中、高壓變頻調速系統與節能（簡體書）

本書介紹了中、高壓交-直-交變頻器的工作原理，對異步電動機的控制方式和選擇；PLC按照工藝要求，操控系統中多台設備的起動、制動順序，調節頻率控制電動機的轉速，對“工頻運行”與“變頻運行”的切換；現場總線和光纖網絡實現雙向、串行、多節點的數字通信，共同完成自動控制功能的網絡系統與控制系統；變頻調速系統在中、高壓風機、水泵和平運、上運、下運、長距離以及港口膠帶輸送機系統的應用。本書圖文並茂，輔以大量的工程應用實例，反映了目前國內中、高壓變頻調速系統與節能的*新應用水平。本書可供從事中、高壓風機、水泵和各種膠帶輸送機的變頻調速系統設計人員、節能改造的技術人員、施工維修人員和能源管理崗位人員以及大專院校相關專業師生閱讀。

反映目前國內中高壓變頻調速系統與節能應用水平

前言
第1章中、高壓變頻調速系統中的
變頻器1
11中、高壓變頻器技術的發展1
111新型電力電子器件促進了變頻器的
發展1
112變頻器隨著控制理論技術的創新而
發展2
113變頻器應用微機新技術的發展3
114變頻器應用現場總線和光纖通信
技術的發展3
12中、高壓變頻器的工作原理和
電路組成4
121中、高壓變頻器的工作原理4
122中、高壓變頻器的電路組成4
13直接變換方式（交-交變頻）6
131交-交變頻器的基本電路6
132交-交變頻器的控制方式6
133三相交-交變頻器7
134矩陣式交-交變頻器8
14間接變換方式（交-直-交變頻）8
141交-直-交變頻器的基本結構8
142多脈衝二極管/晶閘管整流電路9
143(電流源型、電壓源型)直流電路及
再生制動10
144電流源型與電壓源型變頻器的性能
比較及應用13
145多電平、多重化的逆變電路13
146控制電路13
147操作顯示電路和保護電路14
15單元串聯型變頻器採用的移相
變壓器14
151採用隔離移相變壓器輸入的
原因14
152移相變壓器二次側的延邊三角形
繞組15
153移相變壓器的移相原理17
154多脈衝整流器用移相變壓器
示例17
16多脈衝變壓二極管橋式整流器18
1616脈衝二極管橋式整流器18
16212脈衝二極管橋式整流器19
16318脈衝二極管橋式整流器21
16424脈衝二極管橋式整流器23
16536脈衝二極管橋式整流器25
17多脈衝變壓晶閘管橋式整流器26
1716脈衝晶閘管橋式整流器26
17212脈衝晶閘管橋式整流器28
17318脈衝晶閘管橋式整流器30
17424脈衝晶閘管橋式整流器30
18高壓變頻器的多電平逆變器31
181採用多電平技術的原因31
182二電平電壓源型10kV傳動
逆變器32
183三電平電壓源型二極管鉗位式逆
變器的優缺點34
184三電平3kV等級逆變器及其
拓撲37
185三電平6kV逆變器及其拓撲38
19中、高壓變頻器的多重化單元
串聯型逆變器40
191採用多重化單元串聯型技術的
原因40
192基於IGBT組成的多重化逆變器
功率單元41
193多重化單元串聯型6kV逆變器
及其拓撲42
194多重化單元串聯型10kV逆變器及其
拓撲44
195多重化單元串聯型高壓變頻器的星點
漂移功能45
196多重化單元串聯型高壓變頻器的
優缺點49
110多脈衝整流、多重化逆變器高壓變頻器
的結構實例49
111交-直-交變頻器對異步電動機的
控制方式52
1111變頻器的U/f恒定控制52
1112用SPWM方法實現U/f恒定
控制53
1113變頻器的電壓空間矢量控制55
1114變頻器的矢量控制55
1115變頻器的直接轉矩控制56
1116變頻器幾種控制方法的比較57
112中、高壓變頻器的選擇58
1121根據負載類型選擇變頻器58
1122變頻器防護結構的選擇59
1123變頻器的輸入輸出參數60
1124變頻器控制參數及過載能力的
選擇61
1125變頻器輸出電流的選擇61
1126變頻器容量的選擇62
