變頻器應(yīng)用基礎(chǔ)

本教材是在第一版的基礎(chǔ)上修訂的，主要內(nèi)容有：變頻器的內(nèi)部構(gòu)成及操作，變頻與變壓的關(guān)系，變頻器主電路的測量，變頻后電動機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩線的作用，提高轉(zhuǎn)矩的方法 ，變頻器的各種頻率參數(shù)，變頻器的保護(hù)功能，變頻器的控制端子及外接控制電路應(yīng)用，變頻調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)控制，變頻器的功率因數(shù)和干擾防范，變頻調(diào)速拖動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)例及節(jié)能計(jì)算，變頻器與觸摸屏、PLC的通訊，高壓變頻的基本構(gòu)成及應(yīng)用。本教材的特點(diǎn)是：將實(shí)驗(yàn)、實(shí)操融入到各章節(jié)的內(nèi)容當(dāng)中，在實(shí)驗(yàn)中提出問題，或是在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證問題，因此在第二版里補(bǔ)充了大量實(shí)驗(yàn)。特別是PID閉環(huán)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)構(gòu)思上擺脫了依據(jù)成套設(shè)備的局限，反饋信號取自電位器，同樣可以完成PID調(diào)節(jié)。同時在編排上也有很多課堂講授的內(nèi)容，以兼顧到實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的學(xué)校。本教材第二版本著原理定性講，應(yīng)用重點(diǎn)講的原則，從實(shí)用、實(shí)操的角度分析講解，淡化理論，便于理解和接受。由于應(yīng)用部分邀請了變頻器應(yīng)用專家編寫，使該部分內(nèi)容既新穎實(shí)用，又避免了理論計(jì)算。附錄中還介紹了簡易實(shí)驗(yàn)臺的制做方法。 本書可以作為高職、中職和培養(yǎng)技能型人才的本科院校的電氣、機(jī)電類專業(yè)的教材。各專業(yè)可選做考查課或選修課，學(xué)時為70左右。也可作為短期培訓(xùn)班的教材及工程技術(shù)人員參考。

項(xiàng)目一 認(rèn)識變頻器

任務(wù)一 變頻的內(nèi)涵

一、變頻調(diào)速的原理

二、變頻器的構(gòu)成框圖

任務(wù)二 變頻器的主電路

一、變頻器的分類

二、交-直-交變頻器的主電路

三、逆變原理

四、變頻器中的半導(dǎo)體開關(guān)器件

任務(wù)三 變頻器操作實(shí)驗(yàn)

一、變頻器面板及工作模式介紹

二、變頻器的面板操作及運(yùn)行

三、變頻器的外部運(yùn)行、組合運(yùn)行

任務(wù)四 變頻器相關(guān)內(nèi)容拓展

一、變頻器的應(yīng)用

二、變頻器的外接主電路、各元器件的作用及選擇

三、實(shí)物變頻器的內(nèi)部構(gòu)成解析

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目二 變頻與變壓

任務(wù)一 變頻與變壓概述

一、異步電動機(jī)的平衡方程

二、變頻也需變壓

三、變頻變壓的實(shí)現(xiàn)方法

任務(wù)二 變頻器主電路參數(shù)的測量

一、輸出電壓的測量

二、輸入電流的測量

三、功率的測量

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目三 變頻調(diào)速時電動機(jī)的機(jī)械

特性

任務(wù)一 異步電動機(jī)及各類負(fù)載的機(jī)械特性

一、異步電動機(jī)的機(jī)械特性

二、電動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行

三、異步電動機(jī)的起動和制動

四、負(fù)載的機(jī)械特性

任務(wù)二 電動機(jī)變頻后的機(jī)械特性

一、調(diào)頻、調(diào)壓比

二、變頻后電動機(jī)的機(jī)械特性

三、變頻后電動機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩線

四、對額定頻率fN以下變頻調(diào)速特性的修正

五、變頻調(diào)速時理想有效轉(zhuǎn)矩線的特點(diǎn)

