變頻器技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　20世紀(jì)70年代以后，電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)以驚人的速度發(fā)展，變頻調(diào)速傳動(dòng)技術(shù)也隨之取得了日新月異的進(jìn)步，開(kāi)始出現(xiàn)了通用變頻器。它功能豐富，可以適用于不同的負(fù)載和場(chǎng)合，特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件IGBT、矢量控制技術(shù)的成熟，微機(jī)控制的變頻調(diào)速成為主流，調(diào)速后異步電動(dòng)機(jī)的靜、動(dòng)態(tài)特性已經(jīng)可以和直流調(diào)速相媲美?？偠灾冾l器技術(shù)是朝著智能、操作簡(jiǎn)便、功能健全、安全可靠、環(huán)保低噪、低成本和小型化的方向發(fā)展?！　≡诂F(xiàn)代工業(yè)和經(jīng)濟(jì)生活中，變頻器作為高新技術(shù)、節(jié)能技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域?！　”緯?shū)從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，詳細(xì)介紹了變頻器技術(shù)的基本理論知識(shí)和應(yīng)用實(shí)踐。全書(shū)共分6個(gè)模塊：概述、變頻器的工作原理、變頻器基本運(yùn)行項(xiàng)目、變頻器與繼電器組合控制、變頻器選用、安裝與維護(hù)、變頻器在工業(yè)上的應(yīng)用。理論性較強(qiáng)的模塊仍然沿用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系，而實(shí)踐性較強(qiáng)的模塊分若干個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目包括目標(biāo)、相關(guān)知識(shí)、技能訓(xùn)練、訓(xùn)練評(píng)估、課后練習(xí)等環(huán)節(jié)?！”窘滩闹匾曉谖锢砀拍畹幕A(chǔ)上講授知識(shí)，力求降低教材內(nèi)容的難度，做到通俗易懂，圖文并茂，簡(jiǎn)潔明了，使教材既適合高等院校自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生選用，也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員參考?！　”緯?shū)由薛曉明編著。在編寫(xiě)過(guò)程中，作者參閱了國(guó)內(nèi)外大量的文獻(xiàn)資料，在此對(duì)原作者表示深深的敬意和衷心的感謝！　　限于編者水平，加之時(shí)間倉(cāng)促，不足之處敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，詳細(xì)介紹了變頻器技術(shù)的基本理論知識(shí)和應(yīng)用實(shí)踐。全書(shū)共分6個(gè)模塊：概述、變頻器的工作原理、變頻器基本運(yùn)行項(xiàng)目、變頻器與繼電器組合控制、變頻器選用、安裝與維護(hù)、變頻器在工業(yè)上的應(yīng)用。理論性較強(qiáng)的模塊仍然沿用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系，而實(shí)踐性較強(qiáng)的模塊分若干個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目包括目標(biāo)、相關(guān)知識(shí)、技能訓(xùn)練、訓(xùn)練評(píng)估、課后練習(xí)等環(huán)節(jié)?！　”窘滩闹匾曉谖锢砀拍畹幕A(chǔ)上講授知識(shí)，力求降低教材內(nèi)容的難度，做到通俗易懂，圖文并茂，簡(jiǎn)潔明了，使教材既適合高等院校自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生選用，也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

模塊1 概述專(zhuān)題1.1 變頻器技術(shù)的發(fā)展專(zhuān)題1.2 變頻器的分類(lèi)專(zhuān)題1.3 變頻器的應(yīng)用模塊2 變頻器的工作原理專(zhuān)題2.1 變頻器的主電路專(zhuān)題2.2 變頻器的控制方式模塊3 變頻器的基本運(yùn)行項(xiàng)目項(xiàng)目3.1 初識(shí)FR-A540變頻器項(xiàng)目3.2 變頻器的面板操作項(xiàng)目3.3 變頻器PU運(yùn)行的操作項(xiàng)目3.4 變頻器外部運(yùn)行的操作項(xiàng)目3.5 變頻器組合運(yùn)行的操作項(xiàng)目3.6 變頻器多擋速度運(yùn)行的操作項(xiàng)目3.7 變頻器的程序運(yùn)行操作項(xiàng)目3.8 變頻器的PID控制運(yùn)行操作模塊4 繼電器與變頻器的組合控制項(xiàng)目4.1 