工業電能變換與控制技術（簡體書）

《職業教育職業培訓改革創新教材．電子與電氣控制專業：工業電能變換與控制技術》根據高等職業院校、技師學院“電子與電氣控制專業”的教學計劃和教學大綱，以“國家職業標準”為依據，按照“以工作過程為導向”的課程改革要求，以典型任務為載體，從職業分析入手，切實貫徹“管用”、“夠用”、“適用”的教學指導思想，把理論教學與技能訓練很好地結合起來，並按技能層次分模塊逐步加深工業電能變換與控制相關內容的學習和技能操作訓練。《職業教育職業培訓改革創新教材．電子與電氣控制專業：工業電能變換與控制技術》較多地編入新技術、新設備、新工藝的內容，還介紹了許多典型的應用案例，便於讀者借鑒，以縮短學校教育與企業需求之間的差距，更好地滿足企業用人需求。

模塊一 從整體上理解工業電能變換與測控技術任務1 到工廠去尋找問題的答案1.1 從整體上理解工業電能變換與測控技術1.2 從歷史發展的內在邏輯上認識和把握工業電能變換與測控技術1.3 正確認識和處理工業電能變換與測控系統中的各種矛盾任務2 看圖、交流、討論、寫作模塊二 工業邏輯控制系統的分析與綜合任務1 認識工業，認識工廠，認識設備，認識機器任務2 用工程邏輯的觀點來理解描述機/電轉換元件2.1.1 機液電一體化的運動控制系統2.2.2 機械運動控制系統中的元件分析任務3 認識組合機床的傳動部件2.3.1 組合機床具有單一運動功能的通用動力部件的分析與控制2.3.2 組合機床具有複合運動功能的通用動力部件的分析與控制任務4 通過案例掌握時序邏輯控制電路的分析與綜合方法2.4.1 根據對傳動系統的分析提取控制邏輯程序2.4.2 根據控制邏輯程序建立控制邏輯式2.4.3 集控制邏輯式組成控制邏輯表2.4.4 由控制邏輯結構表推演最簡單控制邏輯結構表2.4.5 把控制邏輯結構表翻譯成控制邏輯線路2.4.6 核心電路控制功能的邏輯檢驗與驗證2.4.7 通用控制功能的添加2.4.8 控制邏輯的實現任務5 通過案例學習電氣——液壓控制系統分析與綜合方法2.5.1 根據動力滑台的要求設計傳動主回路，根據主回路的要求設計液壓控制回路2.5.2 根據控制油路的要求設計控制電路2.5.3 由繼電器控制電路到PLC控制電路2.5.4 由繼電器控制電路到數字集成電子控制電路模塊三 電力電子變換的邏輯控制與連續調節任務1 系統與控制的定性認識3.1.1 系統與控制3.1.2 系統的擾動與調節：由開環控制到閉環控制3.1.3 閉環控制系統的基本結構和功能3.1.4 控制系統的調節品質3.1.5 認識調節對象的各種傳遞特性3.1.6 對調節過程進行信息採樣3.1.7 傳感器的特性測量3.1.8 電壓採樣和電流採樣3.1.9 信號調理變送器和信號的規範化3.1.10 控制信號的給定3.1.11 給定信號、反饋信號、保護信號的綜合任務2 調節算法和調節器3.2.1 控制策略與調節算法3.2.2 調節算法的實現——電子調節器3.2.3 調節器的串聯——多環反饋、主從調節3.2.4 調控指令——指向電力電子變換裝置任務3 半控型電力電子變換和移相控制3.3.1．