變頻器技術及應用（簡體書）

《中等職業學校電氣運用與維修專業教學用書·變頻器技術及應用》是電氣運用與維修專業系列教材之一。《中等職業學校電氣運用與維修專業教學用書·變頻器技術及應用》結合職業教育改革，以就業為目標，突出技能，強調與崗位銜接，注重增加相關實訓內容，培養學生解決實際問題的能力。

隨著自動控制技術的發展，在電氣傳動系統中，變頻器控制的交流調速系統已經在很大程度上取代了直流電動機調速系統。變頻器控制的交流調速系統技術含量高，因而該領域迫切需要掌握變頻器應用技能的電氣技術工人。編者根據社會調查，結合多年從事的技術和教學實踐，參照《中華人民共和國職業技能鑒定規范》編寫本教材，以適應中等職業技術教育培養現代電氣技術工人和在崗職業培訓的需要。

第1章 概論
1.1 變頻技術的一般概念
1.2 變頻技術的基本類型
1.3 變頻技術的發展
1.4 變頻器的發展趨勢
1.5 變頻器的功能與應用
1.6 我國變頻器應用概況
1.7 學習本課程的要求及方法
習題1

第2章 常用電力半導體器件
2.1 晶閘管（SCR）
2.1.1 晶閘管的結構
2.1.2 晶閘管的工作原理
2.1.3 晶閘管的主要參數

2.2 功率晶體管（GTR）
2.2.1 功率晶體管的結構
2.2.2 功率晶體管的主要參數
2.2.3 功率晶體管的驅動電路

2.3 功率場效晶體管（MOSFET）
2.3.1 功率場效晶體管的結構特點
2.3.2 功率場效晶體管的主要參數
2.3.3 使用功率場效晶體管的注意事項

2.4 絕緣柵雙極晶體管（IGBT）
2.4.1 絕緣柵雙極晶體管的基本結構
2.4.2 絕緣柵雙極晶體管的主要參數
2.4.3 絕緣柵雙極晶體管的驅動

2.5 智能功率模塊（IPM）
2.5.1 智能功率模塊結構特點
2.5.2 智能功率模塊的功能
習題2

第3章 變頻器的原理、結構及控制方式
3.1 PwM變頻調速控制技術
3.1.1 PWM原理
3.1.2 SPWM調制技術

3.2 變頻器的組成
3.2.1 交一交變頻器
3.2.2 交一直一交變頻器的組成

3.3 變頻器主電路
3.3.1 交一直變換環節
3.3.2 中間直流環節
3.3.3 直一交變換環節

3.4 變頻器的控制電路
3.4.1 控制電路的組成及端子
3.4.2 控制電路的作用

3.5 變頻調速原理及V／F控制方式
3.1.1 變頻調速基本原理
3.5.2 V／F控制方式
3.5.3 變頻調速的機械特性
3.5.4 電動機實際轉速控制

3.6 矢量控制方式（VC）
3.6.1 直流電動機調速特征
3.6.2 交流電動機調速特征
3.6.3 矢量控制方式基本思想
3.6.4 矢量控制方式原理
3.6.5 矢量控制中的反饋
3.7 直接轉矩控制方式

3.8 中、高壓變頻器簡介
3.8.1 中、高壓變頻器的特點
3.8.2 中、高壓變頻器存在的問題
3.8.3 中、高壓變頻器應用場合
本章實訓
實訓項目　變頻器的結構
習題3

第4章 變頻器的功能選擇與參數設定
4.1 三菱FR—A540系列變頻器簡介
4.1.1 三菱FR—A540系列變頻器的特點
4.1.2 三菱FR—A-540系列變頻器的規格型號

4.2 三菱FR—A540系列變頻器的接線原理
4.2.1 主回路接線端子及外接選件端子
4.2.2 控制回路接線端子

4.3 變頻器的操作模式
4.3.1 面板（PU）操作模式
4.3.2 外部操作模式
4.3.3 組合操作模式
4.3.4 計算機通信模式

4.4 變頻器常用控制功能與參數設定
4.4.1 功能與參數設置
4.4.2 頻率給定功能
4.4.3 變頻器特定頻率的功能和意義
4.4.4 起動控制功能
4.4.5 制動控制功能
4.4.6 工頻與變頻的切換功能
4.4.7 瞬時停電再起動功能
4.4.8 多擋轉速控制功能
4.4.9 程序控制功能
4.4.10 PID調節功能
4.4.11 控制方式的選擇功能
4.4.12 保護控制功能
4.4.13 適用負載選擇功能
本章實訓
實訓項目1 使用變頻器的接線端子
實訓項目2 變頻器面板操作
實訓項目3 升降速控制操作
實訓項目4 PID參數的整定方法
變頻器使用要點
習題4

