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第1章 绪论 1

1.1 广谱变频节能技术 1

1.2 节能电子学 2

1.2.1 节能电子学的产生 2

1.2.2 变频装置 3

1.2.3 变频公式 6

1.3 最佳频率与节能分析 10

1.3.1 工频段 10

1.3.2 次音频段 13

1.3.3 中频段 13

1.3.4 超音频段 13

1.3.5 电磁波段 14

1.4 我国能源利用现状及广谱节能目标 14

1.4.1 能源利用率低 14

1.4.2 能源后备储量有限 14

1.4.3 变频节能前途无限 15

1.5 广谱变频节能潜力定量分析 18

1.5.1 数学模型 18

1.5.2 定量分析 19

1.5.3 定量分析结论 23

1.6 广谱变频市场预测 26

第2章 通用变频调速器 32

2.1 电动设备转矩特性 32

2.2 交流调速方式 34

2.3 调速装置选择 39

2.4 通用变频调速器类型 44

2.4.1 通用变频调速器概念 44

2.4.2 开环控制方式 44

2.4.3 闭环矢量控制方式 45

2.4.4 直接力矩控制方式 45

2.4.5 模糊逻辑控制方式 45

2.5 通用变频调速器发展趋势 46

2.6 通用变频调速器主要性能和技术规格 47

第3章 高压变频调速装置 78

3.1 高-低压型变频调速装置 78

3.1.1 高-低压型变频调速装置概论 78

3.1.2 实用新型专利技术“高-低压PWM变频调速装置” 80

3.1.3 实用新型专利技术“高-低压PWM变频调速集成装置” 81

3.1.4 实用新型专利技术“高-低压变频调速集成装置” 83

3.2 高压大功率变频调速装置 85

3.2.1 高压大功率变频调速装置概论 85

3.2.2 高压大功率变频调速装置类型 86

3.2.3 高压大功率变频调速实用装置 87

3.2.4 国内外高压变频调速装置主要性能 90

3.2.5 国内外高压变频调速装置主要规格 93

第4章 直-交变频调速装置 100

4.1 直-直斩波器 100

4.1.1 斩波器 100

4.1.2 斩波调压基本工作原理 100

4.1.3 斩波器控制方式及特点 102

4.1.4 斩波器的类型 103

4.1.5 斩波器工作频率的选择 105

4.2 直-直斩波调速装置 106

4.2.1 直-直斩波调速优点 106

4.2.2 工矿用电机车斩波调速装置 107

4.2.3 电动平板车、电动铲车斩波调速装置 109

4.2.4 地铁电力机车及城市无轨电车斩波调速装置 111

4.2.5 微机控制矿用电机车斩波调速装置 113

4.3 直流网交流变频调速装置 115

第5章 高频照明技术 118

5.1 高频照明 118

5.1.1 高频照明技术 118

5.1.2 高频照明技术发展过程 119

5.1.3 国外高频照明技术发展趋势 120

5.1.4 国内高频照明技术发展趋势 123

5.2 高频照明原理与特点 125

5.2.1 高频照明原理 125

5.2.2 高频照明特点 126

5.3 高频镇流器类型 128

5.3.1 电路类型 128

5.3.2 器件类型 133

第6章 广谱加热和变频电源工程 136

6.1 电子控制式弧焊机 136

6.1.1 电子式弧焊机基本原理 136

6.1.2 电子式弧焊机分类、特点及应用 137

6.2 逆变焊机 138

6.2.1 逆变焊机基本原理 138

6.2.2 逆变焊机特点 140

6.2.3 逆变焊机类型 141

6.2.4 逆变焊机应用 146

6.2.5 国内外弧焊机的发展 150

6.3 中频感应加热技术 152

6.3.1 中频感应加热技术发展现状 152

6.3.2 工作原理 153

6.3.3 主要性能 154

6.4 超音频感应加热技术 154

6.4.1 超音频感应加热评述 154

6.4.2 系统结构 155

6.4.3 适用领域 157

6.5 高频感应加热技术 157

6.5.1 高频感应加热技术评述 157

6.5.2 全固态高频感应加热原理 158

6.5.3 全固态高频感应加热设备应用 160

6.6 超高频介质加热技术 161

6.7 微波加热技术 163

6.7.1 微波加热原理及应用特点 163

6.7.2 微波加热过程 164

6.7.3 综合分析 169

6.8 远红外加热技术 174

6.8.1 远红外加热技术的发展 174

6.8.2 远红外加热原理 174

6.8.3 远红外加热元件选择 175

第7章 变频电源 177

7.1 变频电源 177

7.1.1 概述 177

7.1.2 不间断电源(UPS) 178

7.1.3 400Hz电源 181

7.2 开关电源 186

7.2.1 开关电源类型 186

7.2.2 开关电源发展方向 186

7.3 集成一体化电源 188

第8章 电网净化技术 193

8.1 电网净化评述 193

8.1.1 无功功率及传送无功功率的无功电流对电网产生的不利影响 193

8.1.2 电网谐波对电网中电气设备产生的有害影响 194

8.2 无功补偿装置 195

8.2.1 无功自动补偿装置 195

8.2.2 静止无功补偿装置(SVC) 196

8.2.3 无功补偿装置分析 202

8.3 新型静止无功发生器(ASVG) 205

