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出版时间:2017年6月

出版社:清华大学出版社

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  • 清华大学出版社
  • 9787302470755
  • 2-1
  • 189762
  • 16开
  • 2017年6月
  • 工学
  • 电子科学与技术
  • TN773
  • 机电一体化
  • 高职高专
内容简介

本书从变频器使用者的角度出发,从理论到实践,由浅入深地阐述了变频调速的基础知识、常用电力电子器件的选用、变频器的基本组成原理、电动机变频调速的机械特性、变频器的控制方式、变频调速系统主要电器的选用;重点阐述了变频器的操作、运行、安装、调试、维护及抗干扰,变频器在风机、水泵、中央空调、空气压缩机、提升机等方面的应用实例等。

本书注重实际、强调应用、结构合理、通俗易懂、取材新颖、叙述清晰,可作为高职高专院校工业自动化、电气工程及自动化、机电一体化、自动控制及其他相关专业的教材,也可供相关专业的工程技术人员参考。

目录
目    录
 
第1章  绪论        1
1.1  通用变频器的发展过程      1
1.1.1 
通用变频器的应用范围
不断扩大        2
1.1.2 
通用变频器使用的功率器件
不断更新换代        2
1.1.3 
控制方式不断发展   3
1.1.4 
PWM控制技术的
进一步发展    3
1.2  变频器的发展趋势      4
1.2.1 
高水平的控制   5
1.2.2 
主电路逐步向集成化、
高频化和高效率发展   5
1.2.3 
控制量由模拟量向数字量
发展         5
1.2.4 
向多功能化和高性能化发展  6
1.2.5 
向大容量和高压化发展   7
1.3  变频器的应用       7
1.3.1 
变频器在节能方面的应用       7
1.3.2 
变频器在自动化系统中的
应用         8
1.3.3 
变频器在提高工艺水平和
产品质量方面的应用   8
本章小结        8
思考与练习    9
第2章  电力电子器件        10
2.1  电力二极管  10
2.1.1 
结构与伏安特性       10
2.1.2 
主要参数   11
2.1.3 
电力二极管的参数选择及
使用注意事项        12
2.2  晶闸管   13
2.2.1 
晶闸管的外形和图形符号       13
2.2.2 
晶闸管的工作原理   13
2.2.3 
晶闸管的阳极伏安特性   14
2.2.4 
晶闸管的参数   15
2.2.5 
晶闸管的门极伏安特性及
主要参数        16
2.3  门极可关断晶闸管      17
2.3.1 
GTO晶闸管的结构   17
2.3.2 
GTO晶闸管的工作原理   17
2.3.3 
GTO晶闸管的特性   18
2.3.4 
GTO晶闸管的主要参数   19
2.4  电力晶体管  20
2.4.1 
GTR的结构        20
2.4.2 
GTR的主要参数        21
2.4.3 
二次击穿现象   21
2.4.4 
GTR的驱动电路模块        22
2.5  电力场效应晶体管      23
2.5.1 
电力MOSFET的结构与
工作原理        23
2.5.2 
电力MOSFET的特性        24
2.5.3 
电力MOSFET的主要参数        25
2.6  绝缘栅双极型晶体管  26
2.6.1 
IGBT的结构与
基本工作原理        27
2.6.2 
IGBT的基本特性       27
2.6.3 
IGBT的主要参数       29
2.6.4 
IGBT的驱动电路       30
2.7  集成门极换流晶闸管  30
2.7.1 
IGCT的结构       30
2.7.2 
IGCT的特点       32
2.8 
MOS控制晶闸管 32
2.8.1 
MCT的结构与工作原理  32
2.8.2 
MCT的主要参数       33
2.9  静电感应晶体管  33
2.9.1 
SIT的基本结构和工作原理     33
2.9.2 
SIT的伏安特性 34
2.9.3 
SIT的极限参数 35
2.10 
智能功率模块    35
本章小结        36
思考与练习    36
第3章  变频技术        38
3.1  整流电路       38
3.1.1 
不可控整流电路       39
3.1.2 
可控整流电路   40
3.2  中间电路       47
3.3  逆变电路       49
3.3.1 
逆变电路的工作原理       49
3.3.2 
电压型和电流型逆变电路       50
3.3.3 
单相半桥逆变电路   51
3.3.4 
单相全桥逆变电路   52
3.3.5 
三相桥式逆变电路   53
3.4 
SPWM控制技术   56
3.4.1 
SPWM控制的基本原理   56
3.4.2 
PWM逆变电路的控制方式     58
本章小结        62
思考与练习    62
第4章  电动机与电力拖动        63
4.1  异步电动机  63
4.1.1 
异步电动机的工作原理   63
4.1.2 
异步电动机的铭牌参数   64
4.1.3 
电动机的工作制       66
4.1.4 
变频有效输出值       66
4.1.5 
电动机容量的选择   67
4.1.6 
异步电动机的等效电路
及其平衡方程式    67
4.1.7 
异步电动机的功率及转矩       69
4.2  异步电动机的机械特性与运行 70
4.2.1 
异步电动机的机械特性   70
