调速用变频器及配套设备选用指南 第2版PDF电子书下载

第1章 电气调速传动概论 1

概述 1

引言 1

电气传动发展史 1

调速传动系统的优点 3

调速传动系统的缺点 4

传动系统的要求和规范 7

市场要求 7

传动规范 10

传动系统的分类和特性 11

按应用分类 12

按电力电子器件类型分类 13

按变频器类型分类 14

第2章 异步电动机变频调速原理及特性 19

异步电动机的原理与构造 19

异步电动机的旋转磁场 20

变频器与异步电动机 22

定子电压与气隙磁通 22

异步电动机的特性 23

用工频电源传动时电动机的特性 25

用变频器传动时电动机的特性 26

异步电动机在变频与工频运行下特性比较 27

等效电路 27

空载特性 27

负载特性 28

转矩特性 29

电动机温升及使用限制范围 30

负载的转矩特性 32

电动机的起动与起动电流 33

噪声与振动 34

抑制噪声、振动的对策 37

第3章 变频器的电路方式及变频原理 39

交-交变频电路方式 39

传统式交-交变频工作原理 39

传统式交-交变频运行方式 41

传动式交-交变频主电路型式 43

新式交-交矩阵变换器 46

交-直-交变频电路方式 47

电压型与电流型 49

电压控制与电流控制 51

PAM与PWM 52

PWM的种类及原理 53

多重化变频器 56

正转与反转 57

电动与再生 57

第4章 变频器的构成、质量与可靠性 59

变频器的构成 59

主回路 59

控制回路 62

变频器的散热与通风 64

风冷装置 64

水冷装置 64

变频器质量的性能指标 65

变频器质量性能指标的内容 65

变频器质量性能指标的简易评定方法 68

变频器质量的可靠性指标 71

变频器可靠性指标的分配 72

元器件的选用 75

元器件及模块的测试 76

功率器件电路可靠性热设计技术 77

变频器整机可靠性试验 77

第5章 变频器对异步电动机的控制方式 80

U／f恒定控制 80

控制原理 80

电压型变频器对异步电动机的U／f比恒定控制的构成 83

转差频率控制 85

控制原理 86

转差频率控制的系统构成 87

系统性能分析 87

矢量控制 91

矢量控制简介 91

异步电动机的动态数学模型 92

矢量控制理论 97

转子磁场定向矢量控制系统的构成 98

变频器的电压空间矢量和磁通轨迹控制 101

PWM变频器输出电压的矢量表示 101

磁通轨迹控制 103

第6章 变频器用晶闸管 106

普通晶闸管的特性和主要参数 107

可关断晶闸管GTO 109

可关断晶闸管导通与关断条件 109

可关断晶闸管特性及主要参数 110

GTO发展方向 112

晶闸管触发器 113

晶闸管智能模块 114

模块的保护和控制 118

MOS控制晶闸管MCT 120

等效电路和开关特性 121

MCT与其他电力电子器件的比较 122

MCT的门极驱动 123

集成门极换流晶闸管IGCT 123

IGCT规格及应用范围 124

IGCT的优越性 125

IGCT技术参数 127

IGCT的串联 129

逆阻断型晶闸管GCT 131

GCT的特点 132

GCT的特性 132

GCT的型号规格及外形尺寸 133

GCT的应用 134

第7章 变频器用晶体管 136

开关二极管 136

PN结的特性 137

通用二极管的类型 138

二极管及整流模块型号规格参数 139

电力双极型晶体管BJT 140

基本结构和工作原理 142

静态特性 144

动态特性 147

晶体管基极驱动电路 149

电力场效应晶体管MOSFECT 153

电力场效应晶体管的结构 153

通态电阻 155

内部体二极管 155

内部电容 156

工作区 157

开关特性 160

安全工作区 161

绝缘栅双极型晶体管IGBT 162

基本结构和工作原理 164

静态特性 166

开通特性 168

关断特性 169

性能参数 170

栅极驱动要求 173

高压IGBT 176

电子加强注入型绝缘栅极晶体管IEGT 185

IEGT的基本原理 186

产品和特性 187

第8章 变频器用智能功率模块IPM 188

智能功率模块的结构 188

多层环氧树脂粘合结构 188

铜箔直接键合结构 190

额定值和特性 190

最大额定值 190

热阻 191

电气特性 192

推荐工作条件 193

测试电路和测试条件 193

安全工作区 195

开关安全工作区 196

短路安全工作区 196

自保护功能 197

自保护特点 197

控制电源欠电压锁定（Uv） 197

过热保护 198

过电流保护（Oc） 199

短路保护（Sc） 200

IPM的选用 202

控制电路电源 204

控制功率消耗 204

布线指南 206

电路结构 206

接口电路 207

接口电路的要求 207

布线指南 208

IPM输入／输出电路 210

接口电路的连接 210

死区时间 211

Fo输出信号使用 212

HVIPM高压功率集成块 212

电力电子器件的比较 213

电力电子器件的未来发展方向 214

第9章 高压大功率变频器的种类及特点 215

矩形电压波交-交变频器 215

工作原理 215

换相过程和换组过程 216

正弦电压波交-交变频器 218

正弦电流波交-交变频器 220

交-直-交电流源型变频器 225

串联二极管式电流源型变频器 226

输出滤波器换相式电流源型变频器 226

负载换相式电流源型变频器 228

GTO-PWM式电流源型变频器 229

多电平交-直-交电压源型中（高）压变频器 231

五种多电平结构的构成及比较 231

多电平电压型变频器的基本原理及实例 241

多脉波、多电平交-直-交电压源型中（高）压变频器 248

