音像变频器应用教程(第3版)张燕宾

前言

第 １章 异步电动机的能量传递 ................. １

１１ 后来居上的异步电动机 .................. １

１１１ 无与伦比的转子结构................... １

１１２ 诞生就知变频好..................... ３

１２ 能量传递的平衡关系 ................... ５

１２１ 定子建立磁场的平衡关系................. ５

１２２ 磁场传递能量的平衡关系................. ９

１２３ 负载得到机械能的平衡关系 ............... １２

１２４ 电动机的等效电路 ................... １４

１３ 机械特看能力 ..................... １６

１３１ 用户关心 ４件事 .................... １６

１３２ 机械特说明的问题 .................. １８

１４ 异步电动机的发电状态 ................. １９

１４１ 异步发电机的特殊 ................. １９

１４２ 发电机状态的特点 ................... ２１

１５ 拖动系统的传动机构 .................. ２３

１５１ 常见的传动机构 .................... ２３

１５２ 传动机构的折算 .................... ２４

１６ 异步电动机的铭牌.................... ２６

１６１ 铭牌上的运行数据 ................... ２６

１６２ 异步电动机的型号与接法 ................ ２８

Ⅵ 变频器应用教程 第 ３版

１６３ 异步电动机的定额 ................... ２９

１６４ 电动机的运行定额 ................... ３１

小结............................. ３３

复习思考题.......................... ３４

第 ２章 交 －直 －交变频器 ................... ３６

２１ 交 －直 －交变频器的结构与原理............. ３６

２１１ 自生交流好变频 .................... ３６

２１２ “怀胎”说因由 .................. ３８

２１３ 单进三出变频器 .................... ４１

２２ 磁通传递是核心 ..................... ４３

２２１ 稳住磁通不能忘 .................... ４３

２２２ 电压要随频率变 .................... ４５

２２３ 调制脉宽随正弦 .................... ４６

２２４ ＳＰＷＭ的实施 ..................... ４９

２３ 交 －直 －交变频器的主电路 ............... ５１

２３１ 整流滤波有特点 .................... ５１

２３２ 逆变输出能交换 .................... ５４

２４ 输入电流变异多 ..................... ５５

２４１ 输入输出不相同 .................... ５５

２４２ 三相电流不平衡 .................... ５８

２４３ 功率因数变了味 .................... ６０

２５ 载波频率有影响 ..................... ６３

２５１ 对输出电压的影响 ................... ６４

２５２ 对输出电流的影响 ................... ６５

２５３ 对电磁噪声的影响 ................... ６６

２６ 对抗干扰有措施 ..................... ６７

２６１ 变频器的干扰源 .................... ６７

２６２ 干扰信号的传播途径 .................. ６７

目 录 Ⅶ

２６３ 抗干扰的措施 ..................... ６８

２７ 交 －直 －交变频的改进 ................. ７１

２７１ 整流脉波翻了倍 .................... ７１

２７２ 逆变采用三电平 .................... ７２

２７３ 变频电动机 ...................... ７５

小结............................. ７６

复习思考题.......................... ７８

第 ３章 变频拖动系统 ..................... ８０

３１ 低频运行的新问题.................... ８０

３１１ 低频试验看结果 .................... ８０

３１２ 能力下降问磁通 .................... ８１

３２ Ｖ／Ｆ方式补磁通 ..................... ８２

３２１ 增磁途径唯电压 .................... ８２

３２２ 转矩提升的预置 .................... ８６

３３ 矢量控制定磁通 ..................... ８６

３３１ 矢量控制仿直流 .................... ８７

３３２ 矢量控制的实施 .................... ８９

３３３ 矢量控制的转速反馈 .................. ９１

３４ 直接转矩控制用 “棒 －棒” ............... ９２

３４１ 浅说 “棒 －棒” .................... ９２

３４２ 直接转矩控制简介 ................... ９３

３４３ 直接转矩控制的优缺点 ................. ９５

３５ 变频调速的有效转矩线 ................. ９５

３５１ 有效转矩线的定义 ................... ９６

３５２ ｆＸ≤ｆＮ 的有效转矩线 .................. ９７