三類電力電子開關3.3.2 晶閘管移相控制3.3.3 TC-787/788集成移相觸發器任務4 全控型電力電子變換和PWM控制3.4.1 全控型電力電子變換3.4.2 全控型DC/DC變換拓撲3.4.3 DC/DC變換的PWM控制器原理3.4.4 全控型單相AC/DC變換拓樸3.4.5 全控型單相DC/AC變換拓樸3.4.6 全控型三相DC/AC變換拓樸3.4.7 PWM控制邏輯的實現任務5 集成PWM控制器及其應用3.5.1 TL494集成PWM控制器3.5.2 TC25C25/35C25集成PWM控制器任務6 驅動電路和集成驅動器3.6.1 驅動電路和集成驅動器3.6.2 IR2110集成驅動器模塊四 認識鋼鐵聯合企業，認識電弧爐煉鋼任務1 認識鋼鐵聯合企業，認識電弧爐煉鋼4.1.1 走進鋼鐵聯合企業4.1.2 用了多少電？先算一算！任務2 鳥瞰電弧爐的功率控制與電極升降自動調節任務3 通過源載分析認識工作點控制與調節的要求和方法4.3.1 系統主體——電弧爐煉鋼功率變換4.3.2 抓住本質——如何實現功率控制？任務4 深入分析電弧阻抗測量、給定與調節的原理和方法4.4.1 阻抗如何測量——通過弧壓與弧流之比來測量4.4.2 阻抗如何給定——通過弧壓與弧流之比來給定4.4.3 阻抗的給定與反饋——解開平衡橋之謎4.4.4 弧阻抗的調節方法——平衡橋調節之謎4.4.5 由厚到薄，神奇化易4.4.6 胸有成竹，操作自如任務5 認識電壓內環的設置目的、線路原理和特性測試4.5.1 先找第一個源頭：能量（控制電能）從何而來？4.5.2 再找第二個源頭，輸入信息從何而來？4.5.3 再找第三個源頭：輸出信息奔何而去？4.5.4 分析調節器的正向通道4.5.5 分析調節器的反向通道4.5.6 進行調節器、反饋網絡的輸入、輸出傳遞特性的測試任務6 解析直流電機晶閘全橋伺服電路與控制邏輯4.6.1 可逆調速，伺服重任堪與誰？4.6.2 全橋驅動，動率開關作何選？任務7 分析調控信號uPI是怎樣控制電樞電壓uZD的4.7.1 觸發電路方案4.7.2 實現正、反轉觸發的方法4.7.3 調節指令 如何決定ZD的旋轉方向？4.7.4 調節指令uPI的大小，如何決定ZD旋轉的快慢？4.7.5 晶閘管單元的輸入、輸出特性4.7.6 晶閘管單元的在線輸入、輸出特性任務8 綜合整理認識，制定系統調試方案任務9 擴展視野——電弧爐技術發展的現在和未來4.9.1 煉鋼技術的競爭與電弧爐煉鋼控制技術的發展4.9.2 調節器——由分立元件走向集成元件4.9.3 伺服電路——由SCR到IGBT4.9.4 系統控制——由硬件實現到軟件實現4.9.5 伺服機構——由機械走向液壓4.9.6 功率變換主電路——由交流電弧爐到直流電弧爐4.9.7 控制策略——由傳統走向現代模塊五 中頻感應電爐電能變換與控制任務1 建立中頻感應熔煉的感性認識任務2 建立中頻感應加熱鍛造的感性認識任務3 建立中頻感應加熱熱處理的感性認識任務4 把你看到的東西都濃縮到一張總圖上任務5 弄清負載的六大特點和對電源的六大特殊要求任務6 首先搞清楚怎麼獲得中頻有功功率任務7 再搞清楚LC振盪與無功功率供給任務8 解決單相逆變橋如何實現電流換相的問題？任務9 把理性認識從定性認識提高到定量認識任務10 學會計算和調試逆變橋換相過程的技術參數5.10.1 換相過程的組成5.10.2 換流過程的分析、計算、觀測和調試5.10.3 反壓恢復過程的分析、計算、觀測和調試5.10.4 在調試時處理好閿脘之間的辯證關係5.10.5 調試時還要處理好安全可靠和充分出力的關係5.10.6 頻率自動跟蹤控制——點的生成和調試方法5.10.7 用電壓電流交點法實現頻率自動跟蹤控制的電路原理和調試方法任務11 認識干擾的危害，學習抗干擾技術5.11.1 認識干擾的嚴重危害，認識抗干擾的重要性5.11.2 干擾的來源和抗干擾的系統方法5.11.3 中頻電爐三相晶閘管整流橋抗干擾的關鍵措施5.11.4 