变频器基础及应用 第2版PDF电子书下载

目录 1

第1章　绪论 1

1.1　变频器技术的发展历史 1

1.2　变频器调速控制系统的优势 2

1.3　变频器技术的发展动向 10

第2章　变频器基础知识 14

2.1　异步电动机基本工作原理和控制 14

2.1.1 异步电动机基本工作原理 14

2.1.2　异步电动机的变频调速 15

2.1.3 异步电动机的等效电路和速度特性 16

2.1.4　异步电动机的机械特性（转速／转矩-电流特性） 17

2.2　变频器的基本构成和工作原理 19

2.2.1 变频器的基本构成 19

2.2.2 变频器内部电路的基本功能 19

2.2.3 逆变电路基本工作原理 21

2.3　变频器的种类 23

2.4　变频器控制方式和基本原理 31

2.4.1 V/f控制 31

2.4.2 转差频率控制 34

2.4.3 矢量控制 35

2.4.4　提高转矩控制性能的措施 40

2.4.5 各种控制方式特点比较 41

2.4.6 高性能无速度传感器矢量控制 44

2.5　变频器中的半导体开关器件 47

2.5.1 晶闸管 48

2.5.2 门极可关断晶闸管 48

2.5.3　双极型功率晶体管 48

2.5.4 功率场效应管 49

2.5.5 隔离门极双极型晶体管 49

2.5.6　智能功率模块IPM 50

2.5.7 用户专用智能功率模块ASIPM 52

2.5.8 小封装智能功率模块DIP-IPM 54

2.5.9　碳化硅（SiC）半导体功率器件 56

2.5.10 复合模块 57

2.6　变频器专用电动机 58

2.7　多电平PWM变频器 59

第3章　变频器的基本结构和主要功能 64

3.1　绪言 64

3.2　变频器主电路的构成 65

3.2.1　整流电路 65

3.2.3　逆变电路 68

3.2.2 直流中间电路 68

3.2.4 制动电路的作用及工作原理 73

3.2.5 主电路的几种常见结构 76

3.3　控制电路的基本构成 81

3.3.1 主控制电路 81

3.3.2 主电路驱动电路 84

3.3.3 信号检测电路 86

3.3.4　保护电路 87

3.3.5 外部接口电路 90

3.3.6　数字操作显示盒 93

3.4　变频器的主要功能 95

3.4.1 系统所具有的功能 96

3.4.2　频率设定功能 100

3.4.3 与保护有关的功能 103

3.4.4 与运行方式有关的功能 106

3.4.5 与状态监测有关的功能 108

3.4.6　其他功能 109

第4章　变频器驱动系统设计 111

4.1 机械负载与电动机的转矩特性 112

4.1.2　平方降转矩负载 113

4.1.1 恒转矩负载 113

4.1.3　恒功率负载 114

4.1.4 电动机的转矩特性 115

4.2　设计变频器驱动系统的要点 116

4.2.1 驱动恒转矩负载 116

4.2.2　驱动平方降转矩负载 118

4.2.3 驱动恒功率负载 119

4.2.4 驱动四象限运行的负载 121

4.2.5　驱动脉动转矩负载 122

4.2.8　驱动高速运转的负载 123

4.2.9　驱动大起动转矩负载 123

4.2.7 驱动大惯性负载 123

4.2.6　驱动冲击负载 123

4.3　电动机的选择 124

4.3.1 电动机外壳保护的选定 125

4.3.2 电动机容量的选定 127

4.3.3 选定电机时的注意事项 142

4.4　变频器的选择 149

4.4.1 变频器种类的选择 150

4.4.2 产品样本的规格指标 151

4.4.3 变频器容量选定 162

4.4.4 应用变频器的注意事项 167

5.1　变频器周边设备的种类 173

第5章　变频器周边设备的选择及上位机的连接 173

5.2　主电路、控制电路用电线 174

5.2.1 主电路电线 174

5.2.2 控制电路电线 176

5.3　变压器 176

5.4　线路用断路器和漏电断路器 177

5.4.1 配线用断路器 177

5.4.2　漏电断路器 179

5.5.1 电磁接触器 180

5.5　电磁接触器和过载继电器 180

5.5.2 过载继电器（THR） 181

5.6　电抗器和滤波器 182

5.6.1 电抗器 182

5.6.2 电波噪声滤波器 185

5.7　制动电阻 186

5.8　电网电源切换电路 190

5.9　变频器与PLC及上位机的连接 191

5.9.1 变频器的输入输出电路（接口电路） 191

5.9.2　使用时的注意事项 198

5.9.3 通过数据传输进行的控制 199

5.9.4 接地和电源系统 200

第6章　变频器的安装调试和维修保养 201

6.1　变频器的设置环境和安装 201

6.1.1 变频器的设置环境 201

6.1.2 变频器的柜内安装和冷却方式 202

6.2　配线 207

6.2.1 主电路配线 207

6.2.2　接地线配线 208

6.2.3 控制电路布线 208

6.3　通电前检查 210

6.3.1 外观及结构检查 210

6.3.2　绝缘电阻检查 211

6.4　试运行 212

6.4.1 电动机单独运行 212

6.4.2 负载机械的试运行 212

6.5　检查与维修保养 213

6.5.1 维修保养时应遵照的准则 214

6.5.2 定期检查和维修保养 214

第7章　变频器常见异常及其对策 217

7.1 变频器自身异常及对策 217

7.1.1 设置环境 217

7.1.2 外部噪声的影响 217

7.1.3 电源异常 219

7.2　变频器对周边设备的影响及对策 222

7.2.1 高次谐波对电网电源的影响及其对策 223

7.2.2 电波噪声的影响及对策 225

7.2.3 噪声、振动和发热的对策 227

7.3　变频器驱动系统故障分析 231

第8章　变频器应用系统举例 236

8.1 变频器在供水系统中的应用 236

8.1.1 泵的特性分析 236

8.1.2 变频器用于供水系统的几种方式 237

8.1.3 变频器恒压供水系统 238

8.1.4　变频器及PLC的选择 240

8.2　变频器在风机调速中的应用 242

8.2.1 风机特性 242

8.2.2 变频器风机调速控制系统示例 242

8.3　起重机变频调速控制系统 245

8.3.1 起重机的负载特性和要求 245

8.3.2 电动机运行特性及调速特性 246

8.3.3 电机的选择 247

8.3.4 变频器的选用 249

8.3.5　控制线路 252

8.4.1 配料工艺描述 253

8.4　变频器在自动配料系统中的应用 253

8.4.2　控制系统 255

8.4.3 变频器选择和相关参数设定 256

8.4.4　电子秤 258

8.5　基于PLC的龙门刨床变频控制 259

8.5.1 工作方式与机械特性 259

8.5.2　控制系统结构 261

8.5.3 变频器线路设计 261

8.5.4　PLC程序控制 262

8.6.1 工业脱水机介绍 264

8.6　工业脱水机变频控制系统 264

8.6.2　控制系统 266

8.6.3 制动单元和制动电阻 267

8.7 变频器在尿素合成控制系统中的应用 270

8.7.1 过程控制原理 270

8.7.2 电机及变频器选型 271

8.7.3 变频器控制原理 272

附录 273

附录1 几种典型通用变频器技术数据 273

附录2　变频器典型应用实例 297

参考文献 305