變頻器實(shí)用技術(shù)與維修精要

前言

　　我與李自先老師，原本并不相識(shí)。畢業(yè)于華山腳下西安交通大學(xué)的我與長(zhǎng)江之濱武漢大學(xué)的李白先，卻因?yàn)閮晌环蛉耸峭l(xiāng)、同事而相知。　　退休之前，彼此多忙，無良機(jī)把晤，只聽說他上個(gè)世紀(jì)八十年代是科技弄潮兒，緊跟國(guó)際先進(jìn)水平，開發(fā)、研制國(guó)產(chǎn)變頻器，具體的并不甚了解。　　前年，我們閑暇下來，兩家相約同去旅游，一路隨走隨駐愜意得很。當(dāng)我們?cè)谏綎|一個(gè)很不發(fā)達(dá)的小縣城小住時(shí)，一件小事，讓我對(duì)李白先有了新的了解?！　∧翘欤侠罱右粋€(gè)電話，是要買他的著作《變頻器應(yīng)用維護(hù)與修理》一書。老李說他在外地度假，沒有帶書，可以回去給寄去，問起地址，才知道買書人就在這個(gè)僻冷之地。當(dāng)買書人得知作者就在當(dāng)?shù)貢r(shí)，一定要登門拜訪。推卻不得只好應(yīng)允，來人是某企業(yè)設(shè)備管理人員，敏而好學(xué)，這次一見李老師，便將工作中遇到的疑難問題，統(tǒng)統(tǒng)問了個(gè)明白，并邀請(qǐng)李自先暇時(shí)到他們廠里看看，具體給些指導(dǎo)?！　∥译m然對(duì)變頻器所知有限，卻知道新華書店里科技類、電子類、PLC、變頻器方面的書是琳瑯滿目、為數(shù)眾多的，便好奇地問來人，為何如此青睞此書？他告訴我，變頻器方面的書，他已經(jīng)買了好幾本，大多數(shù)都是講原理的，理論方面的內(nèi)容多，而具體涉及到變頻器內(nèi)部的維護(hù)和修理的，這是他知道的第一本。他不無幽默地說，那些著書者都是專家、大學(xué)教授，不可能打開變頻器去排除故障。我笑謂老李“看來，你這個(gè)大學(xué)教授榮幸成為合格的高級(jí)技工了?！薄　≡诮徽勚胁诺弥畎紫纫?yàn)榭蒲谐晒m形成產(chǎn)品，小批量生產(chǎn)了，但最后還是被進(jìn)口貨擠掉，心有心結(jié)。退休后，自己創(chuàng)辦了自動(dòng)化公司，除承接自動(dòng)化項(xiàng)目外還從事維修變頻器業(yè)務(wù)，經(jīng)常直接到企業(yè)生產(chǎn)第一線處理一些變頻器突發(fā)事故。由此積累了豐富的修理經(jīng)驗(yàn)和具體的修理實(shí)例，加上他有研發(fā)變頻器的理論基礎(chǔ)，當(dāng)教師本來又勤于筆耕，著書就是“十月懷胎，一朝分娩”的事了?！　∪ツ辏麄兎驄D到我居住的西部天山旅游，有烏魯木齊的教育公司邀請(qǐng)李白先為他們講課，電話打過來，得知老李就在烏市，立刻馬不停蹄地趕過來見面。我問老李：“不管在東部還是在西部，怎么這么巧，你在哪里，哪里就正好有人在找你？”他說不是巧，是變頻器的應(yīng)用面越來越廣，應(yīng)用量越來越大，大家都求知若渴嘛！　　近來，李白先在各地講課，足跡遍及南北，學(xué)員來自四面八方各個(gè)領(lǐng)域，帶來的問題也五花八門豐富多彩，有了這些豐富的原始資料，李自先老師在原有書稿的基礎(chǔ)上，對(duì)變頻器的應(yīng)用和維修方面進(jìn)一步補(bǔ)充、豐滿，由人民郵電出版社出版《變頻器實(shí)用技術(shù)與維修精要》一書必然會(huì)受到求知者、求學(xué)者的更大歡迎?！　∥遗c李白先相交不長(zhǎng)，感他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)格、求實(shí)的工作作風(fēng)、不隨波逐流的處世態(tài)度，遂成莫逆。蒙他約我作序，欣然命筆，有感而發(fā)，一氣呵成。　　愿以此文與李白先老師和天下學(xué)子共勉?！　±钊糍t

