本书内容包括：变频器的基础知识；变频器中的电子电子器件；通用变频器的基本工作原理；变频器的控制方式；变频器的接线端子与功能参数；变频调速控制电路的设计等。
伴随着“中国制造2025”的步伐。变频技术正在为工业自动化建设发挥其作用。从家用电器到工农业生产。到处都能看到变频技术的身影。尤其在能源紧缺的状态下。变频技术充分发挥了其节能功效。变频技术已经成为现代制造业不可缺少的一门技术。“变频器技术与应用”是实践性较强的综合性课程。融合了电力电子技术、计算机技术以及现代控制理论等相关知识。
本书兼顾理论知识讲解与实践技能培养。详略得当。重点突出。内容上突出新知识、新技能。涉及ＰＬＣ、触摸屏等知识。使学生对所学知识融会贯通。以变频器的应用为出发点。详细介绍变频器的功能以及在恒压供水系统、工业锅炉及起重设备等领域的应用。本书由陕西工业职业技术学院张小洁任主编。刘保朝任副主编。白蕾、高文华、侯伟和董佳辉参与编写。第2章由高文华编写。第3章由刘保朝编写。第6章由董佳辉编写。第7章由侯伟编写。第8章由白蕾编写。其余由张小洁编写。张小洁负责全书统稿。
编者在编写过程中参考了欧姆龙公司以及西门子公司提供的系列产品资料。机械工业出版社的编辑对本书的编写工作给予了大力支持。在此对他们致以衷心的感谢。在本书的编写过程中。编者参考了有关书籍及论文。并引用了其中的一些资料。在此一并向这些作者表示感谢。限于编者的经验和水平。加之相关技术的飞速发展。书中难免有不足和缺漏之处。恳请专家、读者批评指正。
编者
前 言
第1 章 变频器的基础知识 1
1. 1 变频器概述 1
1. 1. 1 变频器的发展历史 1
1. 1. 2 变频器的发展趋势 2
1. 1. 3 变频器的分类 2
1. 1. 4 变频器的应用 5
1. 2 交流电动机调速基础知识 6
1. 2. 1 交流电动机的调速原理及方法 6
1. 2. 2 交流调速系统的现状和发展趋势 7
1. 2. 3 异步电动机的机械特性 7
1. 2. 4 交流调速系统的性能指标 8
1. 3 变频器的型号及主要技术参数 9
1. 3. 1 变频器的型号 9
1. 3. 2 变频器的主要技术参数 10
本章小结 11
思考与练习 11
第2 章 变频器中的电力电子
器件 12
2. 1 晶闸管(SCR) 12
2. 1. 1 晶闸管的结构 12
2. 1. 2 晶闸管的工作原理 12
2. 1. 3 晶闸管的主要参数 13
2. 1. 4 晶闸管的型号 14
2. 1. 5 晶闸管的测试 14
2. 1. 6 晶闸管的触发电路 15
2. 2 门极关断晶闸管(GTO 晶闸管) 17
2. 2. 1 GTO 晶闸管的结构 17
2. 2. 2 GTO 晶闸管的主要参数 17
2. 2. 3 GTO 晶闸管的门极驱动电路 18
2. 3 电力晶体管(GTR) 19
2. 3. 1 GTR 的结构 19
2. 3. 2 GTR 的主要参数 20
2. 3. 3 GTR 的基极驱动电路 20
2. 3. 4 GTR 的过电流保护 21
2. 4 电力MOS 场效应晶体管
(Power MOSFET) 21
2. 4. 1 MOSFET 的结构与工作原理 22
2. 4. 2 MOSFET 的主要参数 22
2. 4. 3 电力MOSFET 的驱动电路 23
2. 4. 4 电力MOSFET 并联运行的特点 23
2. 4. 5 电力MOSFET 的测试 24
2. 5 绝缘栅双极晶体管(IGBT) 25
2. 5. 1 IGBT 的结构与工作原理 25
2. 5. 2 IGBT 的驱动电路 25
2. 5. 3 IGBT 并联运行的特点 26
2. 5. 4 IGBT 的保护措施 27
2. 5. 5 IGBT 模块的选择 27
2. 5. 6 IGBT 的测试 29
2. 6 其他新型功率半导体器件 30
2. 6. 1 静电感应晶体管和静电感应晶
闸管 30
2. 6. 2 MOS 门控晶闸管和集成门极换
流晶闸管 31
2. 6. 3 功率模块与功率集成电路 32
2. 6. 4 功率半导体器件应用特点 36
2. 7 缓冲电路 36
本章小结 38
思考与练习 38
变频器技术与应用...................................................................
第3 章 通用变频器的基本工作
原理 40
3. 1 交直交变频器的工作原理 40
3. 1. 1 整流电路 41
3. 1. 2 中间电路 43
3. 1. 3 逆变电路 46
3. 1. 4 SPWM 控制技术 48
3. 2 交交变频器的工作原理 52
3. 2. 1 单相输出交交变频电路 52
3. 2. 2 三相输出交交变频电路 54
本章小结 55
思考与练习 56
第4 章 变频器的控制方式 57
4. 1 U/ f 控制 57
4. 1. 1 U/ f 控制原理 57
4. 1. 2 U/ f 控制的机械特性 58
4. 1. 3 基频以下调速机械特性的补偿 58
4. 1. 4 U/ f 线的选用依据 61
4. 2 转差频率控制 63
4. 2. 1 转差频率控制原理 63
4. 2. 2 转差频率控制系统构成 64
4. 3 矢量控制(VC) 64
4. 3. 1 控制系统要求及分析 64
4. 3. 2 矢量控制中的等效变换 65
4. 3. 3 直角坐标/极坐标变换 67
4. 3. 4 变频器矢量控制的基本思想 67
4. 3. 5 矢量控制系统的优点和应用
范围 68
4. 4 直接转矩控制 69
4. 4. 1 直接转矩控制原理 69
4. 4. 2 直接转矩控制的特点 69
本章小结 70
思考与练习 71
第5 章 变频器的接线端子与
功能参数 72
5. 1 变频器的接线端子 72
5. 1. 1 主电路端子 72
5. 1. 2 控制电路端子 72
5. 2 变频器的操作运行与给定方式 75
5. 2. 1 变频器的操作运行方式 76
5. 2. 2 变频器的给定方式 77
5. 3 变频器的频率参数 78
5. 3. 1 基本频率参数 78
5. 3. 2 载波频率 80
5. 3. 3 段速频率 80
5. 3. 4 频率增益和频率偏置 81
5. 4 变频器的运行参数 82
5. 4. 1 加速时间和减速时间 82
5. 4. 2 加速曲线和减速曲线 83
5. 5 变频器的优化功能 84
5. 5. 1 节能功能 84
5. 5. 2 PID 控制功能 84
5. 5. 3 瞬时停电再起动功能 84
5. 5. 4 工频/变频切换功能 84
本章小结 85
思考与练习 85
第6 章 变频调速控制电路的
设计 86
6. 1 变频器的操作面板控制 86
6. 1. 1 变频器操作面板的结构 86
6. 1. 2 变频器菜单及参数功能组 87
6. 1. 3 操作面板控制变频器运行 89
6. 2 变频器的外部端子控制 91
6. 2. 1 变频器外部端子接线 91
……
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