第一章 电动机现状和节能技术 1
第一节 电动机现状和高效电动机 1
一、我国节能工作的紧迫性 1
二、电动机系统节能工程 2
三、电动机行业现状 4
第二节 高效和永磁电动机制造 9
一、制造高效电动机采取的措施 9
二、清华大学研制的高效电动机 12
三、永磁电动机 13
四、直配电动机 16
第三节 电动机节能技术 16
一、星—三角转换和改接线使轻载节电 16
二、减少轻载或空载运行 23
三、应用磁性槽楔或槽泥改造电动机 25
四、电动机节能改造 31
五、合理选择电动机的形式和容量 34
六、优选厂用母线电压，降低电动机能耗 40
七、改造和更新水泵、风机类设备 44
八、主泵电动机采用功率因数就地补偿 46
九、润滑齿轮及部件 47
十、提高电动机检修质量 48
十一、异步电动机同步化运行 48
十二、同步电动机进相运行 51
十三、全集成自动化和能源管理 52
第二章 电动机型号、结构和特性 53
第一节 电机的分类、型号及铭牌 53
一、电机的分类 53
二、电机的产品型号 55
三、电机的铭牌 58
第二节 电动机的工作原理、结构和工作特性 63
一、三相异步电动机工作原理 63
二、异步电动机的基本结构 64
三、电动机的工作特性 65
四、电动机的效率和工作性能 69
五、用变频器驱动时电动机的特性 73
第三节 电动机的起动特性 75
一、概述 75
二、异步电动机的起动过程和稳定性 76
三、起动方法 77
四、起动设备的结构和控制 80
第三章 电动机调速方法和选择 86
第一节 概述 86
一、调速的意义 86
二、调速方式 87
第二节 用于调速的各种电动机 88
一、直流电动机 88
二、同步电动机 93
三、绕线转子异步电动机 94
四、笼型异步电动机 95
五、交流电磁调速异步电动机 95
六、无换向器电动机 96
七、无刷双馈电动机 97
第三节 直流电动机的调速方法 97
第四节 异步电动机变频调速方法 100
第五节 绕线转子异步电动机调速方法 104
一、转子回路串电阻调速 104
二、改变定子电压调速 105
三、串级调速 107
第六节 大中容量电动机调速方案的选择 108
一、调速方案的分类和内容 108
二、调速方案的选择比较 111
第四章 调速和制动技术应用实例 113
第一节 数控励磁调速技术的应用 113
一、数控励磁调速技术的节能方式 113
二、与变频及内反馈调速系统比较 115
第二节 全数字串级调速的应用 116
一、串级调速基本原理和系统构成 116
二、全数字串级调速控制系统的特点和构成 118
三、全数字串级调速控制系统效益分析 120
第三节 电动机转子变频调速 121
一、转子变频调速原理 121
二、DFC型交流电动机转子侧变频调速装置 124
三、DFC型交流电动机转子侧变频调速装置应用 125
第四节 液力耦合器及其与变频调速对比 127
一、液力耦合器在风机上的应用 127
二、液力耦合器调速系统效率 129
三、风机、泵类负载变频调速和液力耦合器调速的耗能比较 131
四、变频调速和液力耦合器调速的投资比较 132
第五节 电动机制动和电磁制动实例 133
一、能耗制动 133
二、回馈制动 134
三、反接制动 134
四、正接反转制动 135
五、电磁制动实例 135
第六节 电动机使用变频器的制动方式 138
一、概述 138
二、电阻能耗制动的工作方式 140
三、共用直流母线方式的回馈制动 143
四、回馈到交流电网的制动方式 145
第五章 电动机的硬起动和软起动 148
第一节 起动方法和全电压起动 148
一、起动方法 148
二、直接接入电网起动 150
三、全电压直接起动应满足的条件 151
四、电动机直接起动设备的选择 153
第二节 降压起动 155
一、降压起动方式的适用场合和性能 155
二、降压起动的种类、特点和设备 157
三、降压起动控制 160
第三节 软起动器起动 162
一、工作原理 162
二、应用型号和带多台电动机举例 167
三、软起动器与变频器比较 171
第四节 软起动器的分类和选型 173
一、软起动器的技术优势 173
二、按电压变动形式分类 173
三、按运行方式分类 181
四、按结构组成分类 183
五、软起动器的选型 185
第五节 矿用安全型软起动装置特点 186
一、结构原理 186
二、主要功能 187
三、主电路与控制电路之间的电气隔离措施 190
第六节 单片机软起动器 190
一、起动器工作原理 190
二、设计方案 191
第六章 软起动器应用实例和特征软起动器 195
第一节 软起动器应用实例 195
一、软起动器在水厂的应用实例 195
二、软起动器在水电站的应用实例 197