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目四 提高轉(zhuǎn)矩的方法

任務(wù)一 V/F控制

一、V/F控制的程度

二、V/F控制功能的選擇

三、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償時U/f值的驗(yàn)證

四、補(bǔ)償不當(dāng)舉例

任務(wù)二 矢量控制

一、直流電動機(jī)與異步電動機(jī)調(diào)速上的差異

二、矢量控制中的等效變換

三、變頻器矢量控制的基本思想及反饋

四、V/F控制與矢量控制的區(qū)別

五、使用矢量控制的要求

任務(wù)三 傳動機(jī)構(gòu)的作用

一、拖動系統(tǒng)的組成

二、傳動機(jī)構(gòu)的作用及系統(tǒng)參數(shù)折算

任務(wù)四 基本頻率、電動機(jī)磁極對轉(zhuǎn)矩

的影響

一、基本頻率對轉(zhuǎn)矩的影響

二、不同磁極的電動機(jī)有效轉(zhuǎn)矩的差別

三、轉(zhuǎn)矩提高的綜合思考

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目五 變頻器的各種頻率參數(shù)

任務(wù)一 各種頻率參數(shù)的意義及驗(yàn)證

一、各種頻率參數(shù)的意義

二、常見頻率參數(shù)的功能驗(yàn)證

任務(wù)二 多擋轉(zhuǎn)速頻率的控制和驗(yàn)證

一、多擋轉(zhuǎn)速頻率的控制

二、多擋轉(zhuǎn)速運(yùn)行驗(yàn)證

三、多擋轉(zhuǎn)速的PLC控制驗(yàn)證

任務(wù)三 程序控制

一、程序控制概述

二、程序運(yùn)行方式驗(yàn)證

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目六 變頻器的加速與減速

任務(wù)一 加速及起動

一、工頻起動與變頻起動

二、加速時間

三、加速模式

任務(wù)二 減速與停機(jī)

一、減速時電動機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)

二、減速時的泵升電壓

三、制動電阻和制動單元的作用

四、制動電阻的選擇

任務(wù)三 變頻器的保護(hù)功能

一、過載和過電流保護(hù)

二、電壓保護(hù)

三、自動重合閘

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目七 變頻器的控制端子及外接控制電路

任務(wù)一 變頻器的控制端子

一、變頻器的輸入控制端子

二、變頻器的輸出控制端子

任務(wù)二 變頻器控制端子功能驗(yàn)證

一、監(jiān)視器輸出信號的應(yīng)用驗(yàn)證

二、自鎖、加減速端子和封鎖輸出的

應(yīng)用驗(yàn)證

三、模擬量輸入端子的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

四、實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的幾種方法

五、多功能端子的應(yīng)用

任務(wù)三 變頻/工頻切換控制電路

一、繼電器控制電路

二、變頻器自帶的切換功能

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目八 變頻調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)控制

任務(wù)一 PID控制的基本知識

一、閉環(huán)控制

二、PID調(diào)節(jié)

三、傳感器接線及目標(biāo)值的設(shè)置方式

任務(wù)二 PID閉環(huán)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)

一、反饋值取自電位器時的操作

二、有實(shí)驗(yàn)設(shè)備時的操作

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目九 變頻器的安裝、調(diào)試及干擾

防范

任務(wù)一 變頻器的安裝及布線

一、變頻器的設(shè)置環(huán)境

二、變頻器的安裝

三、變頻器的布線

任務(wù)二 變頻器的功率因數(shù)和改善措施

一、變頻器輸入電流中的高次諧波

二、高次諧波對功率因數(shù)的影響

任務(wù)三 變頻器的抗干擾措施

一、外界對變頻器的干擾

二、變頻器對周邊設(shè)備的干擾和對策

任務(wù)四 變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試及常見故障

一、變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試

二、變頻調(diào)速系統(tǒng)故障原因分析

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目十 變頻調(diào)速拖動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