３５３ ｆＸ ＞ｆＮ 的有效转矩线 .................. ９７

３６ 变频调速的起动与加速 ................. ９９

３６１ 异步电动机的起动 ................... ９９

Ⅷ 变频器应用教程 第 ３版

３６２ 加速时间与起动电流 .................. １０２

３６３ 加速方式 ....................... １０４

３６４ 起动功能 ....................... １０５

３７ 变频调速的减速与制动 ................. １０６

３７１ 电动机的自由停机 ................... １０７

３７２ 电动机的变频停机 ................... １０８

３７３ 降频时电动机的状态 .................. １０８

３７４ 减速时间与泵升电压 .................. １１０

３７５ 直流制动 ....................... １１１

３８ 制动电阻和制动单元 .................. １１２

３８１ 制动电阻和制动单元的作用 ............... １１３

３８２ 制动单元的工况 .................... １１４

３９ 频率的限制功能 .................... １１６

３９１ 上限频率和下限频率 .................. １１６

３９２ 回避频率 ....................... １１７

３１０ 转矩、转速和功率的关系 ............... １１８

３１０１ 拖动系统的基本规律 ................. １１８

３１０２ 误区 １———甩掉笨重的减速器 ............. １１９

３１０３ 误区 ２———增大频率提高生产率 ............ １２１

３１０４ 误区 ３———减少磁极对数以减小体积 .......... １２３

小结 ............................ １２４

复习思考题 ......................... １２５

第 ４章 变频器的内部控制电路 ................ １２６

４１ 变频器的内部控制框图 ................. １２６

４１１ 主控电路的运算功能 .................. １２６

４１２ 主控电路与外电路的联系 ................ １２７

４２ 变频器的开关电源 ................... １２８

４２１ 开关电源的电源进线 .................. １２８

目 录 Ⅸ

４２２ 脉冲变压器 ...................... １２９

４２３ 脉冲变压器的一次电路 ................. １３０

４２４ 脉冲变压器的二次电路 ................. １３２

４３ ＩＧＢＴ的驱动电路 .................... １３４

４３１ ＩＧＢＴ的主要参数 ................... １３４

４３２ ＩＧＢＴ的开通与关断 .................. １３５

４３３ ＩＧＢＴ的结电容 .................... １３６

４３４ ＩＧＢＴ对驱动电路的要求 ................ １３７

４３５ ＩＧＢＴ的分立元件驱动电路 ............... １４０

４３６ 集成驱动模块示例 ................... １４２

４３７ ＩＧＢＴ智能模块 .................... １４４

４４ 变频器的采样与保护电路................ １４５

４４１ 电流的采样 ...................... １４５

４４２ 电流的保护 ...................... １４９

４４３ 电压的检测与保护 ................... １５１

４５ 断相与接地的保护 ................... １５３

４５１ 断相保护 ....................... １５３

４５２ 接地的判断与保护 ................... １５４

４６ 过热保护 ........................ １５６

４６１ 温度的检测 ...................... １５６

４６２ 热敏电阻的过热保护 .................. １５６

４６３ 风扇的控制 ...................... １５７

小结 ............................ １５９

复习思考题 ......................... １６１

第 ５章 变频器的应用技术 .................. １６２

５１ 变频器的面板和功能预置................ １６２

５１１ 数据显示屏 ...................... １６２

５１２ 液晶显示屏 ...................... １６３

Ⅹ 变频器应用教程 第 ３版

５１３ 变频器的键盘配置 ................... １６３

５１４ 变频器的功能预置 ................... １６６

５２ 变频器的外接主电路 .................. １６７

５２１ 主电路的接线端子 ................... １６７

５２２ 外接主电路 ...................... １６８

５３ 变频器的外部控制电路 ................. １７０

５３１ 外部控制端子的配置 .................. １７０

５３２ 模拟量输入信号 .................... １７１

５３３ 模拟量输入电路 .................... １７１

５３４ 模拟量输入的扩展 ................... １７３

５４ 开关量输入电路 .................... １７４

５４１ 开关量输入端的接收电路 ................ １７４

５４２ 电动机的起动控制 ................... １７５