多脉波电路对谐波的影响 248

多脉波的构成 249

多脉波变频器实例 251

多重化功率单元变频器 253

功率单元串联多电平变频器原理 253

特点及构成实例 256

具有再生能力多重化的中（高）压变频器 263

直接串联IGBT、IGCT变频器 264

直接串联IGBT变频器 264

直接串联IGCT变频器 268

直接串联组件变频器与其他变频电路方式的比较 269

直接串联与交-交变频器的比较 269

直接串联与电流源型变频器的比较 270

直接串联与多电平、多重化电路方式的比较 270

第10章 中小容量变频器的主电路及特点 276

中小容量通用变频器 276

通用变频器的主电路 276

控制技术 277

功能特点 278

通用变频器的规格 282

智能型变频器的主电路及特点 284

系统的组成 284

神经网络的结构 284

硬件实现及结果 286

高功率因数变频器的主电路及特点 287

风机、水泵用节能型变频器的主电路及特点 289

能量回馈式变频器的主电路及特点 291

变频空调用变频器的主电路及特点 293

变频压缩机 293

变频控制系统 293

一拖三变频空调模糊变频控制器 295

单相电容分相式电动机变频器主电路及其特点 297

单相电容电动机的工作原理 298

单相电容电动机变频调速控制系统 299

单相电容式电动机变频调速系统的实现 300

输出电流波形 301

第11章 变频器电磁兼容措施及配套设备选用指南 302

对电源电网干扰的防止 302

变频器接入配电电网 302

防止不同电源网络电磁干扰的对策 305

变频器输入侧产生高次谐波的机理 309

变频器输入侧高次谐波对电网及其他设备的干扰 311

防止变频器输入侧高次谐波干扰的配套设备 318

输入侧进线电感小时，6脉冲变频器可加输入电抗器 318

输入侧进线电感大时，可采用三相双开关两电平功率因数校正电路（PFC） 321

有能量回馈要求时，可采用三相六开关功率因数校正电路（PFC） 322

变频器输出侧PWM控制产生高次谐波的机理 323

变频器输出侧高次谐波干扰的途径及对电动机的危害 325

变频器输出侧高次谐波干扰途径 325

输出侧高次谐波对电动机的危害 325

防止变频器输出侧高次谐波的配套设备 329

主电路采用多脉波、多电平、多重化 330

防止干扰的配套设备 330

数字电路干扰的产生及对策 332

干扰的产生 332

对策 333

电磁兼容标准 333

电压畸变率规定 334

变频器抗干扰国际标准 336

IEEE—519简介 336

国外部分品牌变频器采标情况 338

配套设备 339

变频器主接线配套设备 339

电源协调用交流电抗器（AC电抗器） 341

改善功率因数直流电抗器（DC电抗器） 342

电源滤波器 342

第12章 按传动负载的类型和特性选用变频器及配套设备 349

负载的类型和特性 349

负载特性 349

电动机传动工作制 349

负载的起动转矩 352

puGD2 352

过负载 353

齿轮的作用 353

前馈控制与反馈控制 354

速度控制 355

电动机速度的确定条件 355

加减速时间 356

速度控制系统 360

位置控制 364

位置控制特点 364

开环位置控制方式 364

开环位置控制的设计要点 365

手动决定位置的控制方式 366

闭环位置控制方式 366

张力控制 369

采用转矩电流控制张力 369

采用拉延控制张力 370

采用调节辊控制张力 371

采用张力检测器控制张力 372

流量控制 373

流量控制方法 373

流量控制的特点 374

采用变频器的流量控制系统 374

配套设备 375

系统设计要点 377

温度控制 378

温度控制的特点 379

配套设备 379

温度控制系统设计要点 381

压力控制 382

压力控制的特点 382

给水泵压力控制 382

出口恒压控制 382

预测末端压恒定控制 383

出口压阶段控制 384

实际末端压恒定控制 385

送风机的静压控制 386

压力系统设计要点 387

负载特性要求响应快 388

要求响应快的原因 388

快速响应的表达 388

不同响应时间变频器的选择 390

快速响应系统选择变频器的要点 391

负载特性要求调节精度高 392

要求高精度的系统 392

高精度控制的实现 393

负负载 396

负负载的种类 396

变频器的负负载控制功能 397

再生过电压失速防止控制 397

制动电阻与制动单元 398

负负载系统变频器及配套设备选用指南 404

冲击负载 406

产生冲击负载的系统 406

冲击负载产生的问题 406

冲击负载系统的变频器及配套设备选用指南 407

转矩波动大负载 408

罗茨鼓风机 409

第13章 按不同电动机的种类选择变频器及配套设备 410

标准笼型电动机 410

根据电动机电流选择变频器容量 412

输出电压 417

额定电压、额定频率时的转矩特性 417

低速运转时的转矩特性 418

短时最大转矩 419

容许最高频率范围 419

噪声 420

振动 420

绕线转子异步电动机 420

同步电动机 422

无刷直流电动机 423

开关磁阻电动机 424

直线电动机 425

步进电动机 425

集成电动机 426

变频电动机 427

低噪声、低振动变频电动机 427

增高转矩特性变频电动机 430

高速变频电动机 431

带测速发电机的变频电动机 432

矢量控制用变频电动机 433

齿轮电动机 433

频率范围 433

容许最低频率 433

连续运行转矩特性 434

齿轮电动机的最佳用法 435

其他注意事项 435

带制动器的电动机 435

变极电动机 437

防爆电动机 438

单相电动机 438

参考文献 440