4.2.2 
异步电动机的运行   71
4.2.3 
异步电动机的调速   73
4.3  负载的机械特性  75
4.3.1 
恒转矩负载        75
4.3.2 
恒功率负载        76
4.3.3 
二次方律负载   77
4.4  拖动系统与传动机构  78
4.4.1 
拖动系统   78
4.4.2 
传动机构的作用及系统参数  79
本章小结        80
思考与练习    80
第5章  变频器的控制方式        82
5.1  变频器的基本类型      82
5.1.1 
按主电路的工作方式分类       82
5.1.2 
按开关方式分类       83
5.1.3 
按工作原理分类       85
5.1.4 
按用途分类        86
5.2  变频器的控制方式      88
5.2.1 
U/f控制     88
5.2.2 
转差频率控制   90
5.2.3 
矢量控制通用变频器       91
5.2.4 
直接转矩控制   99
5.3  高压变频器  105
5.3.1 
主电路的拓扑结构   106
5.3.2 
控制方式   110
5.3.3 
高压变频器对电网与
电动机的影响        111
本章小结        112
思考与练习    112
第6章  变频器的参数与选择   113
6.1  变频器的原理框图与接线端子 113
6.1.1 
变频器的外形与结构       113
6.1.2 
变频器的原理框图   114
6.1.3 
变频器与外部连接的端子       115
6.2  变频器的操作与运行  116
6.2.1 
面板配置(FR-PZ02-02)及
键盘简介        116
6.2.2 
功能结构及预置流程       117
6.2.3 
运行操作   122
6.3  功能及参数  126
6.3.1 
频率的给定功能       126
6.3.2 
频率控制功能   129
6.3.3 
启动、升速、降速、制动
功能         130
6.3.4 
PID调节功能     133
6.3.5 
保护功能   137
6.3.6 
变频器的控制方式   138
6.4  负载和操作模式、电动机的选择      139
6.4.1 
适用负载选择   139
6.4.2 
操作模式选择   139
6.4.3 
适用电动机的选择   140
6.5  变频器的选择       140
6.5.1 
风机、泵类负载变频器的
选择         140
6.5.2 
机械传动系统变频器的
选择         142
6.5.3 
变频器容量计算       144
6.6  变频调速系统的主电路及
电器选择        145
6.6.1 
变频调速系统主电路的
结构         145
6.6.2 
断路器        146
6.6.3 
接触器        146
6.6.4 
输入交流电抗器       147
6.6.5 
无线电噪声滤波器   148
6.6.6 
制动电阻及制动单元       149
6.6.7 
直流电抗器        150
6.6.8 
输出交流电抗器       150
6.7  变频器系统的控制电路      150
6.7.1 
变频器控制电路的
主要组成        150
6.7.2 
正转控制电路   151
6.7.3 
正、反转控制   152
6.7.4 
升速与降速控制       153
6.7.5 
变频与工频切换的
控制电路        155
6.8  变频器与PLC的连接  156
6.9  变频器与PC的通信    158
本章小结        161
思考与练习    161
第7章  变频器的安装与维护   162
7.1  变频器的安装       162
7.1.1 
主电路控制开关及导线
线径的选择    162
7.1.2 
变频器的安装环境   163
7.1.3 
安装的方向和空间   164
7.1.4 
变频器在多粉尘现场的
安装         164
7.1.5 
安装布线   165
7.2  变频器的抗干扰及抑制      167
7.2.1 
对变频器的干扰       167
7.2.2 
变频器产生的干扰   168
7.2.3 
抑制变频器干扰的措施   168
7.3  变频调速系统的调试  171
7.3.1 
通电前的检查   171
7.3.2 
通电检查   172
7.3.3 
空载试验   173
7.3.4 
带负载测试        173
7.4  变频器的维护、保养与故障处理      174
7.4.1 
维护和检查时的注意事项       174
7.4.2 
变频器的日常巡视   175
7.4.3 
变频器的定期维护与保养       175
7.4.4 
变频器的常见故障及处理       176
本章小结        178
思考与练习    179
第8章  变频器的综合应用        180
8.1  变频器在恒压供水中的应用      180
8.1.1 
恒压供水技术   180
8.1.2 
节能原理   180
8.1.3 
系统结构   182
8.1.4 
工作原理   183
8.1.5 
PLC控制系统    183
8.1.6 
注意事项   184
8.2  变频器在家用空调中的应用      185
8.2.1 
家用空调概述   185
8.2.2 
变频器解决方案       185
8.3  中央空调的变频调速  186
8.3.1 
中央空调的构成       186
8.3.2 
循环水系统的特点   188
8.3.3 
冷却水系统的变频调速   189
8.3.4 
冷冻水系统的变频调速   191
8.4  变频器在电梯中的应用      193
8.4.1 
