变频器基础及使用教程

第1章 概述 1

1.1变频的概念 1

1.2变频技术的发展 1

1.3变频技术的应用 1

1.3.1变频技术与节能 1

1.3.2变频技术与工艺控制 2

1.3.3变频牵引技术的应用情况 2

1.3.4变频家电 3

1.4变频器的分类 3

1.4.1按变频方法分类 3

1.4.2按电路工作方式分类 4

1.4.3按照工作原理及控制方式分类 6

1.4.4按照用途分类 7

1.5变频器的发展趋势 8

复习及思考题 8

第2章 电力电子器件 9

2.1电力二极管 9

2.2晶闸管及其派生器件 11

2.2.1普通晶闸管SCR 11

2.2.2晶闸管的派生器件 15

2.2.3可关断晶闸管GTO 18

2.3电力晶体管GTR 20

2.4功率场效应晶体管 22

2.5绝缘栅双极型晶体管 26

2.6其他新型电力电子器件 30

2.7电力电子器件的驱动 35

2.7.1晶闸管的门极驱动电路 35

2.7.2 GTO的门极驱动电路 37

2.7.3 GTR的门极驱动电路 37

2.7.4功率MOSFET的栅极驱动电路 39

2.7.5 IGBT的栅极驱动电路 41

2.8电力电子器件的保护 42

2.8.1电力电子器件的缓冲保护 42

2.8.2功率电子器件的散热措施 43

2.8.3电力电子器件的过压保护 43

2.8.4电力电子器件的过流保护 45

2.8.5电力电子器件的门极保护 46

2.9电力电子器件的串、并联技术 47

2.9.1电力电子开关器件的串联 47

2.9.2电力电子开关器件的并联 48

复习及思考题 49

第3章 变频器工作原理 50

3.1变频器结构 50

3.1.1整流电路 51

3.1.2直流中间电路 53

3.1.3逆变电路 53

3.1.4制动电路 57

3.1.5变频器的控制电路 58

3.2变频调速原理 65

3.2.1调速的原理 65

3.2.2调速的方法 65

3.3变频器对异步电机的控制方式 66

3.3.1 U/f控制 66

3.3.2转差频率控制 69

3.3.3矢量控制 72

3.3.4直接转矩控制 74

3.3.5各控制方式特点比较 75

复习及思考题 75

第4章 变频器外围配置及电磁干扰 76

4.1变频器的电磁兼容 76

4.1.1变频器系统的电磁噪声干扰 76

4.1.2噪声的衰减技术 78

4.2变频器系统的高次谐波干扰 80

4.2.1高次谐波产生的机理 80

4.2.2高次谐波干扰的途径及防止对策 81

4.3变频器的外围配置 84

4.3.1变压器 84

4.3.2线路用断路器和漏电断路器 86

4.3.3交流接触器和热继电器 89

4.3.4电源滤波器 90

4.3.5制动电阻 91

4.3.6变频器的配线 93

复习及思考题 94

第5章 变频器的选型、安装及抗干扰 95

5.1变频器的选型 96

5.1.1不同控制对象时变频器的选择 96

5.1.2不同负载时变频器的选择 105

5.1.3要求响应快、精度高时变频器的选择 109

5.2变频器的安装 111

5.2.1安装方式 111

5.2.2变频器的发热量 111

5.2.3全封闭式控制柜尺寸的选择 112

5.2.4强制通风式控制柜内的安装 113

5.2.5安装空间 114

5.3变频器的容量计算 115

5.3.1根据电动机电流选择变频器容量 116

5.3.2根据电动机输出电压选择变频器容量 122

5.3.3根据电动机输出频率选择变频器容量 122

5.3.4 根据变频器功率选择变频器容量 122

5.3.5根据不同的负荷特性选择变频器 124

5.4变频器的干扰与抑制 126

5.4.1干扰的产生 126

5.4.2对策 126

复习及思考题 127

第6章 变频器维护与保养 128

6.1变频器通电前检查 128

6.2变频器通电检查 128

6.3日常检查 128

6.4定期检查 130

6.5零部件的更换 131

6.6更换元器件的基本要求与变频器的保管 131

第7章 通用变频器操作实训及应用 133

实训一 变频器基本参数的意义及设置方法 133

实训二 点动运行的控制电路 146

实训三 正转连续运行的控制电路 150

实训四 正反转运行的外部操作 152

实训五 PID控制运行操作 153

实训六 多段速控制电路 158

实训七 变频器在空调制冷系统中的应用 160

实训八 变频器在机械加工中的应用 164

实训九 变频器在起重机械中的应用 168

实训十 变频器在注塑机中的应用 171

参考文献 175