1127根據不同生產機械選擇變頻器66
1128根據技術參數對比選擇變頻器67
113中、高壓變頻器外圍設備的選擇70
1131變頻器的外圍設備70
1132真空斷路器的選擇71
1133真空接觸器的選擇73
1134熱繼電器的選擇74
1135電氣制動及制動電阻的計算
選擇75
1136交流和直流電抗器的選擇77
1137EMC濾波器的選擇79
1138變頻調速電動機的選用79
1139調速運行頻率變化對電動機的
影響 80
11310變頻電動機的特點及使用
場合 81
11311Y系列電動機改成變頻電動機的
方法 82
114變頻器的安裝環境、電纜佈線及選擇、
接地與使用82
1141變頻器對工作環境的要求82
1142變頻器安裝櫃的尺寸和通風量84
1143變頻器與外圍設備的佈線原則86
1144變頻器常用電力電纜的選擇87
1145變頻器專用電力電纜的選擇90
1146變頻器用控制電纜的選擇90
1147變頻器的接地91
1148變頻器使用的注意事項93
115中、高壓變頻調速系統的節能95
1151變頻器的負載類型與節能95
1152變頻調速的節能 95
1153四象限變頻器的能量回饋節能96
1154變頻使電動機軟起動
（軟停止）的節能96
1155變頻器使功率因數提高的節能96
第2章中、高壓變頻調速系統中的
PLC97
21PLC簡介97
211PLC的硬件結構97
212PLC的硬件功能98
213PLC的軟件結構101
214PLC的工作原理101
215PLC的基本特點102
216PLC的幾種應用104
217PLC產品簡介105
22PLC的梯形圖及其繪製106
221梯形圖與繼電器控制電路的
區別106
222梯形圖的基本圖形符號106
223梯形圖的繪製108
224梯形圖的繪製規則108
23PLC的基本程序指令和功能指令109
231PLC的助記符指令109
232PLC常用基本程序指令110
233基本程序指令控制電動機的
正反轉111
234定時器指令的功能113
235計數器指令的功能113
236PLC定時器與計數器的
級聯使用114
237置位與複位指令的功能115
238PLC的PID功能指令115
239PLC的通信功能指令117
24PLC的選擇118
241估算I/O點數選擇PLC118
242根據輸入技術指標選擇PLC119
243根據輸出形式和技術指標
選擇PLC119
244根據用戶程序存儲容量
選擇PLC120
245根據現場對控制響應速度的
要求選擇PLC120
246根據PLC的專用功能指令選擇
PLC121
247根據通信要求選擇PLC121
25PLC的安裝及接線要求122
251PLC的安裝要求122
252PLC的電源接線要求122
253PLC的輸入/輸出接線要求123
254PLC輸入接口與電氣元件的
接線要求124
26PLC要求的工作環境及使用要點125
261PLC要求的工作環境125
262PLC的使用要點125
27PLC與變頻器的連接126
271利用PLC的繼電器輸出模塊與
變頻器連接126
272利用PLC的晶體管輸出模塊與
變頻器連接127
273利用PLC的模擬輸出模塊與變頻器
連接128
274利用PLC的輸出寄存器模塊與變頻器
連接128
275利用PLC的輸出定位模塊與變頻器
連接129
276PLC輸入變頻器觸點信號的
連接130
277利用PLC的現場總線接口與變頻器通信連接130
278PLC與變頻器配合使用時應注意的
問題130
28PLC控制的工頻與變頻切換電路131
281工頻與變頻運行切換的
原因132
282繼電器控制切換的主電路和
控制電路132
283繼電器控制的工頻和變頻運行133
284繼電器控制的變頻器故障切換及
處理134
285PLC控制的工頻和變頻切換圖及
參數134
286PLC控制的工頻運行過程和
梯形圖135
287PLC控制的變頻運行過程和
梯形圖136