电梯概述   193
8.4.2 
616G5变频器调速系统   193
8.4.3 
变频器功率及制动电阻的
选择         194
8.4.4 
电梯用变频器的主要功能       195
8.4.5 
变频器的噪声抑制   195
8.4.6 
常见问题   195
8.5  变频器在叠压供水中的应用      196
8.5.1 
国内、外供水现状   196
8.5.2 
叠压供水系统的组成及
原理         197
8.5.3 
系统的软件设计       198
8.5.4 
节能分析   199
8.6 
PLC与变频器连接实现多挡转速
控制         199
8.6.1 
用旋转开关控制       200
8.6.2 
用PLC控制多段速运行   200
8.7  刨台运动的变频调速改造  204
8.7.1 
变频调速系统及设计要点       204
8.7.2 
刨台往复运动的控制       205
8.8  空气压缩机的变频调速及应用 209
8.8.1 
空气压缩机变频调速的
机理         209
8.8.2 
空气压缩机加、卸载供气
控制方式存在的问题   210
8.8.3 
空气压缩机变频调速的
设计         211
8.8.4 
空气压缩机变频调速的
安装调试        215
8.8.5 
空气压缩机变频调速后的
效益         216
本章小结        216
思考与练习    216
第9章  项目实训        218
项目1  正转连续控制电路         218
一、项目目的        218
二、项目内容        218
三、相关知识点分析   218
四、设备、工具和材料准备       222
五、操作方法        223
六、训练内容        226
七、评分标准        226
项目2  正、反转控制电路         227
一、项目目的        227
二、项目内容        227
三、相关知识点分析   227
四、设备、工具和材料准备       229
五、操作方法        229
六、训练内容        232
七、评分标准        232
项目3  外接两地控制电路         232
一、项目目的        232
二、项目内容        232
三、相关知识点分析   233
四、设备、工具和材料准备       235
五、操作方法        236
六、训练内容        238
七、评分标准        238
项目4  变频与工频切换的控制电路        239
一、项目目的        239
二、项目内容        239
三、相关知识点分析   239
四、设备、工具和材料准备       239
五、操作方法        240
六、训练内容        241
七、评分标准        241
项目5  PID控制电路  242
一、项目目的        242
二、项目内容        242
三、相关知识点分析   242
四、设备、工具和材料准备       244
五、操作方法        245
六、训练内容        248
七、评分标准        248
项目6  多段速控制电路    249
一、项目目的        249
二、项目内容        249
三、相关知识点分析   249
四、设备、工具和材料准备       252
五、操作方法        253
六、训练内容        255
七、评分标准        256
项目7  1控X切换电路      256
一、项目目的        256
二、项目内容        256
三、相关知识点分析   256
四、设备、工具和材料准备       260
五、操作方法        261
六、训练内容        262
七、评分标准        262
项目8  输入端子操作控制         263
一、项目目的        263
二、项目内容        263
三、相关知识点分析   263
四、设备、工具和材料准备       264
五、操作方法        264
六、训练内容        267
七、评分标准        267
项目9  模拟信号操作控制         267
一、项目目的        267
二、项目内容        268
三、相关知识点分析   268
四、设备、工具和材料准备       268
五、操作方法        269
六、训练内容        270
七、评分标准        271
项目10  多段速频率控制  271
一、项目目的        271
二、项目内容        271
三、相关知识点分析   272
四、设备、工具和材料准备       273
五、操作方法        274
六、训练内容        276
七、评分标准        276
项目11  PLC联机延时控制操作       277
一、项目目的        277
二、项目内容        277
三、相关知识点分析   277
四、设备、工具和材料准备       279
五、操作方法        280
六、训练内容        283
七、评分标准        283
项目12  PLC联机多段速频率控制   283
一、项目目的        283
二、项目内容        284
三、设备、工具和材料准备       284
四、操作方法        285
五、训练内容        287
六、评分标准        287
附录A     288
附录B     293
附录C     304
参考文献        314