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书  名:变频器原理及应用(第2版)
  • 作  者: 徐海、施利春、黄传金、孙佃升、王东辉
  • 出版时间: 2017-06-01
  • 出 版 社: 清华大学出版社
  • 字  数: 416 千字
  • 印  次: 2-1
  • 印  张: 20.25
  • 开  本: 16开
  • ISBN: 9787302470755
  • 装  帧: 平装
  • 定  价:¥45.00
电子书价:¥31.50 折扣:70折 节省:¥13.50 vip价:¥31.50 电子书大小:3.79M
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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。
前言
  变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置,其内部结构中含有微处理器芯片,可以进行算术逻辑运算和信号处理,具有多种自动控制功能。
  变频器的问世,使电气传动领域发生了一场技术革命,即以交流调速取代直流调速。交流电动机变频调速技术具有节能、改善工艺流程、提高产品质量和便于自动控制等诸多优点,被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。
  本书第1版于2010年9月出版,该教材出版后,以其知识的实用性、内容的丰富性、编排的合理性,得到了教材使用者的广泛认同。在多年的教材使用过程中,我们一直不断地对教材内容进行审视,积累教材使用的经验,听取读者的意见;随着社会的发展,本书对应课程的教学要求也有了一定的变化。在本书第2版中,我们根据新的教育理念和实践,更新了部分内容,修正了相关的文字错误。
  本书是一门实践性较强的综合性课程的教材。
  通过该课程的理论教学和实践教学,能够使学生掌握电力电子器件、变频调速技术、变频器的应用与维护技术等多学科综合知识与基本技能,具备变频调速系统的设计、安装、调试、维护及设备改造的综合应用能力。课程的教学内容包括变频技术概述、常用电力电子器件介绍、变频调速的原理、电动机变频调速的机械特性、变频调速技术的应用、变频器的选择和参数的设置、变频器的安装与调试等。
  本书由河南职业技术学院的徐海和施利春任主编,郑州工程技术学院的黄传金、滨州学院的孙佃升、河南职业技术学院的王东辉任副主编。徐海编写前言、第4章和第6章,施利春编写第9章,黄传金编写第2章和第8章,孙佃升编写第3章和第5章,王东辉编写第1章和第7章,刘成恩参与编写附录等。
  在编写过程中,作者参阅了许多同行专家编著的文献,参考了部分变频器制造商提供的产品资料,在此一并表示衷心的感谢!
  限于编者水平,不足之处在所难免,敬请广大读者批评指正。
  
  
   编 者
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
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