繼電器與變頻器組合的電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制項(xiàng)目4.2 繼電器與變頻器組合的變頻與工頻的切換控制項(xiàng)目4.3 繼電器與變頻器組合的多擋轉(zhuǎn)速的控制項(xiàng)目4.4 計(jì)算機(jī)對(duì)變頻器的控制模塊5 變頻器選用、安裝與維護(hù)專(zhuān)題5.1 變頻器的選用專(zhuān)題5.2 變頻器的安裝、布線及抗干擾專(zhuān)題5.3 變頻器的保護(hù)功能及故障處理模塊6 變頻器在工業(yè)上的應(yīng)用項(xiàng)目6.1 變頻器在風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用項(xiàng)目6.2 變頻器在供水系統(tǒng)節(jié)能中的應(yīng)用項(xiàng)目6.3 變頻器在機(jī)床改造中的應(yīng)用項(xiàng)目6.4 變頻器在中央空調(diào)節(jié)能改造中的應(yīng)用附錄A 三菱變頻器FR-A540系列附錄B 森蘭變頻器附錄C 安川G7系列變頻器參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，利用坐標(biāo)變換手段，將交流電動(dòng)機(jī)的定子電流分解成磁場(chǎng)分量電流和轉(zhuǎn)矩分量電流，并加以分別控制，即模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方式對(duì)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)矩分別進(jìn)行控制，必須同時(shí)控制電動(dòng)機(jī)定子電流的幅值和相位，也可以說(shuō)控制電流矢量，故這種控制方式被稱(chēng)為矢量控制。交流電動(dòng)機(jī)可獲得類(lèi)似于直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。　　矢量控制方式使異步電動(dòng)機(jī)的高性能成為可能。矢量變頻器不僅在調(diào)速范圍上可與直流電動(dòng)機(jī)相媲美，而且可以直接控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化，所以已經(jīng)在許多需要精密或快速控制的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?！　?.直接轉(zhuǎn)矩控制　　直接轉(zhuǎn)矩控制通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)輸入電壓來(lái)控制電動(dòng)機(jī)定子磁鏈的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度，改變它對(duì)轉(zhuǎn)子的瞬時(shí)轉(zhuǎn)差率，從而達(dá)到直接控制電動(dòng)機(jī)輸出的目的。　　1.2.3按變頻器的用途分類(lèi)　　對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，最為關(guān)心的是變頻器的用途。根據(jù)用途的不同，變頻器可分為通用變頻器和專(zhuān)用變頻器?！　?.通用變頻器　　通用變頻器是變頻器家族中數(shù)量最多、應(yīng)用最為廣泛的一種。顧名思義，通用變頻器的特點(diǎn)是通用性。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，通用變頻器正在朝著兩個(gè)方向發(fā)展：一是以節(jié)能為主要目的而簡(jiǎn)化了一些系統(tǒng)功能的低成本簡(jiǎn)易型通用變頻器，它主要應(yīng)用于水泵、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)等對(duì)于系統(tǒng)調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，并具有體積小、價(jià)格低等方面的優(yōu)勢(shì)；二是在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了應(yīng)用中各種需要的高性能、多功能通用變頻器，在使用時(shí)，用戶(hù)可以根據(jù)負(fù)載的特性選擇算法對(duì)變頻器的各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，也可以根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇廠家所提供的各種備用選件來(lái)滿足系統(tǒng)的特殊需要。高性能的多功能通用變頻器除了可以應(yīng)用于簡(jiǎn)易型變頻器的所有應(yīng)用領(lǐng)域外，還可以廣泛應(yīng)用于電梯、數(shù)控機(jī)床、電動(dòng)車(chē)輛等對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的性能有較高要求的場(chǎng)合。

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