三、软起动器在火电厂的应用实例 201
四、软起动器在煤矿的应用实例 207
五、开关变压器式软起动器在石化厂的应用实例 208
六、软起动器在重工业中的应用实例 212
第二节 液态软起动技术 215
一、起动方案的论证 215
二、液态软起动装置构成、工作原理及性能 216
三、运行效果分析 218
四、液态电阻的计算和控制方式 219
五、某炼铁厂实例应用介绍 219
第三节 磁控软起动技术 220
一、自励式磁控电抗器 220
二、磁控控制器的设计和选择 222
三、应用情况 223
第四节 电动机自动批次起动控制柜 223
一、电动机联络控制柜 223
二、石化工业采用联络控制柜的必要性 226
三、实际案例 227
第七章 电动机节能控制电路与保护器应用 229
第一节 节能控制电路 229
一、电动机惯性逆行程节能电路 229
二、节能可靠的空压机控制回路 230
第二节 电动机保护器 234
一、电动机保护器简介 234
二、保护器在桥式起重机中的应用 235
三、保护器在单相电动机中的应用 238
第八章 PLC基础知识 241
第一节 PLC概述 241
一、PLC的产生和应用 241
二、PLC在我国的多领域应用 243
三、PLC品牌的选用 243
四、PLC的选型 244
五、PLC的硬件及其应用 248
第二节 PLC的分类和功能 251
一、分类 251
二、功能 253
第三节 PLC的工作原理和结构 255
一、PLC的工作过程 255
二、PLC执行程序过程 257
三、PLC的输入与输出响应时间 259
四、PLC的结构 260
五、PLC各单元的组成 262
六、LOGO!0BA6超小型PLC特点 273
第四节 PLC的编程方法 280
一、编程方法 280
二、编程指令 294
三、PLC的编程技巧 298
四、S7-300 PLC编程方法 301
第五节 PLC抗干扰措施和注意事项 304
一、PLC抗干扰措施实例 304
二、PLC输出注意事项 308
三、PLC应用中的问题和解决措施 311
第六节 PLC与变频器同步控制和连接问题 314
一、PLC与变频器同步控制实例 314
二、PLC与变频器的连接问题 317
第七节 PLC的安装 320
一、安装方法和安装环境要求 320
二、接线和布线的注意事项 321
三、调试和运行 321
第八节 PLC的维护 322
一、PLC故障的诊断 322
二、PLC的维护 325
第九章 PLC应用实例 327
第一节 PLC在发电厂的应用实例 327
一、PLC在水电站的应用 327
二、PLC在火电厂配煤系统中的应用 330
三、PLC在油处理中的应用 334
四、PLC在烟气挡板改造中的应用 337
第二节 PLC在变电站的应用 341
一、变电站PLC的远程监控 341
二、PLC应用在变电站母联备自投 344
第三节 PLC在钢铁行业的应用 348
一、LOGO!PLC在高炉的应用 348
二、PLC在上料小车的应用 352
第四节 PLC在冶金、锻造系统的应用 356
一、PLC在锻造打磨中的应用 356
二、PLC在冶炼压样机的应用 360
第五节 PLC在水系统的应用 362
一、PLC实现水资源监控与调度 362
二、PLC在污水处理厂的应用 367
三、用LOGO!PLC实现热水温度的控制 370
第六节 PLC在土木系统的应用 376
一、PLC自控混凝土速凝剂 376
二、PLC在刨花板随动控制中的应用 380
第七节 PLC在机床等系统中的应用 382
一、PLC在机床中的应用 382
二、LOGO!PLC在压缩机中的应用 385
三、用LOGO!PLC的低电压延时再起动 389
第十章 各种晶体管结构和变频器原理 391
第一节 二极管、三极管和晶闸管 391
一、半导体材料及其特性 391
二、PN结及其单向导电性 393
三、晶体二极管的结构 394
四、晶体三极管的结构 394
五、晶闸管的结构及工作原理 395
第二节 场效应管 397
一、结型场效应管 397
二、绝缘栅型场效应管的结构 399
三、MOS管、CMOS管 401
四、绝缘栅双极晶体管（IGBT） 401
第三节 变频器用电子器件 404
一、各种常用晶体管概况 404
二、常用模块 408
第四节 变频器的构成和功能 409
一、变频调速原理 409
二、变频器类别 410
三、变频器的额定值及频率指标 411
四、变频器的构成 412
第五节 变频器的工作原理 417
一、单相逆变桥工作原理 417
二、三相逆变桥工作原理 418
三、单元串联多电平PWM高压变频器结构原理 423
第六节 变频器的控制方式 427
一、概述 427
二、矢量控制变频调速 429
