎn)爐直流拖動系統(tǒng)簡介
　　7.4.2轉(zhuǎn)爐傾動負(fù)載與氧槍升降負(fù)載特性及電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)分析
　　7.4.3變頻調(diào)速的原理與用于轉(zhuǎn)爐傾動和氧槍升降負(fù)載的可行性分析
　　7.4.420t轉(zhuǎn)爐傾動與氧槍升降應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)情況介紹
　7.5PWM交流開環(huán)反串匹配變頻系統(tǒng)在拉絲機(jī)中的應(yīng)用
　　7.5.1活塞式拉絲機(jī)采用開環(huán)調(diào)速的條件
　　7.5.2富士PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)
　　7.5.3同步設(shè)計(jì)
　　7.5.4運(yùn)行效果
　　7.5.5經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算
　7.6位置控制器與通用變頻器構(gòu)成的APC系統(tǒng)
　　7.6.1概述
　　7.6.2系統(tǒng)的構(gòu)成
　　7.6.3位置控制環(huán)節(jié)
　　7.6.4變頻調(diào)速環(huán)節(jié)
　7.7高爐上料系統(tǒng)的變頻調(diào)速改造
　　7.7.1概述
　　7.7.2改造的必要性
　　7.7.3改造方案
　　7.7.4主要技術(shù)參數(shù)
　　7.7.5運(yùn)行效果
　7.8采用通用型PWM變頻器改造螺桿擠壓機(jī)調(diào)速系統(tǒng)
　　7.8.1概述
　　7.8.2原系統(tǒng)情況
　　7.8.3新系統(tǒng)方案
　　7.8.4系統(tǒng)調(diào)試
　　7.8.5運(yùn)行結(jié)果分析
　7.9焦化橋式起重機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)
　　7.9.1原橋式抓斗起重機(jī)傳動系統(tǒng)存在的問題
　　7.9.2變頻調(diào)速控制系統(tǒng)工作原理
　　7.9.3變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
　7.10變頻器在抽油機(jī)上的應(yīng)用
　　7.10.1變頻器在螺桿泵抽油機(jī)上的應(yīng)用
　　7.10.2變頻器在游梁式抽油機(jī)上的應(yīng)用
　參考文獻(xiàn)
第8章　變頻器的通信與網(wǎng)絡(luò)
　8.1概述
　8.2變頻器調(diào)速系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
　　8.2.1通信網(wǎng)絡(luò)模型與通信方式
　　8.2.2串行通信接口
　　8.2.3變頻調(diào)速系統(tǒng)通信抗干擾技術(shù)
　8.3現(xiàn)場總線技術(shù)
　　8.3.1現(xiàn)場總線的標(biāo)準(zhǔn)
　　8.3.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
　8.4總線控制變頻系統(tǒng)
　　8.4.1總線控制變頻系統(tǒng)的構(gòu)成
　　8.4.2由變頻器與Profibus組成的總線控制系統(tǒng)
　　8.4.3由變頻器與CC?Link組成的總線控制系統(tǒng)
　　8.4.4由變頻器與DeviceNet組成的總線控制系統(tǒng)
　　8.4.5由變頻器與總線橋組成的總線控制系統(tǒng)
　8.5PLC控制變頻系統(tǒng)
　　8.5.1由變頻器與西門子PLC組成的控制系統(tǒng)
　　8.5.2由變頻器與施耐德PLC組成的控制系統(tǒng)
　　8.5.3由變頻器與臺達(dá)PLC組成的控制系統(tǒng)
　　8.5.4由變頻器與歐姆龍PLC組成的控制系統(tǒng)
　8.6變頻器的通信與網(wǎng)絡(luò)方案舉例
　　8.6.1三菱變頻器、PLC和CC?Link總線控制系統(tǒng)舉例
　　8.6.2西門子S7?300 PLC和變頻器的液位控制系統(tǒng)舉例
　　8.6.3西門子PLC與變頻器間的Profibus現(xiàn)場總線通信舉例
　參考文獻(xiàn)
　　　　

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