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本書講述的是變頻器的應用技術和維修方面的內容。全書由實用技術篇和維修精要篇兩部分組成。 實用技術篇闡述了通用變頻器的基礎知識和基本原理,重點介紹了通用變頻器的選型、選容、安裝、接線、參數設置和控制方法,并給出了幾種典型的變頻器應用實例。維修精要篇詳細地講解了通用變頻器的維護、維修方法,著重闡述了變頻器的種種故障現象以及產生的原因和具體維修方法等,同時還列舉了大量的修理實例。 本書可供生產一線的電氣工程技術人員以及變頻器使用和維修人員閱讀,也可作為上崗職業培訓教材以及大中專院校電氣、自動化等相關專業的參考用書。
上篇 實用技術篇第1章 通用變頻器電力電子器件及驅動電路 3第1節 功率晶體管GTR(BJT) 4一、GTR的特性 4二、GTR的主要參數 6三、GTR的驅動電路 6四、GTR的并聯使用 9第2節 功率場效應晶體管(MOSFET) 10一、MOSFET的結構 10二、MOSFET的工作原理 11三、MOSFET的主要參數 11四、MOSFET的特性 12五、MOSFET的驅動電路 13第3節 絕緣柵雙極晶體管(IGBT) 14一、IGBT的結構特點與外形 14二、IGBT的重要參數 15三、IGBT的驅動電路 16四、IGBT的保護 21第4節 智能功率模塊(IPM) 23一、IPM的主要特點 23二、IPM的內部基本結構原理圖及接線端子含義 24三、IPM的應用實例 26第2章 變頻調速基礎知識 28第1節 異步電動機的變頻調速 28一、異步電動機的結構 28二、異步電動機的基本工作原理 28三、異步電動機的轉矩和機械特性 32四、異步電動機的制動 36五、異步電動機的變頻調速 38六、變頻器專用電動機 39第2節 脈寬調制技術 40一、單極性SPWM控制方式 40二、雙極性SPWM控制方式 41三、SPWM的異步調制方式 42四、SPWM的同步調制方式 43五、SPWM的分段同步調制方式 43六、SPWM模擬電路生成 44七、SPWM專用芯片生成 45八、SPWM微處理器與數字信號處理器生成 60九、SPWM矢量控制處理器生成 71第3章 通用變頻器的基本原理 73第1節 變頻器技術的發展 73一、變頻器在調速系統中的地位 73二、變頻器的發展過程 74三、變頻器的發展方向 76第2節 變頻器的基本知識 77一、變頻器的基本結構 77二、變頻器的分類 78三、交-直-交變頻器的基本電路 81四、交-直-交變頻器的主回路構成及工作原理 84第3節 變頻器的控制方式和原理 87一、變頻器U/f控制方式 87二、變頻器轉差頻率控制方式 92三、變頻器矢量控制方式 94四、直接轉矩控制方式 103第4節 高壓變頻器 107一、多電平逆變器 107二、多重化整流電路 110三、單元串聯多重化電源式多電平逆變器高壓變頻器 111四、變壓器耦合輸出高壓變頻器 112五、高壓變頻器對電動機的影響及相應的措施 113第4章 通用變頻器應用技術 115第1節 通用變頻器的規格 115一、通用變頻器的型號 115二、通用變頻器的容量 116三、通用變頻器輸出側的額定值 116四、通用變頻器的輸出頻率 116五、通用變頻器控制特性 117六、通用變頻器的保護功能 117七、通用變頻器的使用條件 117第2節 通用變頻器的選用 118一、通用變頻器的選型 118二、通用變頻器容量的選擇 118第3節 通用變頻器的安裝 120一、通用變頻器的安裝環境 120二、通用變頻器的具體安裝 121三、主電路的接線 123四、控制電路的接線 124五、通用變頻器抑制外部干擾的措施 126六、抑制變頻器對外干擾的措施 126第4節 通用變頻器的操作 127一、鍵盤面板配置 127二、鍵盤面板的操作體系與操作方法 129三、功能數據設置的方法 134四、主要功能參數的含義 135第5節 通用變頻器的控制方法 136一、鍵盤面板控制 137二、外部端子控制 137三、串行通信接口控制 138四、可編程控制器(PLC)控制 151五、比例積分微分調節器(PID)控制 152第6節 通用變頻器的制動 153一、制動過程中的轉矩概念 153二、制動電阻阻值和容量的計算 155三、制動單元的結構原理 155第5章 通用變頻器的應用實例 157第1節 變頻器恒壓供水系統 157一、變頻器恒壓供水系統常用的幾種方案 157二、變頻器恒壓供水系統實例 161第2節 變頻器收卷機恒張力控制系統 164一、變頻器收卷系統張力控制方案 164二、金屬膜分切變頻器收卷機恒張力控制系統實例 167第3節 變頻器同步控制系統 168一、變頻器同步控制的常用方案 168二、玻璃棉板生產設備上的變頻器同步控制 169第4節 變頻器在家電上的應用 178一、變頻冰箱的工作原理與特點 178二、變頻空調調速系統 181下篇 維修精要篇第6章 變頻器維護精要 187第1節 變頻器維護的重要性 187一、使用環境對變頻器的影響 187二、元器件老化對變頻器的影響 188第2節 變頻器的日常檢查 188第3節 變頻器的定期檢修 189一、變頻器停機全面檢修 189二、變頻器通電試運行檢查處理 192第7章 變頻器調速系統常見故障及處理方法 193第1節 故障報警顯示(停機) 193一、過電流故障 193二、過電壓故障 193三、欠電壓故障 195四、變頻器過熱故障 195第2節 運行異常故障 196一、電動機不能啟動 196二、電動機能啟動,但不能調速 196三、電動機加速過程中失速 197四、異常故障 197第3節 變頻器干擾故障 199一、外界對變頻器的干擾 199二、變頻器對周邊設備的干擾 199第8章 變頻器的維修精要 202第1節 變頻器修理的基本方法 203一、變頻器修理的理論基礎 203二、修理變頻器的主要檢測儀器 204三、變頻器修理的一般方法 205四、變頻器修理的步驟 206第2節 變頻器主要電路故障分析和處理 208一、主回路 208二、驅動電路 212三、保護電路 215四、開關電源電路 217五、通信接口電路 222六、外部控制電路 222第3節 變頻器常見故障的分析和處理 223一、功率模塊的損壞 223二、無任何顯示 226三、有充電顯示,鍵盤面板無顯示 226四、有故障顯示 227五、無故障顯示,不能正常運行 230六、輸出電壓波動,電動機運行抖動 232第4節 變頻器修理實例 232一、功率模塊損壞(1~11例) 232二、操作盤無任何顯示(黑屏)(12~18例) 238三、故障顯示(19~38例) 242四、啟動運行過程中出現的故障顯示(39~46例) 253五、運行時出現的故障(47~54例) 256六、其他故障(55~76例) 260七、器件的變通(77~82例) 268八、西門子變頻器維修案例(83~88例) 273九、ABB變頻器維修案例(89~92例) 274十、富士變頻器維修案例(93~97例) 275十一、丹佛斯變頻器維修案例(98~101例) 276十二、臺達變頻器維修案例(102~106例) 277參考文獻 279