变频器技术与应用

本书主要内容有：变频器的基础知识，变频器中的电力电子器件，通用变频器的基本工作原理，变频器的控制方式，变频器的接线端子与功能参数，变频调速控制电路的设计，变频器的选择、安装、调试及维护，变频器在调速系统中的应用，西门子MM440变频器实训以及附录等。

前言
靠前章变频器的基础知识1
1.1变频器概述1
1.1.1变频器的发展历史1
1.1.2变频器的发展趋势2
1.1.3变频器的分类2
1.1.4变频器的应用5
1.2交流电动机调速基础知识6
1.2.1交流电动机的调速原理及方法6
1.2.2交流调速系统的现状和发展趋势7
1.2.3异步电动机的机械特性7
1.2.4交流调速系统的性能指标8
1.3变频器的型号及主要技术参数9
1.3.1变频器的型号9
1.3.2变频器的主要技术参数10
本章小结11
思考与练习11
第2章变频器中的电力电子器件12
2.1晶闸管(SCR)12
2.1.1晶闸管的结构12
2.1.2晶闸管的工作原理12
2.1.3晶闸管的主要参数13
2.1.4晶闸管的型号14
2.1.5晶闸管的测试14
2.1.6晶闸管的触发电路15
2.2门极关断晶闸管(GTO晶闸管)17
2.2.1GTO晶闸管的结构17
2.2.2GTO晶闸管的主要参数17
2.2.3GTO晶闸管的门极驱动电路18
2.3电力晶体管(GTR)19
2.3.1GTR的结构19
2.3.2GTR的主要参数20
2.3.3GTR的基极驱动电路20
2.3.4GTR的过电流保护21
2.4电力MOS场效应晶体管
(PowerMOSFET)21
2.4.1MOSFET的结构与工作原理22
2.4.2MOSFET的主要参数22
2.4.3电力MOSFET的驱动电路23
2.4.4电力MOSFET并联运行的特点23
2.4.5电力MOSFET的测试24
2.5绝缘栅双极晶体管(IGBT)25
2.5.1IGBT的结构与工作原理25
2.5.2IGBT的驱动电路25
2.5.3IGBT并联运行的特点26
2.5.4IGBT的保护措施27
2.5.5IGBT模块的选择27
2.5.6IGBT的测试29
2.6其他新型功率半导体器件30
2.6.1静电感应晶体管和静电感应晶闸管30
2.6.2MOS门控晶闸管和集成门极换流晶闸管31
2.6.3功率模块与功率集成电路32
2.6.4功率半导体器件应用特点36
2.7缓冲电路36
本章小结38
思考与练习38
第3章通用变频器的基本工作原理40
3.1交直交变频器的工作原理40
3.1.1整流电路41
3.1.2中间电路43
3.1.3逆变电路46
3.1.4SPWM控制技术48
3.2交交变频器的工作原理52
3.2.1单相输出交交变频电路52
3.2.2三相输出交交变频电路54
本章小结55
思考与练习56
第4章变频器的控制方式57
4.1U/f控制57
4.1.1U/f控制原理57
4.1.2U/f控制的机械特性58
4.1.3基频以下调速机械特性的补偿58
4.1.4U/f线的选用依据61
4.2转差频率控制63
4.2.1转差频率控制原理63
4.2.2转差频率控制系统构成64
4.3矢量控制(VC)64
4.3.1控制系统要求及分析64
4.3.2矢量控制中的等效变换65
4.3.3直角坐标/极坐标变换67
4.3.4变频器矢量控制的基本思想67
4.3.5矢量控制系统的优点和应用范围68
4.4直接转矩控制69
4.4.1直接转矩控制原理69
4.4.2直接转矩控制的特点69
本章小结70
思考与练习71
第5章变频器的接线端子与功能参数72
5.1变频器的接线端子72
5.1.1主电路端子72
5.1.2控制电路端子72
5.2变频器的操作运行与给定方式75
5.2.1变频器的操作运行方式76
5.2.2变频器的给定方式77
5.3变频器的频率参数78
5.3.1基本频率参数78
5.3.2载波频率80
5.3.3段速频率80
5.3.4频率增益和频率偏置81
5.4变频器的运行参数82
5.4.1加速时间和减速时间82
5.4.2加速曲线和减速曲线83
5.5变频器的优化功能84
5.5.1节能功能84
5.5.2PID控制功能84
5.5.3瞬时停电再起动功能84
5.5.4工频/变频切换功能84
本章小结85
思考与练习85
第6章变频调速控制电路的设计86
6.1变频器的操作面板控制86
6.1.1变频器操作面板的结构86
6.1.2变频器菜单及参数功能组87
6.1.3操作面板控制变频器运行89
6.2变频器的外部端子控制91
6.2.1变频器外部端子接线91
……

伴随着“中国制造２０２５” 的步伐. 变频技术正在为工业自动化建设发挥其作用. 从家用电器到工农业生产. 到处都能看到变频技术的身影. 尤其在能源紧缺的状态下. 变频技术充分发挥了其节能功效. 变频技术已经成为现代制造业不可缺少的一门技术.“变频器技术与应用” 是实践性较强的综合性课程. 融合了电力电子技术、计算机技术以及现代控制理论等相关知识. 本书兼顾理论知识讲解与实践技能培养. 详略得当. 重点突出. 内容上突出新知识、新技能. 涉及ＰＬＣ、触摸屏等知识. 使学生对所学知识融会贯通.以变频器的应用为出发点. 详细介绍变频器的功能以及在恒压供水系统、工业锅炉及起重设备等领域的应用.本书由陕西工业职业技术学院张小洁任主编. 刘保朝任副主编. 白蕾、高文华、侯伟和董佳辉参与编写. 第２ 章由高文华编写. 第３ 章由刘保朝编写. 第６ 章由董佳辉编写. 第７章由侯伟编写. 第８ 章由白蕾编写. 其余由张小洁编写. 张小洁负责全书统稿. 编者在编写过程中参考了欧姆龙公司以及西门子公司提供的系列产品资料. 机械工业出版社的编辑对本书的编写工作给予了大力支持. 在此对他们致以衷心的感谢. 在本书的编写过程中. 编者参考了有关书籍及论文. 并引用了其中的一些资料. 在此一并向这些作者表示感谢.限于编者的经验和水平. 加之相关技术的飞速发展. 书中难免有不足和缺漏之处. 恳请专家、读者批评指正.编  者