跟蹤信號的抗干擾措施任務12 激發振盪與捕捉信息——認識啟動過程的本質任務13 解剖中頻電爐輸出功率控制與故障保護的關鍵部任務14 大結局：仔細讀懂一套圖紙5.14.1 總圖——讀懂全套圖紙的指南5.14.2 解析主電路的內部結構和外部連接關係與功能5.14.3 分析控制電路電源和觸發電路同步信號源的作用和電路構成特點5.14.4 分析測量、控制、保護電路的工作原理和各種信號流之間的關係及操作與整定方法5.14.5 進入數字式三相橋觸發電路：看199點的控制信號是怎麼執行其調控任務的？5.14.6 續數字式三相橋觸發電路：頻率信號是怎麼調控計數式數控觸發脈衝生成的？5.14.7 逆變橋觸發電路的原理和調試——現在幾乎已經唾手可得5.14.8 操作監控——輕舟已過萬重山？模塊六 電焊機的革命——由工業電能的電磁變換到電力電子變換任務1 簡單認識交流手弧焊機6.1.1 交流手弧焊機的基本原理6.1.2 交流弧焊機的電源特性、負載特性和工作點6.1.3 通過電路換擋來設置交流弧焊機的工作區6.1.4 通過磁路調整來設置交流弧焊機的工作區6.1.5 面對電力電子技術革命的交流弧焊機任務2 認識電焊機革命——頻率革命的內涵6.2.1 傳統電工技術是建立在電磁變換基礎之上的技術6.2.2 電磁變換的性質和特點及頻率革命任務3 認識電力電子逆變焊機的基本結構和優異性能6.3.1 電焊機革命的兩個基本目標6.3.2 關鍵是如何提高電焊變壓器的頻率6.3.3 逆變電焊機的基本結構與功能6.3.4 高效率還要高性能——逆變焊機源特性的控制與製作任務4 讀懂電焊機圖紙，學會調試、修理逆變焊機6.4.1 以通用的方框圖為指導，從總圖入手進行分析6.4.2 在總圖的指導下，先易後難，從工頻整流單元ARC160-1讀起6.4.3 繼而在總圖的指導下，讀高頻整流單元ARC160-6.4.4 再看看照片，增加一點感性認識6.4.5 “肅清”外圍後，向逆變單元ARC160-2發起“總攻”6.4.6 控制電源6.4.7 讀圖由分析回到綜合模塊七 電力傳動革命——走向高性能和高效率任務1 初步認識電力傳動革命的主角——電力變頻器7.1.1 傳動技術的變革——從遙遠的歷史中走過來7.1.2 變頻器與逆變焊機的比較7.1.3 變頻器的基本電路和應用系統的構成7.1.4 變頻器的外部接線圖7.1.5 由變頻器的發明到變頻控制理論的發展任務2 認識高性能變頻調速技術對生產發展的革命性影響7.2.1 變頻器革命的重大成果和電力變頻技術的應用方向7.2.2 高性能變頻調速技術的應用領域任務3 認識變頻調速對功率調節技術的革命性影響7.3.1 廣義“流體”及功率流概念7.3.2 “流體”功率流的“流阻”和負載及其特性7.3.3 “流體”功率流的功率源及其特性7.3.4 “流體”功率流的工作點——功率流的源載分析方法7.3.5 “流體”功率調節的傳統方法和現代方法7.3.6 負載功率和系統效率的計算7.3.8 機械負載種類和不同種類機械負載變頻調速的節能效果任務4 學習做技術改造工程的方法，多爭取工程實踐的鍛煉5#鍋爐風能系統節能改造方案設計說明書附：電路原理設計圖（全套）及調試方案、調試記錄和竣工記錄施工中的設計改進及竣工記錄5#鍋爐鼓引風機變頻系統調試方案 （徵求意見稿）引風機調試記錄 （2011-11-26）鼓風機調試記錄 （2011-11-26）竣工記錄：金富源堿業有限公司低壓變頻器一、客戶資料二、變頻器基本資料三、變頻器參數設置四、變頻器帶負載運行數據五、工程圖片參考文獻