第5章 變頻器的選擇、安裝與維護
5.1 拖動系統的組成
5.1.1 拖動系統組成與參數
5.1.2 異步電動機的機械特性

5.2 負載的機械特性
5.2.1 恒轉矩負載
5.2.2 恒功率負載
5.2.3 二次方律負載

5.3 拖動系統的運行狀態
5.3.1 拖動系統的工作點
5.3.2 拖動系統動態過程分析
5.3.3 拖動系統的傳動機構

5.4 變頻調速系統主電路及外接電器的選擇
5.4.1 變頻調速系統主電路
5.4.2 自動空氣開關
5.4.3 輸入側交流接觸器
5.4.4 輸出側交流接觸器
5.4.5 保護電器
5.4.6 交流電抗器
5.4.7 直流電抗器
5.4.8 直流制動電阻與制動單元

5.5 變頻調速系統控制電路
5.5.1 正轉控制電路
5.5.2 正、反轉控制電路

5.6 變頻器與PLC的連接
5.6.1 開關指令信號輸入
5.6.2 數值型信號輸入
5.6.3 PLC與變頻器的匹配

5.7 變頻器的選擇
5.7.1 變頻器的分類
5.7.2 變頻器額定值
5.7.3 變頻器連續運行時所需容量的計算
5.7.4 頻繁升、降速運行時變頻器容量的選擇
5.7.5 電動機直接起動變頻器容量計算
5.7.6 不同負載變頻器的選擇

5.8 變頻器的安裝
5.8.1 變頻器安裝對周圍環境的要求
5.8.2 變頻器的安裝工藝
5.8.3 變頻器使用注意事項

5.9 變頻器的抗干擾
5.9.1 變頻器干擾的來源
5.9.2 干擾信號的傳播方式
5.9.3 變頻調速系統抗干擾對策

5.10 變頻調速系統調試方法
5.10.1 試車前的工作
5.10.2 系統空載試驗
5.10.3 系統的帶載試驗

5.11 變頻調速系統的維護與維修
5.11.1 系統的維護和檢查
5.11.2 變頻器常見故障
本章實訓
實訓項目1 主電路接線
實訓項目2 控制電路接線
實訓項目3 通電試車
變頻器使用要點
習題5

第6章 變頻器在調速系統中的應用
6.1 變頻技術應用綜述
6.2 變頻器在風機控制中的應用
6.2.1 風機負載的機械特性
6.2.2 變頻器的設置
6.2.3 風機變頻調速系統電路組成
6.2.4 節能效益分析

6.3 變頻器在恒壓供水系統中的應用
6.3.1 供水系統的主要參數
6.3.2 供水系統的特性
6.3.3 供水系統流量的調節方法
6.3.4 恒壓供水的控制目標
6.3.5 恒壓供水變頻調速系統控制原理
6.3.6 變頻器選型及功能設置
6.3.7 恒壓供水變頻調速系統實例分析

6.4 變頻器在中央空調控制系統中的應用
6.4.1 中央空調系統構成
6.4.2 冷卻水系統變頻調速控制
6.4.3 冷凍水系統變頻調速控制
6.4.4 中央空調變頻調速的節能作用

6.5 變頻器在起重設備中的應用
6.5.1 變頻調速起重設備系統的特點
6.5.2 起升機構拖動系統的技術要求
6.5.3 變頻器在起重設備中的應用實例分析

6.6 變頻器在電梯控制中的應用
6.6.1 電梯傳動系統組成
6.6.2 變頻調速電梯實例分析
6.6.3 自動扶梯技術改造簡介

6.7 變頻器在啤酒灌裝生產線上的應用
6.7.1 系統的組成
6.7.2 電氣控制原理
6.7.3 變頻器的選擇及參數設置

6.8 變頻器在龍門刨床上的應用
6.8.1 龍門刨床的機械運動
6.8.2 龍門刨床變頻調速系統的組成
6.8.3 刨臺變頻調速系統工作原理

6.9 變頻技術在家用電器上的應用
6.9.1 家用變頻空調
6.9.2 變頻洗衣機
6.9.3 變頻冰箱
6.9.4 變頻微波爐
本章實訓
實訓項目 PLC與變頻器連接實現多段速控制
習題6
附錄1 森蘭SB61系列變頻器
附錄2 安川G7系列變頻器
主要參考文獻