288PLC控制的變頻器故障切換
及處理137
29工程實例：PLC控制4台膠帶輸送機的
典型流程和梯形圖138
291膠帶輸送機的構成和控制
功能要求138
292PLC的I/O表分配和外圍電路139
293膠帶輸送機的程序流程圖
及說明140
294膠帶輸送機起動的梯形圖
及說明141
295膠帶輸送機停止的梯形圖
及說明143
296膠帶輸送機故障的梯形圖
及說明144
297膠帶輸送機檢修的梯形圖
及說明145
298系統調試145
第3章變頻調速系統中的現場總線和
光纖網絡146
31變頻調速中常用的現場總線146
32支持常用現場總線通信的變頻器和
伺服系統148
33RS-232C和RS-485的串行
通信基礎149
331RS-232C和RS-485串行異步
通信數據格式149
332連接握手、確認和中斷150
333串行通信的軟件設置150
34RS-232C串行通信接口技術150
341RS-232C串行通信接口標準150
342RS-232C接口端子的機械
特性151
343RS-232C接口端子的電氣
特性152
344RS-232C的傳輸距離152
345RS-232C的傳輸控制153
346RS-232C電平轉換器153
347RS-232標準的不足154
35RS-485串行通信接口技術154
351RS-485串行通信接口標準154
352RS-485接口端子的電氣特性154
353消除RS-485共模干擾的方法155
354RS-485的傳輸速率與傳輸
距離155
355RS-485網絡拓撲156
356RS-485上匹配終端電阻的
設置158
357RS-485通信距離的延長159
358RS-485採用的通信線和掛接設備
數量160
359RS-485和RS-232C主要性能的
比較160
3510RS-485和RS-232C之間的轉換
模塊160
36PROFIBUS現場總線161
361PROFIBUS協議結構161
362PROFIBUS的存取協議163
363PROFIBUS的FDL幀結構165
364PROFIBUS設備數據庫文件167
365PROFIBUS的總線控制系統168
366PROFIBUS-DP的控制和系統
行為169
367PROFIBUS-DP控制的診斷功能和
接口配置171
37PROFIBUS的傳輸技術171
371用於PA的IEC 1158-2傳輸
技術171
372用於DP和FMS的RS-485
傳輸技術173
373PROFIBUS的光纖傳輸技術173
374PROFIBUS支持的光纖傳輸距離和
光纜敷設174
38變頻器和PLC用現場總線進行通信與
控制175
381變頻器和PLC採用RS-232/485
接口的通信控制175
382用PLC的CPU內置的PROFIBUS-DP
接口和變頻器進行通信聯網176
383通過集成在 PLC的CPU內的MPI
接口進行數據通信178
384通過PLC的通信模塊進行點對點的
數據通信179
385通過PLC的通信模塊接到PROFIBUS
或工業以太網的數據通信179
39通過總線橋與PROFIBUS通信的變頻
調速系統180
391PROFIBUS總線橋180
392PROFIBUS轉RS-232/485設備
總線橋181
393PROFIBUS轉MODBUS總線橋185
394PROFIBUS轉條碼掃描器SCANNER
總線橋189
395PROFIBUS轉CAN總線橋189
396PROFIBUS的B系列總線橋
通用部分190
310通過OLM轉換為光纜通信的
變頻調速系統195
3101ROLM工業光纖鏈路模塊的
功能196
3102ROLM工業光纖鏈路模塊的拓撲
結構 196
3103ROLM產品型號和訂貨號
定義 197
3104PROFIBUS工業光纖鏈路模塊198
3105MODBUS/485/422/232工業光纖鏈路
模塊200
3106D