变频器应用教程(第3版)电子书

前言

第1章 异步电动机的能量传递

1.1 后来居上的异步电动机

1.1.1 无与伦比的转子结构

1.1.2 诞生就知变频好

1.2 能量传递的平衡关系

1.2.1 定子建立磁场的平衡关系

1.2.2 磁场传递能量的平衡关系

1.2.3 负载得到机械能的平衡关系

1.2.4 电动机的等效电路

1.3 机械特性看能力

1.3.1 用户关心4件事

1.3.2 机械特性说明的问题

1.4 异步电动机的发电状态

1.4.1 异步发电机的特殊性

1.4.2 发电机状态的特点

1.5 拖动系统的传动机构

1.5.1 常见的传动机构

1.5.2 传动机构的折算

1.6 异步电动机的铭牌

1.6.1 铭牌上的运行数据

1.6.2 异步电动机的型号与接法

1.6.3 异步电动机的定额

1.6.4 电动机的运行定额

小结

复习思考题

第2章 交-直-交变频器

2.1 交-直-交变频器的结构与原理

2.1.1 自生交流好变频

2.1.2 “怀胎”百年说因由

2.1.3 单进三出变频器

2.2 磁通传递是核心

2.2.1 稳住磁通不能忘

2.2.2 电压要随频率变

2.2.3 调制脉宽随正弦

2.2.4 SPWM的实施

2.3 交-直-交变频器的主电路

2.3.1 整流滤波有特点

2.3.2 逆变输出能交换

2.4 输入电流变异多

2.4.1 输入输出不相同

2.4.2 三相电流不平衡

2.4.3 功率因数变了味

2.5 载波频率有影响

2.5.1 对输出电压的影响

2.5.2 对输出电流的影响

2.5.3 对电磁噪声的影响

2.6 对抗干扰有措施

2.6.1 变频器的干扰源

2.6.2 干扰信号的传播途径

2.6.3 抗干扰的措施

2.7 交-直-交变频的改进

2.7.1 整流脉波翻了倍

2.7.2 逆变采用三电平

2.7.3 变频电动机

小结

复习思考题

第3章 变频拖动系统

3.1 低频运行的新问题

3.1.1 低频试验看结果

3.1.2 能力下降问磁通

3.2 V/F方式补磁通

3.2.1 增磁途径唯电压

3.2.2 转矩提升的预置

3.3 矢量控制定磁通

3.3.1 矢量控制仿直流

3.3.2 矢量控制的实施

3.3.3 矢量控制的转速反馈

3.4 直接转矩控制用“棒-棒”

3.4.1 浅说“棒-棒”