任務(wù)一 變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本知識

一、變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求

二、變頻調(diào)速系統(tǒng)中電動機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩線和有效功率線

任務(wù)二 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的基本特點(diǎn)

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要問題

三、電動機(jī)和變頻器的選擇

任務(wù)三 恒功率負(fù)載變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一、恒功率負(fù)載的基本特點(diǎn)

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要問題

三、電動機(jī)和變頻器的選擇

任務(wù)四 二次方律負(fù)載變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一、二次方律負(fù)載的基本特點(diǎn)

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要問題

三、電動機(jī)與變頻器的選擇

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目十一 風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)例

任務(wù)一 變頻調(diào)速的節(jié)能

一、節(jié)能的幾種情況

二、節(jié)能的計(jì)算

任務(wù)二 風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)的變頻調(diào)速

一、風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速

二、空氣壓縮機(jī)的變頻調(diào)速

任務(wù)三 恒壓供水系統(tǒng)

一、單機(jī)的恒壓供水系統(tǒng)

二、PLC控制的1控3的恒壓供水系統(tǒng)

三、變頻器自帶的恒壓供水控制

任務(wù)四 水泵的變頻調(diào)速

一、中央空調(diào)冷卻水的變頻調(diào)速系統(tǒng)

二、水位控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目十二 其他各類負(fù)載變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)例

任務(wù)一 多單元同步的變頻調(diào)速系統(tǒng)

一、概述

二、手動微調(diào)的同步控制

三、自動微調(diào)的同步控制

任務(wù)二 起重機(jī)械的變頻調(diào)速

一、起重機(jī)械中的電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)

二、再生電能的處理

三、溜鉤的防止

任務(wù)三 車床主軸的變頻調(diào)速

一、普通車床的大致構(gòu)造

二、普通車床主運(yùn)動的負(fù)載性質(zhì)

三、計(jì)算實(shí)例

任務(wù)四 龍門刨床的變頻調(diào)速

一、龍門刨床的構(gòu)造與工作特點(diǎn)

二、刨臺運(yùn)動的變頻調(diào)速

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目十三 變頻器與其他設(shè)備的通信

任務(wù)一 通信的基礎(chǔ)知識

一、數(shù)據(jù)通信方式

二、數(shù)據(jù)傳送方向

三、傳送介質(zhì)

四、串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)

任務(wù)二 三菱系列變頻器的RS 485通信

一、數(shù)據(jù)格式

二、數(shù)據(jù)定義

三、三菱PLC串行數(shù)據(jù)通信

四、變頻器通信設(shè)置

任務(wù)三 變頻器與其他自動化設(shè)備通信實(shí)驗(yàn)

一、觸摸屏與變頻器的通信

二、PLC與變頻器的通信

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

項(xiàng)目十四 高壓變頻及其應(yīng)用

任務(wù)一 高壓變頻器的組成原理

一、高壓變頻器的分類

二、單元串聯(lián)高壓變頻器的構(gòu)成

三、高壓變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域

任務(wù)二 高壓變頻器的操作及常見功能

一、常見產(chǎn)品界面介紹

二、高壓變頻器的操作

任務(wù)三 應(yīng)用舉例

一、發(fā)電廠引風(fēng)機(jī)變頻改造

二、高壓變頻器在冶金企業(yè)中的應(yīng)用

項(xiàng)目小結(jié)

思考題

附錄

附錄A 簡易實(shí)驗(yàn)臺的制作

一、需要的材料和元器件

二、實(shí)驗(yàn)臺的制作

附錄B 三菱FR A700變頻器簡介

一、三菱FR A700變頻器端子圖

二、三菱FR A700變頻器端子說明

三、三菱FR A700變頻器主要功能

說明

附錄C 森蘭變頻器簡介

一、森蘭SB60G系列變頻器端子圖

二、森蘭SB60G系列變頻器控制回路

端子說明

三、森蘭SB60G系列變頻器主要功能

說明

參考文獻(xiàn)

版　次：2

配 套：電子課件

層 次：高職高專