內(nèi)容概要

　　本書講述的是變頻器的應(yīng)用技術(shù)和維修方面的內(nèi)容。全書由實(shí)用技術(shù)篇和維修精要篇兩部分組成?！　?shí)用技術(shù)篇闡述了通用變頻器的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，重點(diǎn)介紹了通用變頻器的選型、選容、安裝、接線、參數(shù)設(shè)置和控制方法，并給出了幾種典型的變頻器應(yīng)用實(shí)例。維修精要篇詳細(xì)地講解了通用變頻器的維護(hù)、維修方法，著重闡述了變頻器的種種故障現(xiàn)象以及產(chǎn)生的原因和具體維修方法等，同時(shí)還列舉了大量的修理實(shí)例?！　”緯晒┥a(chǎn)一線的電氣工程技術(shù)人員以及變頻器使用和維修人員閱讀，也可作為上崗職業(yè)培訓(xùn)教材以及大中專院校電氣、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的參考用書。

書籍目錄

上篇　實(shí)用技術(shù)篇　第1章　通用變頻器電力電子器件及驅(qū)動(dòng)電路　　　第1節(jié)　功率晶體管GTR（BJT）　　　　一、GTR的特性　　　　二、GTR的主要參數(shù)　　　　三、GTR的驅(qū)動(dòng)電路　　　　四、GTR的并聯(lián)使用　　　第2節(jié)　功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）　　　　一、MOSFET的結(jié)構(gòu)　　　　二、MOSFET的工作原理　　　　三、MOSFET的主要參數(shù)　　　　四、MOSFET的特性　　　　五、MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路　　　第3節(jié)　絕緣柵雙極晶體管（IGBT）　　　　一、IGBT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與外形　　　　二、IGBT的重要參數(shù)　　　　三、IGBT的驅(qū)動(dòng)電路　　　　四、IGBT的保護(hù)　　　第4節(jié)　智能功率模塊（IPM）　　　　一、IPM的主要特點(diǎn)　　　　二、IPM的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)原理圖及接線端子含義　　　　三、IPM的應(yīng)用實(shí)例　　第2章　變頻調(diào)速基礎(chǔ)知識(shí)　　　第1節(jié)　異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速　　　　一、異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)　　　　二、異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理　　　　三、異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性　　　　四、異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)　　　　五、異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速　　　　六、變頻器專用電動(dòng)機(jī)　　　第2節(jié)　脈寬調(diào)制技術(shù)　　　　一、單極性SPWM控制方式　　　　二、雙極性SPWM控制方式　　　　三、SPWM的異步調(diào)制方式　　　　四、SPWM的同步調(diào)制方式　　　　五、SPWM的分段同步調(diào)制方式　　　　六、SPWM模擬電路生成　　　　七、SPWM專用芯片生成　　　　八、SPWM微處理器與數(shù)字信號(hào)處理器生成　　　　九、SPWM矢量控制處理器生成　  第3章　通用變頻器的基本原理　　　第1節(jié)　變頻器技術(shù)的發(fā)展　　　　一、變頻器在調(diào)速系統(tǒng)中的地位　　　　二、變頻器的發(fā)展過程　　　　三、變頻器的發(fā)展方向　　　第2節(jié)　變頻器的基本知識(shí)　　　　一、變頻器的基本結(jié)構(gòu)　　　　二、變頻器的分類　　　　三、交-直-交變頻器的基本電路　　　　四、交-直-交變頻器的主回路構(gòu)成及工作原理　　　第3節(jié)　變頻器的控制方式和原理　　　　一、變頻器U/f控制方式　　　　二、變頻器轉(zhuǎn)差頻率控制方式　　　　三、變頻器矢量控制方式　　　　四、直接轉(zhuǎn)矩控制方式　　　第4節(jié)　高壓變頻器　　　　一、多電平逆變器　　　　二、多重化整流電路　　　　三、單元串聯(lián)多重化電源式多電平逆變器高壓變頻器　　　　四、變壓器耦合輸出高壓變頻器　　　　五、高壓變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響及相應(yīng)的措施　　第4章　通用變頻器應(yīng)用技術(shù)　　　第1節(jié)　通用變頻器的規(guī)格　　　　一、通用變頻器的型號(hào)　　　　二、通用變頻器的容量　　　　三、通用變頻器輸出側(cè)的額定值　　　　四、通用變頻器的輸出頻率　　　　五、通用變頻器控制特性　　　　六、通用變頻器的保護(hù)功能　　　　七、通用變頻器的使用條件　　　第2節(jié)　通用變頻器的選用　　　　一、通用變頻器的選型　　　　二、通用變頻器容量的選擇　　　第3節(jié)　通用變頻器的安裝　　　　一、通用變頻器的安裝環(huán)境　　　　二、通用變頻器的具體安裝　　　　三、主電路的接線　　　　四、控制電路的接線　　　　五、通用變頻器抑制外部干擾的措施　　　　六、抑制變頻器對(duì)外干擾的措施　　　第4節(jié)　通用變頻器的操作　　　　一、鍵盤面板配置　　　　二、鍵盤面板的操作體系與操作方法　　　　三、功能數(shù)據(jù)設(shè)置的方法　　　　四、主要功能參數(shù)的含義　　　第5節(jié)　通用變頻器的控制方法　　　　一、鍵盤面板控制　　　　二、外部端子控制　　　　三、串行通信接口控制　　　　四、可編程控制器（PLC）控制　　　　五、比例積分微分調(diào)節(jié)器（PID）控制　　　第6節(jié)　通用變頻器的制動(dòng)　　　　一、制動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)矩概念　　　　二、制動(dòng)電阻阻值和容量的計(jì)算　　　　三、制動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)原理　　第5章　通用變頻器的應(yīng)用實(shí)例　　　第1節(jié)　變頻器恒壓供水系統(tǒng)　　　　一、變頻器恒壓供水系統(tǒng)常用的幾種方案　　　　二、變頻器恒壓供水系統(tǒng)實(shí)例　　　第2節(jié)　變頻器收卷機(jī)恒張力控制系統(tǒng)　　　　一、變頻器收卷系統(tǒng)張力控制方案　　　　二、金屬膜分切變頻器收卷機(jī)恒張力控制系統(tǒng)實(shí)例　　　第3節(jié)　變頻器同步控制系統(tǒng)　　　　一、變頻器同步控制的常用方案　　　　二、玻璃棉板生產(chǎn)設(shè)備上的變頻器同步控制　　　第4節(jié)　變頻器在家電上的應(yīng)用　　　　一、變頻冰箱的工作原理與特點(diǎn)　　　　二、變頻空調(diào)調(diào)速系統(tǒng)　下篇　維修精要篇　第6章　變頻器維護(hù)精要　　第7章　變頻器調(diào)速系統(tǒng)常見故障及處理方法　　第8章　變頻器的維修精要　參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

