变频器的使用与节能改造PDF电子书下载

第1章 变频调速器的基本原理与构成 1

1.1 变频调速的基本原理 1

1.1.1 变频器的基础知识 1

1.1.2 变频器的工作原理 2

1.2 变频器的分类 8

1.2.1 按变换的环节分类 8

1.2.2 按直流电源性质分类 9

1.2.3 按开关方式分类 10

1.2.4 按控制方式分类 10

1.3 变频器中的逆变器件 10

1.3.1 SCR和GTO晶闸管 10

1.3 2 双极型功率晶体管（BJT） 11

1.3.3 金属氧化物场效应管（MOSFET） 12

1.3.4 绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 12

1.3.5 其他新型器件 14

1.3.6 电力半导体器件的比较 14

1.3.7 常见IGBT驱动集成芯片 15

1.4 变频器控制方式 18

1.4.1 非智能控制方式 19

1.4.2 智能控制方式 21

1.4.3 变频器控制的展望 21

1.5 控制电路的基本构成 22

1.5.1 主控板 22

1.5.2 键盘与显示板 23

1.5.3 电源板与驱动板 23

1.5.4 外接控制电路 24

1.6 变频器的主要功能 24

1.6.1 系统功能 24

1.6.2 频率设定功能 25

1.6.3 加速时间和减速时间的设定功能 26

1.6.4 变频器的保护功能 27

1.6.5 变频器U/f控制方式的选择功能 28

1.7 变频器的性能指标 28

1.7.1 变频器质量性能指标 28

1.7.2 变频器质量性能指标简易评定办法 29

1.8 通用变频器的基本运行方式 29

1.8.1 通用变频器的操作和显示 29

1.8.2 通用变频器的基本运行方式 31

1.9 常见通用变频器介绍 31

1.9.1 常见通用变频器厂商品牌 31

1.9.2 几种通用变频器介绍 32

第2章 通用变频器调速系统的设计 37

2.1 负载的机械特性 37

2.1.1 恒转矩负载 38

2.1.2 恒功率负载 39

2.1.3 二次方律负载 41

2.1.4 负载的运行工艺分类 41

2.2 变频调速系统的基本要求 42

2.2.1 保持U/f恒定 43

2.2.2 转差频率控制 45

2.2.3 矢量控制 48

2.3 恒转矩负载的变频调速 49

2.3.1 恒转矩特点 49

2.3.2 恒转矩变频控制 50

2.4 恒功率负载的变频调速 51

2.5 二次方律负载的变频调速 52

2.6 变频与工频的切换 53

2.6.1 一般方法及存在问题 53

2.6.2 改进的方法 55

2.7 异步电动机的选择 57

2.7.1 异步电动机形式与容量的选择 57

2.7.2 变频器专用电机的选择 62

2.8 变频器的选择 64

2.8.1 不同控制对象时变频器的选择 65

2.8.2 变频器容量的计算与选择 69

第3章 通用变频器的安装与维护 73

3.1 通用变频器的安装与保存 73

3.1.1 变频器安装环境要求 73

3.1.2 变频器的发热与散热 74

3.1.3 变频器安装方法 75

3.1.4 变频器的运输、贮存 77

3.2 通用变频器的接线 77

3.2.1 主电路的接线 77

3.2.2 控制电路的接线 80

3.2.3 通用变频器的布线 82

3.3 变频器功率因数及其改善 83

3.3.1 变频器的输入电流与功率因数 83

3.3.2 变频器功率因数的改善 84

3.4 变频器的抗干扰 85

3.4.1 外界对变频器的干扰 85

3.4.2 变频器输出侧谐波干扰的产生 86

3.4.3 变频器谐波传播与危害 87

3.4.4 变频器的抗干扰措施 89

3.5 变频器的维护与故障处理 91

3.5.1 变频器的维护 91

3.5.2 变频器常见故障处理 92

3.6 变频器的测量与绝缘测试 97

3.6.1 变频器的测量 97

3.6.2 变频器绝缘电阻的测试 100

3.7 变频器的调试 101

3.7.1 变频器的功能预置和空试 101

3.7.2 电动机的空载试车 101

3.7.3 拖动系统试车 101

第4章 通用变频调速器实用控制电路与控制实例 103

4.1 变频调速器基本控制电路 103

4.1.1 变频调速器正转运行的基本电路 103

4.1.2 按钮开关控制变频调速器电路 103

4.1.3 继电器控制变频调速器电路 104

4.1.4 变频调速器正、反转运行控制电路 104

4.1.5 变频调速器外接两地控制电路 105

4.1.6 变频与工频切换的控制电路 106

4.2 变频调速的PID控制 107

4.2.1 反馈信号的接入 107

4.2.2 PID控制的工作过程 108

4.2.3 变频器PID调节功能 108

4.2.4 变频器中PID调节功能的预置和调整 109

4.2.5 变频器内置PID功能应用实例 112

4.3 PLC控制变频调速系统 114

4.3.1 PLC控制变频调速系统的接口类型 114

4.3.2 PLC与变频器硬件连接时的注意事项 116

4.3.3 PLC控制变频调速系统的软件结构 116

4.3.4 PLC控制变频调速系统的应用 116

4.4 基于总线的变频调速控制 124

4.4.1 现场总线的概念及特点 124

4.4.2 总线控制变频调速系统的构成 126

4.4.3 ProfiBus-DP控制变频器在连铸机中的应用 128

4 4.4 ProfiBus控制变频器在软水处理系统中的应用 131

第5章 通用变频器节能改造应用 136

5.1 变频调速节能原理与节能改造估算 136

5.1.1 风机、泵类平方转矩负载的变频改造节能估算 136

5.1.2 恒转矩类负载变频改造节能估算 137

5.1.3 电磁调速系统变频改造节能估算 138

5.1.4 液力耦合器调速系统变频改造节能估算 139

5.1.5 绕线式电机串电阻调速系统变频改造节能估算 139

5.2 变频调速节能改造注意事项 140

5.2.1 变频调速节能与系统功率因数的关系 140

5.2.2 变频器与电动机的匹配 141

5.3 变频器在球磨机节能改造中的应用 143

5.3.1 球磨机的临界转速和最佳工作转速 143

5.3.2 电动机的效率 144

5.3.3 电动机的调压节电 145

5.3.4 液力耦合器和变频调速节能 146

5.4 变频器在自来水厂循环投切恒压供水系统中的应用 147

5.4.1 变频恒压供水控制方案 147

5.4.2 循环投切的工作过程 148

5.4.3 循环投切对变频器和电机的影响 149

5.4.4 应用实例 149

5.5 暖通空调系统的变频节能改造 151

5.5.1 暖通空调系统的变频节能原理 151

5.5.2 中央空调系统中的循环泵节流变频控制 153

5.5.3 变频器在楼宇集中供热上的应用 154

5.6 锅炉系统的变频节能控制 155

5.6.1 锅炉系统的变频节能特点 155

5.6.2 变频器在链条炉系统中的应用 155

5.6.3 变频器在中小型供暖锅炉监控系统中的应用 160

5.7 空气压缩机的变频节能改造 162

5.7.1 原理 162

5.7.2 变频控制恒压供气控制方案的设计 162

5.7.3 空气压缩机变频节能改造实例 163

5.8 注塑机变频节能改造 165

5.8.1 注塑机的变频节能改造 165

5.8.2 注塑机变频节能改造应用实例 168

参考文献 170