變頻器原理及應用

本書取材廣泛，是控制理論中的經典控制部分，不包含現代控制理論部分。大部分院校都是先開自動控制原理，然後開現代控制理論，控制理論大部分都選用的是於長官的《現代控制理論》。本書在內容上沒有現代控制理論部分。知識點講解透徹，例題和課後題非常經典，均來至於各個學校的考研題。同時，也註意了工程性，在內容上貫徹了刪繁就簡的原則，避免了過分地引申和擴充。在敘述問題時，力求概念明確、層次分明和遵循教學順序。本書特色之處，適合二本類院校學生使用，也可作為考研學生和專科生專升本參考書。建議此書定位為本專通用。遼寧科技學院自動化、機器人、儀表、電氣工程及其自動化、自動化專升本和電氣中職本等本科專業和三個專科專業選用教材。

 

目錄

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第1章變頻器概述

 

1.1認識變頻器

 

1.1.1變頻器的含義

 

1.1.2變頻技術的發展

 

1.1.3變頻器新技術的發展方向

 

1.1.4國外變頻調速技術現狀

 

1.1.5我國變頻器的市場現狀

 

1.2電力電子器件在變頻器中的應用

 

1.2.1變頻器中常用的電力電子器件

 

1.2.2其他電力電子器件

 

1.3變頻器調速控制系統的優勢

 

1.4本章小結

 

思考題與習題

 

第2章變頻器的工作原理及結構

 

2.1變頻器的基本工作原理

 

2.2變頻調速的控制方式

 

2.3變頻器的構成

 

2.3.1變頻器的結構圖

 

2.3.2變頻器內部電路的基本功能

 

2.4正弦波脈寬調制(SPWM)逆變器

 

2.4.1SPWM逆變器的基本原理

 

2.4.2SPWM逆變器的調制方式

 

2.4.3SPWM波的實現

 

2.5變頻器的控制方式

 

2.5.1變頻器的U/f控制

 

2.5.2轉差頻率控制

 

2.5.3矢量控制

 

2.5.4直接轉矩控制

 

2.5.5變頻器控制的發展方向

 

2.6變頻器的分類

 

2.6.1按變換方式分類

 

2.6.2按主電路工作方式分類

 

2.6.3按輸出電壓調節方式分類 

 

2.6.4按控制方式分類

 

2.6.5按電壓等級分類

 

2.6.6按用途分類

 

2.6.7按輸入電源的相數分類

 

2.7本章小結

 

思考題與習題

 

第3章變頻器的基本功能

 

3.1系統功能

 

3.1.1全速度範圍轉矩補償

 

3.1.2防失速功能

 

3.1.3過載限定運行

 

3.1.4無速度傳感器簡易速度控制功能

 

3.1.5帶勵磁釋放型制動器電動機的變頻運行

 

3.1.6減少機械振動、降低沖擊功能

 

3.1.7運行狀態的檢測信號功能

 

3.2頻率設定功能 

 

3.2.1極限頻率設定功能

 

3.2.2加速、減速時間設定功能

 

3.2.3加速、減速曲線設定功能

 

3.2.4跳躍頻率功能

 

3.2.5指令丟失時的自動運行功能

 

3.2.6段速頻率設置功能

 

3.2.7頻率增益與頻率偏置功能

 

3.3變頻器保護功能

 

3.4本章小結

 

思考題與習題

 

第4章變頻器運行方式

 

4.1變頻器輸入端子的控制方法

 

4.1.1模擬控制端子信號輸入方法

 

4.1.2接點控制端子的控制方法

 

4.2變頻器與PLC的連接

 

4.2.1變頻器與PLC的接口電路

 

4.2.2變頻器與PLC連接註意事項

 

4.2.3接地和電源系統

 

4.3變頻器的基本運行方式

 

4.3.1變頻器點動運行

 

4.3.2變頻器正、反轉運行

 

4.3.3變頻器並聯運行

 

4.3.4變頻器多段速運行

 

4.3.5工頻與變頻切換運行

 

4.3.6瞬時停電再起動運行

 

4.3.7遠距離操作運行

 

4.4節能運行

 

4.4.1節能運行分析

 

4.4.2節能運行的具體應用

 

4.5本章小結

 

思考題與習題

 

 

第5章變頻器的參數與選擇

 

5.1常用變頻器的品牌及主要參數

 

5.1.1變頻器常見品牌的介紹

 

5.1.2變頻器常用參數

 

5.2變頻器的選擇

 

5.2.1負載特性

 

5.2.2負載的機械特性

 

5.2.3變頻器類型選擇

 

5.2.4變頻器容量的計算

 

5.3本章小結

 

思考題與習題

 

第6章變頻器的可靠性

 