　　在控制理論中有個(gè)重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上，其效果基本相同。沖量即窄脈沖的面積，效果基本相同是指該環(huán)節(jié)的輸出基本相同。　　這個(gè)重要結(jié)論是脈寬調(diào)制（PWM）控制的理論基礎(chǔ)。當(dāng)各脈沖的幅值相等、其寬度按正弦波規(guī)律變化時(shí)，所組成的矩形脈沖和相應(yīng)正弦波部分面積相等，這種脈沖稱為SPWM波形?！　≡诮o出了正弦波頻率、幅值和半個(gè)周期內(nèi)的脈沖數(shù)后，SPWM。波形各脈沖的寬度和間隔就可以準(zhǔn)確地計(jì)算出來。但這種計(jì)算很繁瑣，正弦波的頻率、幅值等變化時(shí)，結(jié)果都要變化。較為實(shí)用的方法是采用調(diào)制的方法，即把所希望的波形作為調(diào)制信號(hào)，把接受調(diào)制的信號(hào)作為載波，通過對(duì)載波的調(diào)制得到所期望的SPWM波形。通常采用等腰三角形作為載波，因?yàn)榈妊切紊舷聦挾扰c高度成線性關(guān)系，且左右對(duì)稱。當(dāng)它與任何一個(gè)變化平緩的調(diào)制信號(hào)相交時(shí)切換，就可以得到寬度正比于信號(hào)幅值的一組脈沖，這正好符合SPWM控制要求。當(dāng)調(diào)制信號(hào)是正弦波時(shí)，所得到的就是SPWM波形，其控制方法有單極性和雙極性2種?！　∫?、單極性SPWM控制方式　　采用單極性控制時(shí)，在正弦波的半個(gè)周期內(nèi)的SPWM信號(hào)只驅(qū)動(dòng)每相一只開關(guān)器件的開通或關(guān)斷。調(diào)制電路中的情況是這樣的：當(dāng)調(diào)制信號(hào)正弦波電壓高于載波（三角波）電壓時(shí)，調(diào)制電路輸出“正電平”：反之，產(chǎn)生“負(fù)電平”。調(diào)制的結(jié)果就得出等幅而不等寬、中間寬兩側(cè)窄的SPWM脈寬調(diào)制波形，再用這個(gè)SPWM信號(hào)去驅(qū)動(dòng)逆變器中每相的一只開關(guān)器件。當(dāng)調(diào)制正弦波負(fù)半周期時(shí)，采用同樣的方法調(diào)制后再倒相，以負(fù)半周產(chǎn)生的SPWM。信號(hào)去驅(qū)動(dòng)逆變器中每相的另一只開關(guān)器件。

圖書封面

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