8.3.1 新型静止无功发生器的优点 206

8.3.2 ASVG结构原理 207

8.4 电网谐波 210

8.4.1 电网中的谐波源 210

8.4.2 电网谐波标准基本计算 214

8.4.3 谐波电流的潮流分析 215

8.4.4 高次谐波的线性谐振与铁磁谐振 218

8.4.5 电容器合闸涌流 220

8.5 电网谐波的抑制与消除 220

8.5.1 电网谐波抑制与消除的主要措施 220

8.5.2 多重化移相消谐技术 221

8.5.3 串联抑波电抗器 222

8.5.4 无源交流滤波器 223

8.5.5 有源功率因数校正与有源滤波器 225

8.6 电网谐波监测 229

8.6.1 电网谐波监视方法 229

8.6.2 高次谐波测量方法 230

8.6.3 变频净化工程实践 232

第9章 变频系统控制工程 233

9.1 机电一体化和数控机床 233

9.1.1 机电一体化的基本要素 233

9.1.2 数控机床 234

9.2 变频电梯 235

9.2.1 电梯发展过程与现状 236

9.2.2 变频电梯工作原理 237

9.3 锅炉微机优化控制系统 239

9.3.1 锅炉系统的变频调速 239

9.3.2 锅炉微机控制系统与变频器连接的硬件 240

9.3.3 锅炉微机控制系统的硬件原理 241

9.3.4 锅炉微机控制系统的软件 243

9.3.5 锅炉微机控制系统的控制算法 244

9.4 可编程序逻辑控制(PLC)系统 246

9.4.1 PLC的发展及现状 246

9.4.2 PLC的基本功能与结构 248

第10章 变频配套技术 249

10.1 晶闸管 249

10.1.1 快速(KK)型晶闸管和高频晶闸管 249

10.1.2 静电感应晶闸管(SITh) 250

10.2 功率晶体管 253

10.2.1 IGBT的发展概况 253

10.2.2 IGBT的工作原理 254

10.2.3 IGBT的特性 255

10.2.4 IGBT的驱动和保护 258

10.2.5 IGBT的应用实例 258

10.3 功率集成电路(PIC) 261

10.3.1 PIC的现状及发展 261

10.3.2 智能型功率集成电路(SPIC) 262

10.3.3 PIC变频装置 265

10.3.4 智能功率模块(IPM) 266

10.3.5 集成门极换流晶闸管(IGCT) 269

10.3.6 远红外辐射器 269

10.4 变频装置配套元部件 272

10.4.1 热管散热器 272

10.4.2 真空开关管 273

10.4.3 变频装置的专用元件 276

10.4.4 变频电动机 276

第11章 变频技术在设备改造中的应用 279

11.1 风机、泵类变频化 279

11.1.1 风机、泵类改造分类 279

11.1.2 热电厂锅炉送风机改造后效益分析 280

11.1.3 锅炉工程变频调速设备应用分析 282

11.2 传统调速设备变频化 282

11.2.1 传统交流调速设备变频化 282

11.2.2 直流调速设备变频化 283

11.2.3 变频调速装置选择 284

11.2.4 变频装置现场调整 288

11.2.5 变频器维护 289

11.2.6 改进措施 290

11.3 照明灯高频化效益分析 290

11.3.1 微观效益分析 290

11.3.2 典型照明工程效益分析 293

11.3.3 宏观效益预测 295

11.3.4 镇流器鉴别 298

11.4 加热设备广谱化 299

11.4.1 电焊机中高频化 299

11.4.2 金属及介质加热感应化 299

11.4.3 食品及药品类烘干消毒微波化 299

11.4.4 远红外加热技术的应用 299

11.4.5 激光应用 306

11.5 电网净化和系统控制优化 308

11.5.1 电网净化措施 308

11.5.2 电梯系统控制 313

11.5.3 锅炉微机优化控制系统 313

11.5.4 PLC应用 314

第12章 变频技术在行业改造中的应用 316

12.1 重点改造行业顺序 316

12.2 变频技术在化工行业改造中的应用 317

12.3 变频技术在冶金行业改造中的应用 318

12.3.1 应用评述和应用领域 318

12.3.2 国外冶金行业变频技术的应用 319

12.3.3 国内冶金行业变频技术的应用 320

12.4 变频技术在能源行业改造中的应用 323

12.4.1 在热电行业中的应用 323

12.4.2 在煤炭行业中的应用 325

12.4.3 在石油天然气开采行业中的应用 332

12.4.4 在石油加工业中的应用 333

12.5 变频技术在建材行业改造中的应用 338

12.6 变频技术在轻纺行业改造中的应用 338

12.6.1 在食品、饮料和烟草业的应用 338

12.6.2 在造纸行业的应用 339

12.6.3 在纺织行业的应用 340

12.7 变频技术在机械行业改造中的应用 341

12.8 变频技术在交通邮电行业改造中的应用 341

12.9 变频技术在建设行业改造中的应用 342

12.9.1 在建筑行业的应用 342

12.9.2 在自来水行业的应用 342

12.9.3 在煤气生产供应行业的应用 346

12.10 变频技术在生活消费中的应用 346

12.11 变频技术在其他行业改造中的应用 347

附录 符号意义 349

参考文献 354