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第1章　变频器技术应用发展概况1

1.1　概述1

1.1.1　交流变频技术的发展1

1.1.2　变频器新技术及其发展方向3

1.2　电力电子器件在变频器中的应用5

1.2.1 电力电子器件发展概况5

1.2.2　电力电子器件的简单分类6

1.2.3　变频器中常用的电力电子器件7

1.2.4　其他电力电子器件12

1.2.5　各种电力电子器件的比较14

1.3　全数字微机控制的应用16

思考题与习题20

第2章　变频器的电路结构及工作原理21

2.1　变频调速的基本控制方式21

2.2　变频器的基本构成23

2.3　变频器的分类25

2.3.1　按直流电源的性质分类25

2.3.2　按输出电压调节方式分类26

2.3.3　按控制方式分类28

2.3.4　按电压等级分类30

2.3.5　按用途分类30

2.4　正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器31

2.4.1　正弦脉宽调制原理31

2.4.2　同步调制与异步调制34

2.4.3　谐波分析与输出电压调节35

2.4.4　脉宽调制的控制方法36

2.5　变频器的控制方式与性能40

2.5.1　变频器的U/f控制41

2.5.2　转差频率控制44

2.5.3　矢量控制46

2.5.4　直接转矩控制51

2.6　高性能通用变频器52

2.6.1　高性能通用变频器的类型53

2.6.2　使用高性能变频器时的注意事项56

2.7　高压变频器59

2.7.1　功率开关器件59

2.7.2　主电路拓扑结构60

2.7.3　控制方式65

2.7.4　高压变频器对电网与电机的影响65

思考题与习题66

第3章　变频器的运行68

3.1 MM440变频器的面板操作68

3.1.1 MM440变频器的面板介绍68

3.1.2　操作面板的基本操作方法及功能68

3.2　运行参数72

3.2.1　常用频率参数72

3.2.2　频率的给定76

3.3　启动80

3.3.1　升速特性80

3.3.2　启动方式81

3.4　制动83

3.4.1 降速特性83

3.4.2　制动方式84

3.5　变频器的运行方式86

3.5.1 点动运行86

3.5.2　正／反转运行88

3.5.3　瞬停再启动运行90

3.5.4 MM440变频器多段速频率控制91

3.5.5 同步运行93

3.5.6　工频与变频运行95

3.6　节能运行96

3.6.1　节能运行分析96

3.6.2　节能运行的具体应用98

思考题与习题99

第4章　变频器的选择100

4.1 常用变频器的品牌及主要参数100

4.1.1　变频器常见品牌的介绍100

4.1.2　变频器参数应用知识101

4.2　变频器类型的选择104

4.2.1　根据不同的负载类型选择变频器104

4.2.2　根据系统的控制方式选择变频器105

4.2.3　选择变频器应满足的条件105

4.2.4　变频器的选型依据和方法106

4.2.5　案例精选107

4.3　变频器容量的计算109

4.4　变频器选择注意事项111

4.5　变频器外围设备及其选择112

思考题与习题116

第5章　变频器的可靠性118

5.1　变频器常见的保护功能118

5.1.1　过电流保护118

5.1.2　过载保护118

5.1.3　电压保护120

5.1.4　其他保护121

5.2　高次谐波及其抑制122

5.2.1　高次谐波产生的机理122

5.2.2　高次谐波对其他设备的影响122

5.2.3　减小和防止高次谐波的方法123

5.3　变频器抗干扰措施125

5.3.1　变频器外部的干扰125

5.3.2　变频器产生的干扰及抑制131

思考题与习题133

第6章　变频器的安装与使用134

6.1　变频器的安装134

6.1.1　安装使用环境要求134

6.1.2　安装空间135

6.1.3　安装柜的设计及选择137

6.1.4　变频器的防尘140

6.1.5　变频器与电机的距离140

6.2　变频器的接线141

6.2.1　主电路接线141

6.2.2　控制电路的接线145

6.3　变频器的测量147

6.3.1 目前常见的测量仪表147

6.3.2　变频器的测量与仪表的选择148

6.3.3　输入侧的测量149

6.3.4　输出侧的测量150

6.4　变频器的调试与维修151

6.4.1　通电前检查151

6.4.2　通电与预置151

6.4.3　带电机空载试验151

6.4.4　带负载调试152

6.4.5　维护与检查153

6.4.6　变频器的故障检修155

6.4.7　故障排除案例156

6.5　变频器的通信组网159

6.5.1 变频器与PLC的连接160

6.5.2　使用注意事项163

6.5.3　变频器在现场总线控制系统中的应用165

思考题与习题167

第7章　变频器构成的调速系统169

7.1　应用变频器的目的与效益169

7.1.1 节能应用170

7.1.2　提高生产率174

7.1.3　提高产品质量175

7.1.4　设备的合理化176

7.1.5　适应或改善环境177

7.2　应用变频器的技术优势178

7.3　通用变频器的主要功能180

7.3.1　系统所具有的功能180

7.3.2　频率设定功能183

7.3.3　与运行方式有关的功能185

7.3.4　与状态监测有关的功能187

7.3.5　其他功能188

7.3.6　多控制方式189

7.4　生产机械的驱动191

7.4.1　机械负载与电机转矩191

7.4.2　转速—转矩特性192

7.4.3　变频器驱动不同负载时需要注意的问题193

7.5　异步电机的选择198

7.5.1　异步电机形式与容量的选择198

7.5.2　负载功率的计算201

7.5.3　选用异步电机时的注意事项204

7.5.4　变频器专用电机的选择206

思考题与习题209

第8章　变频器的应用210

8.1　变频器在高炉卷扬机中的应用210

8.1.1 高炉卷扬机的基本结构和工作特点210

8.1.2　电机的选用211

8.1.3　变频器的选用212

8.1.4　系统设计及接线212

8.2　变频恒压供水控制系统215

8.2.1　变频恒压供水控制系统的工作原理215

8.2.2　变频器的选型及功能预置219

8.3　线材绕机的变频调速222

8.3.1　线材绕机概述222

8.3.2　拖动系统的改造方案223

8.3.3　变频调速系统的控制方式223

8.3.4　变频器的基本功能预置224

8.4　变频器在造纸机、胶片机及光缆护套机等方面的应用225

8.4.1　变频器在造纸机上的应用225

8.4.2　变频器在胶片机上的应用227

8.4.3　变频器在光缆护套机上的应用228

8.5 MM440变频器在电梯上的运用231

8.5.1　系统配置231

8.5.2　系统功能与原理232

8.5.3 电机和变频器主要参数设定232

8.6　变频器在龙门铣床上的运用233

8.6.1　概述234

8.6.2　改造方案234

8.6.3　龙门铣床工作台运动过程234

8.6.4　龙门铣床的变频改造235

思考题与习题236

参考文献237