(高職高專)交流調(diào)速系統(tǒng)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

《交流調(diào)速系統(tǒng)及應(yīng)用》是新世紀(jì)高職高專教材編審委員會(huì)組編的電氣自動(dòng)化技術(shù)類課程規(guī)劃教材之一?！　∧壳?，我國(guó)工業(yè)用電的60%以上電能是消耗在交流異步電動(dòng)機(jī)上，而采用通用變頻器作為交流異步電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)控制器已成為交流調(diào)速的絕對(duì)主流。因此，在高職高專院校開設(shè)以通用變頻器應(yīng)用為主的交流調(diào)速系統(tǒng)課程非常有必要。　　本教材按照目前高職高專院校比較流行的基于工作過程系統(tǒng)化的要求進(jìn)行編寫?！　“凑栈诠ぷ鬟^程系統(tǒng)化的課程開發(fā)理念，強(qiáng)調(diào)以工作過程為參照系，按照工作過程對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行序化，即將陳述性知識(shí)與過程性知識(shí)整合、理論知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐技能訓(xùn)練整合、專業(yè)能力培養(yǎng)與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)整合、工作過程與學(xué)生認(rèn)知心理過程整合，通過科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)，將學(xué)習(xí)領(lǐng)域細(xì)化成具體的學(xué)習(xí)情境。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生首先通過工程化的情境和實(shí)訓(xùn)環(huán)境獲得關(guān)于職業(yè)內(nèi)容和工作環(huán)境的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而獲得與工作崗位和工作過程相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和技能。在課程實(shí)施過程中，應(yīng)按照資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查與評(píng)估六步法或?qū)Q策與計(jì)劃、檢查與評(píng)估合并為四步法組織教學(xué)?！　囊陨系慕榻B可知，工程化情境和實(shí)訓(xùn)環(huán)境的營(yíng)造顯得非常重要，特別是基于工作過程系統(tǒng)化的課程均應(yīng)進(jìn)行具體物化成果的評(píng)價(jià)或考核。教材的編寫應(yīng)圍繞具體的實(shí)訓(xùn)設(shè)備展開，這就不能回避基于工作過程系統(tǒng)化教材的普適性問題?？紤]到這一問題，本教材共分三個(gè)篇章進(jìn)行編寫，分別為資訊篇、實(shí)施篇和拓展應(yīng)用篇。其中資訊篇主要講授異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速及通用變頻器調(diào)速的工作原理。實(shí)施篇共有五個(gè)教學(xué)情境，其中情境一、情境二、情境五以法國(guó)施耐德兩種通用變頻器——簡(jiǎn)易型ATV31和轉(zhuǎn)矩矢量型ATV71變頻器為教學(xué)載體，進(jìn)行通用變頻器的操作及應(yīng)用的教學(xué)，在具體應(yīng)用中出現(xiàn)的問題及有關(guān)注意事項(xiàng)等內(nèi)容作為教學(xué)情境或任務(wù)的知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn)。特別是情境五介紹了PLC與通用變頻器的綜合應(yīng)用，并盡可能提供了電路圖及有關(guān)程序?？紤]到調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，情境三介紹了步進(jìn)控制系統(tǒng)的組成及應(yīng)用，情境四介紹了交流伺服控制系統(tǒng)的組成及應(yīng)用；通用變頻器的工程應(yīng)用實(shí)例在拓展應(yīng)用篇中體現(xiàn)。　　本書可作為高職院校電氣自動(dòng)化或機(jī)電一體化專業(yè)開設(shè)交流調(diào)速或運(yùn)動(dòng)控制課程的指導(dǎo)教材，也可作為從事電氣自動(dòng)化技術(shù)人員的參考資料。