3.4.2 直接转矩控制简介

3.4.3 直接转矩控制的优缺点

3.5 变频调速的有效转矩线

3.5.1 有效转矩线的定义

3.5.2 fX≤fN的有效转矩线

3.5.3 fX＞fN的有效转矩线

3.6 变频调速的起动与加速

3.6.1 异步电动机的起动

3.6.2 加速时间与起动电流

3.6.3 加速方式

3.6.4 起动功能

3.7 变频调速的减速与制动

3.7.1 电动机的自由停机

3.7.2 电动机的变频停机

3.7.3 降频时电动机的状态

3.7.4 减速时间与泵升电压

3.7.5 直流制动

3.8 制动电阻和制动单元

3.8.1 制动电阻和制动单元的作用

3.8.2 制动单元的工况

3.9 频率的限制功能

3.9.1 上限频率和下限频率

3.9.2 回避频率

3.10 转矩、转速和功率的关系

3.10.1 拖动系统的基本规律

3.10.2 误区1──甩掉笨重的减速器

3.10.3 误区2──增大频率提高生产率

3.10.4 误区3──减少磁极对数以减小体积

小结

复习思考题

第4章 变频器的内部控制电路

4.1 变频器的内部控制框图

4.1.1 主控电路的运算功能

4.1.2 主控电路与外电路的联系

4.2 变频器的开关电源

4.2.1 开关电源的电源进线

4.2.2 脉冲变压器

4.2.3 脉冲变压器的一次电路

4.2.4 脉冲变压器的二次电路

4.3 IGBT的驱动电路

4.3.1 IGBT的主要参数

4.3.2 IGBT的开通与关断

4.3.3 IGBT的结电容

4.3.4 IGBT对驱动电路的要求

4.3.5 IGBT的分立元件驱动电路

4.3.6 集成驱动模块示例

4.3.7 IGBT智能模块

4.4 变频器的采样与保护电路

4.4.1 电流的采样

4.4.2 电流的保护

4.4.3 电压的检测与保护

4.5 断相与接地的保护

4.5.1 断相保护

4.5.2 接地的判断与保护

4.6 过热保护

4.6.1 温度的检测

4.6.2 热敏电阻的过热保护

4.6.3 风扇的控制

小结

复习思考题

第5章 变频器的应用技术

5.1 变频器的面板和功能预置

5.1.1 数据显示屏

5.1.2 液晶显示屏

5.1.3 变频器的键盘配置

5.1.4 变频器的功能预置

5.2 变频器的外接主电路

5.2.1 主电路的接线端子

5.2.2 外接主电路

5.3 变频器的外部控制电路

5.3.1 外部控制端子的配置

5.3.2 模拟量输入信号

5.3.3 模拟量输入电路

5.3.4 模拟量输入的扩展

5.4 开关量输入电路

5.4.1 开关量输入端的接收电路

5.4.2 电动机的起动控制

5.4.3 升、降速端子的应用示例

5.4.4 多档转速的控制

5.5 外接模拟量输出电路

5.5.1 模拟量输出电路

5.5.2 模拟量输出的应用示例

5.6 变频器的报警输出

5.6.1 报警输出电路

5.6.2 报警输出的外部控制

5.7 外接开关量输出电路

5.7.1 开关量输出电路

5.7.2 应用举例

5.8 变频器的面板电路

5.8.1 键盘输入电路

5.8.2 LED显示电路

5.8.3 LED显示屏

5.9 变频器的闭环控制

5.9.1 闭环控制的概念

5.9.2 闭环控制的实施

5.9.3 PID的概念

5.9.4 控制逻辑

5.9.5 压力传感器的接线

5.9.6 闭环控制的起动问题

5.9.7 PID功能的调试

小结

复习思考题

第6章 因机施变用变频

6.1 风机变频调速

6.1.1 离心式风机的机械特性

6.1.2 离心式风机的运行特点

6.1.3 风机变频要点

6.2 水泵变频调速

6.2.1 水泵与风机的异同

6.2.2 供水系统概况

6.2.3 恒压供水的闭环控制

6.3 带式输煤机的变频改造

6.3.1 带式输煤机的特点

6.3.2 变频调速示例

6.4 饮料灌装输送带的变频改造

6.4.1 运行特点

6.4.2 电动机特点

6.4.3 变频改造要点

6.5 卷绕机的变频改造

6.5.1 卷绕机的机械特性

6.5.2 变频改造的主要问题

6.5.3 减小电动机容量的思考

6.5.4 卷绕机的转矩控制

6.6 车床的变频改造

6.6.1 车床的大致构造

6.6.2 主拖动的机械特性

6.6.3 变频调速的改造实例

6.6.4 变频改造的试探

6.6.5 两档传动比方案

6.7 重力负载的变频调速

6.7.1 重力负载及其特点

6.7.2 变频调速的四象限运行

6.7.3 溜钩的防止

6.7.4 重力负载变频改造示例

小结

复习思考题

附录

附录A 变频调速系统实验

实验1 变频器通电

实验2 外接端子的基本控制

实验3 变频器各环节的电压和电流

实验4 加、减速实验

实验5 U/f线的实验

实验6 多档转速控制

实验7 机械特性实验

实验8 低频负载电流实验

实验9 U形曲线实验

实验10 恒压供水实验

附录B 几种自制器件

B.1 整流电压表

B.2 外接频率表

B.3 自制制动电阻

B.4 自制制动单元

附录C 无触点快速制动器

C.1 快速制动器简介

C.2 变频调速系统的停机控制

C.3 快速制动器的外部接线

C.4 和其他制动方式的比较