6.1變頻器諧波乾擾

 

6.1.1變頻器諧波的產生

 

6.1.2高次諧波乾擾的途徑及防止對策

 

6.1.3高次諧波對電網及其他設備的乾擾

 

6.1.4高次諧波對電動機的危害

 

6.1.5高次諧波對微機控制板的危害

 

6.1.6抑制諧波乾擾實例

 

6.2變頻器常用電磁選件

 

6.2.1變壓器

 

6.2.2交流輸入電抗器

 

6.2.3交流輸出電抗器

 

6.2.4直流電抗器

 

6.2.5電磁濾波器

 

6.2.6制動電阻

 

6.2.7電源噪聲濾波器

 

6.3本章小結

 

思考題與習題

 

第7章變頻器的安裝與故障處理

 

7.1變頻器的安裝

 

7.1.1變頻器的安裝環境

 

7.1.2變頻器安裝方向與空間

 

7.1.3主電路控制開關及導線線徑選擇

 

7.1.4變頻器的安裝布線

 

7.1.5變頻器在多粉塵現場的安裝

 

7.1.6變頻器的接地

 

7.1.7變頻器的防塵

 

7.1.8變頻器的防雷

 

7.2變頻器的調試

 

7.2.1通電前的檢查

 

7.2.2通電檢查

 

7.2.3空載試驗

 

7.2.4負載試驗

 

7.3變頻器的常見故障及處理

 

7.3.1變頻器的定期維護和保養

 

7.3.2變頻器常見故障診斷

 

7.3.3變頻器的事故處理

 

7.4本章小結

 

思考題與習題

 

第8章變頻器的應用舉例

 

8.1變頻器在恆壓供水中的應用

 

8.1.1恆壓供水的概述

 

8.1.2變頻恆壓供水的控制原理

 

8.1.3恆壓供水的變頻應用方式

 

8.1.4變頻恆壓供水的特點

 

8.1.5變頻恆壓供水設備的系統組成

 

8.1.6Altivar31變頻供水的參數設置

 

8.1.7變頻器的應用場合

 

8.2變頻器在中央空調中的應用

 

8.2.1中央空調的概述

 

8.2.2中央空調的系統構成

 

8.2.3中央空調的工作原理

 

8.2.4中央空調的節能運行

 

8.2.5中央空調變頻控制的模式

 

8.2.6綜合效益預測

 

8.3變頻器在電梯中的應用

 

8.3.1概述

 

8.3.2安川VS616G5通用變頻器電梯調速系統

 

8.3.3變頻器功率及制動電阻的選擇

 

8.3.4變頻器用在電梯中的功能

 

8.3.5變頻器在電梯系統中的預防措施

 

8.3.6常見問題分析

 

8.4變頻器在造紙設備中的應用

 

8.4.1概述

 

8.4.2造紙機傳動系統的構成

 

8.4.3造紙中的變頻控制

 

8.4.4運行維護

 

8.5變頻器在塑料薄膜機械中的應用

 

8.5.1概述

 

8.5.2變頻器在吹膜機中的應用

 

8.5.3變頻器在制袋機中的應用

 

8.5.4變頻器在復合機中的應用

 

8.5.5小結

 

8.6變頻器在風機上的應用

 

8.6.1風機變頻調速驅動機理

 

8.6.2風機變頻調速系統的設計

 

8.6.3變頻器的參數預置

 

8.6.4風機變頻調速系統的電路原理圖 

 

8.6.5高壓變頻器對電動機的影響及改善措施

 

8.6.6節能計算

 

8.7變頻器在礦用提升機上的應用

 

8.7.1使用礦用提升機系列變頻器的優點

 

8.7.2礦用提升機變頻調速系統的原理

 

8.7.3變頻調速系統對原調速系統的改造

 

8.7.4現場應用情況及運行效果

 

8.8飲料灌裝輸送帶的變頻改造

 

8.8.1運行特點

 

8.8.2電動機特點

 

8.8.3變頻改造要點

 

8.9本章小結

 

思考題與習題

 

第9章通用變頻器操作實訓及應用

 

9.1實訓一： 通用變頻器的基本知識

 

9.2實訓二： 變頻器的端子功能

 

9.3實訓三： 變頻器的鍵盤面板及功能參數的預置

 

9.4實訓四： 變頻器U/f線繪制

 

9.5實訓五： 變頻器的頻率設定命令功能及操作方法功能

 

9.6實訓六： 與工作頻率有關的功能及頻率給定預置

 

9.7實訓七： 變頻器控制電動機正、反轉調速

 

9.8實訓八： 變頻器多步速度操作

 

9.9實訓九： 變頻器程序運行模式

 

9.10實訓十： 上升/下降控制

 

參考文獻