書籍目錄

第一篇    資訊篇　基礎(chǔ)一 認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)　　1.1　三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)　　1.2　三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理　　1.3　三相異步電動(dòng)機(jī)的功率傳遞　　1.4　三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性　基礎(chǔ)二 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法　　2.1　三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式　　2.2　軟啟動(dòng)器　基礎(chǔ)三 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展　　3.1　變頻器技術(shù)的發(fā)展歷史　　3.2　國(guó)內(nèi)交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況　　3.3　國(guó)外交流變頻調(diào)速技術(shù)的現(xiàn)狀　　3.4　變頻器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向　基礎(chǔ)四 電力電子器件　　4.1　晶閘管　　4.2　門極可關(guān)斷晶閘管　　4.3　大功率晶體管　　4.4　功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管　　4.5　絕緣柵雙極型晶體管　　4.6　智能功率模塊　基礎(chǔ)五 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速　　5.1　異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理　　5.2　異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速　基礎(chǔ)六 SPWM調(diào)制技術(shù)及SPWM逆變器　　6.1　SPWM調(diào)制方法　　6.2　正弦脈寬調(diào)制逆變器　　6.3　單極式和雙極式SPWM逆變器　　6.4　SPWM逆變器的載波比　　6.5　開關(guān)頻率和調(diào)制度　　6.6　SPWM逆變器控制波的生成　基礎(chǔ)七 變頻器壓頻比控制技術(shù)　　7.1　轉(zhuǎn)速開環(huán)的電壓源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)　　7.2　轉(zhuǎn)速開環(huán)的電流源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)　基礎(chǔ)八 典型變頻控制技術(shù)　　8.1　轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)　　8.2　異步電動(dòng)機(jī)矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)　　8.3　直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)第二篇    實(shí)施篇　情境一 簡(jiǎn)易型通用變頻器調(diào)速系統(tǒng)安裝與調(diào)試　　任務(wù)一 簡(jiǎn)易型通用變頻器的操作　　任務(wù)二 通用變頻器控制異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)　　任務(wù)三 簡(jiǎn)易型通用變頻器制動(dòng)運(yùn)行　　任務(wù)四 簡(jiǎn)易型通用變頻器多段速度運(yùn)行　　任務(wù)五 通用變頻器控制永磁同步電動(dòng)機(jī)　情境二 轉(zhuǎn)矩矢量高性能變頻器調(diào)速系統(tǒng)安裝與調(diào)試　　任務(wù)一 轉(zhuǎn)矩矢量高性能變頻器操作　　任務(wù)二 高性能變頻器光電編碼器閉環(huán)運(yùn)行　情境三 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試　　任務(wù)一 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)控制器的使用　　任務(wù)二 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制兩軸立體倉(cāng)庫(kù)　情境四 伺服控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試　　任務(wù)一 伺服控制器及伺服電動(dòng)機(jī)組成的控制系統(tǒng)操作　　任務(wù)二 伺服控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試　情境五 交流調(diào)速綜合控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試　　任務(wù)一 比例輔料添加機(jī)變頻器控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試　　任務(wù)二 PLC、變頻器曲線運(yùn)行控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試　　任務(wù)三 四皮帶機(jī)變頻器同步控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試第三篇    拓展應(yīng)用篇附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　此種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上，電能的利用率不高，繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組需經(jīng)過電刷引出，屬于有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟?！　?.變頻調(diào)速　　變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交一直交變頻器和交一交變頻器兩大類，目前國(guó)內(nèi)大都使用交一直一交變頻器。其特點(diǎn)為：效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗；應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)；調(diào)速范圍大，機(jī)械特性硬，精度高；技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修較為困難。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速使用范圍越來越廣，性價(jià)比也越來越高?！　∫陨纤龅母鞣N交流調(diào)速方法將逐步被變頻調(diào)速所取代。變頻調(diào)速作為本書討論的重點(diǎn)，將在后面的章節(jié)加以詳細(xì)描述?！　?.電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速　　電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由籠型異步電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵(lì)磁電源（控制器）三部分組成。一般配合電磁調(diào)速控制器形成閉環(huán)運(yùn)行，如圖1-14所示?！　‰姶耪{(diào)速電動(dòng)機(jī)由兩部分組成：普通交流異步電動(dòng)機(jī)和電磁調(diào)速機(jī)構(gòu)。異步電動(dòng)機(jī)的輸出軸連接電磁調(diào)速機(jī)構(gòu)的電樞，電樞內(nèi)部安裝了繞組，繞組由控制器提供直流電源形成磁場(chǎng)。由于電樞隨異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，因此需由電刷連接控制器與電樞繞組。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞和繞組同時(shí)與電動(dòng)機(jī)以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而在轉(zhuǎn)子中形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子與異步電動(dòng)機(jī)同方向旋轉(zhuǎn)。從這一點(diǎn)分析，電磁調(diào)速機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)原理與交流異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理完全相同，通過改變控制器的輸出電壓改變電樞磁場(chǎng)的大小，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)速。　　……

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