三、异步电动机的四象限运行 431
四、控制回路 432
五、变频器控制方式的合理选用 434
第十一章 变频器各品牌调查和有关技术分析 435
第一节 负载性质和变频器分类 435
一、恒转矩负载 435
二、恒功率负载 437
三、二次方律负载 438
四、其他类型负载 442
五、变频器分类 443
第二节 对各品牌变频器的调查 445
一、在用品牌情况 445
二、计划采购品牌情况 446
三、对高低压品牌的认知度 447
第三节 变频器节能新技术及发展趋势 449
一、高压变频器节能新技术 449
二、高压变频器发展趋势 451
三、市场产品和技术趋势 451
四、价格走势 453
第四节 电动机变频应用分析和切断变频器运行 453
一、电动机变频调速应用分析 453
二、电动机切断变频器运行 457
第五节 压频比（U/f）的选择处理 459
一、转矩提升意味着什么 459
二、二次方律负载的转矩提升选择 461
第十二章 变频器的选用、安装和在发供电中的应用 464
第一节 变频器的选用 464
一、变频器应符合环境条件 464
二、根据变频器特点选择 464
三、选择变频器容量 471
四、加大或减小变频器容量的场合 473
五、选型注意的问题 475
六、合理选用变频器电压等级 478
七、多台电动机共用一台变频器 479
第二节 变频器的安装和维护 482
一、变频器的发热与散热 482
二、安装变频器的要求和保养 483
第三节 变频器在发电厂的应用实例 485
一、变频器在电厂凝结水泵的应用 485
二、发电厂燃料重车调机变频技术 489
三、变频器在电厂锅炉流化床的应用 492
四、锅炉引风机应用高压变频器 494
第四节 变频器在坑口电厂和变电站的应用 497
一、变频器在坑口电厂的应用 497
二、变频器在变电站中的应用 500
第十三章 水泵、风机和压缩机的变频应用实例 503
第一节 水泵变频技术 503
一、变频改造锅炉循环水泵 503
二、工厂水泵系统的变频改造 506
三、高压变频在供水中的应用 507
四、高压变频在炼铁厂冲渣泵上的应用 511
五、离心脱水机双变频控制 512
六、盐水罐液位控制应用变频 515
第二节 变频恒压供水 518
一、台山市变频恒压供水 518
二、昆山市变频器控制的恒压供水系统 521
三、山东矿区变频恒压供水系统 524
四、氯碱行业变频恒压供水 526
五、回水系统变频恒压供水改造 528
六、变频水位控制器的应用 530
第三节 变频风机 531
一、PLC与变频器在风机中的应用 531
二、尾气风机的变频改造 534
三、变频器在脱硫除尘风机上的应用 537
四、智能手动操作器在风机变频中的应用 539
五、鼓风机变频调节器PID控制 543
第四节 压缩机变频改造 545
一、中央空调的节能改造 545
二、螺杆压缩机变频改造 548
第十四章 冶金、化工等其他行业变频器应用实例 551
第一节 冶金钢铁业变频器应用实例 551
一、变频在转炉中的应用 551
二、变频器在钢铁轧机上的应用 554
第二节 制药、化工、建筑变频器应用实例 558
一、医药发酵罐变频应用 558
二、变频调速在树脂制造中的应用 560
三、电瓷泥浆搅拌机的变频改造 562
四、变频器在水泥回转窑中的应用 564
第三节 机床、电梯、钻机变频器应用实例 565
一、龙门刨床走刀的变频器改造 565
二、电梯运行速度的变频优化控制 568
三、钻机的变频调速改造 574
第四节 轮胎、橡胶、造纸行业变频器应用实例 576
一、变频在生产轮胎线拉丝机上的应用 576
二、变频改造橡胶后处理生产线 578
三、变频器的纸机张力控制 581
第五节 提升机、卷扬机、起重机变频器应用实例 584
一、变频器在矿用提升机上的应用 584
二、变频调速改造吊车 586
三、变频在桥式起重卷扬机中的应用 588
四、变频在电解铜起重机上的应用 590
第十五章 变频器的维修和谐波抑制 592
第一节 变频器常见故障和预防 592
一、变频器故障和预防措施 592
二、恒压供水变频器的故障维修 600
三、钢铁中板轧机交交变频器故障分析 604
第二节 变频器故障处理实例 608
一、日本富士变频器故障维修实例 608
二、变频器故障处理实例 611
三、井下提升机变频柜故障原因分析 618
第三节 巧用变频器功能 619
一、变频器微调调节器PID的应用 619
二、巧用变频器功能实现变频器自动起动 623
第四节 变频电磁谐波及抑制措施 623
一、电磁谐波污染与抑制措施 623
二、变频器的干扰信号及预防 628
三、变频器系统的接地 633
附录 本书缩略语一览（按英文字母顺序） 637
参考文献 639