５４３ 升、降速端子的应用示例 ................ １７７

５４４ 多档转速的控制 .................... １８０

５５ 外接模拟量输出电路 .................. １８３

５５１ 模拟量输出电路 .................... １８３

５５２ 模拟量输出的应用示例 ................. １８４

５６ 变频器的报警输出 ................... １８５

５６１ 报警输出电路 ..................... １８５

５６２ 报警输出的外部控制 .................. １８５

５７ 外接开关量输出电路 .................. １８６

５７１ 开关量输出电路 .................... １８６

５７２ 应用举例 ....................... １８７

５８ 变频器的面板电路 ................... １８８

５８１ 键盘输入电路 ..................... １８８

５８２ ＬＥＤ显示电路..................... １８９

５８３ ＬＥＤ显示屏...................... １９１

５９ 变频器的闭环控制 ................... １９２

目 录 Ⅺ

５９１ 闭环控制的概念 .................... １９２

５９２ 闭环控制的实施 .................... １９４

５９３ ＰＩＤ的概念 ...................... １９６

５９４ 控制逻辑 ....................... ２００

５９５ 压力传感器的接线 ................... ２０１

５９６ 闭环控制的起动问题 .................. ２０１

５９７ ＰＩＤ功能的调试 .................... ２０３

小结 ............................ ２０４

复习思考题 ......................... ２０６

第 ６章 因机施变用变频.................... ２０７

６１ 风机变频调速 ..................... ２０７

６１１ 离心式风机的机械特 ................ ２０７

６１２ 离心式风机的运行特点 ................. ２０９

６１３ 风机变频要点 ..................... ２１０

６２ 水泵变频调速 ..................... ２１３

６２１ 水泵与风机的异同 ................... ２１４

６２２ 供水系统概况 ..................... ２１４

６２３ 恒压供水的闭环控制 .................. ２１６

６３ 带式输煤机的变频改造 ................. ２１８

６３１ 带式输煤机的特点 ................... ２１８

６３２ 变频调速示例 ..................... ２１９

６４ 饮料灌装输送带的变频改造 .............. ２２１

６４１ 运行特点 ....................... ２２１

６４２ 电动机特点 ...................... ２２１

６４３ 变频改造要点 ..................... ２２２

６５ 卷绕机的变频改造 ................... ２２３

６５１ 卷绕机的机械特 .................. ２２３

６５２ 变频改造的主要问题 .................. ２２５

Ⅻ 变频器应用教程 第 ３版

６５３ 减小电动机容量的思考 ................. ２２５

６５４ 卷绕机的转矩控制 ................... ２２７

６６ 车床的变频改造 .................... ２２８

６６１ 车床的大致构造 .................... ２２８

６６２ 主拖动的机械特 .................. ２３０

６６３ 变频调速的改造实例 .................. ２３２

６６４ 变频改造的试探 .................... ２３４

６６５ 两档传动比方案 .................... ２３５

６７ 重力负载的变频调速 .................. ２３７

６７１ 重力负载及其特点 ................... ２３７

６７２ 变频调速的四象限运行 ................. ２３８

６７３ 溜钩的防止 ...................... ２４０

６７４ 重力负载变频改造示例 ................. ２４１

小结 ............................ ２４３

复习思考题 ......................... ２４４

附录 .............................. ２４５

附录 Ａ 变频调速系统实验 ................. ２４５

实验 １ 变频器通电 ..................... ２４５

实验 ２ 外接端子的基本控制 ................. ２４８

实验 ３ 变频器各环节的电压和电流 .............. ２５０

实验 ４ 加、减速实验 .................... ２５３

实验 ５ Ｕ／ｆ线的实验..................... ２５４

实验 ６ 多档转速控制 .................... ２５７

实验 ７ 机械特实验 .................... ２５８

实验 ８ 低频负载电流实验 .................. ２６０

实验 ９ Ｕ形曲线实验 .................... ２６１

实验 １０ 恒压供水实验 .................... ２６３

附录 Ｂ 几种自制器件 .................... ２６５

目 录

Ｂ１ 整流电压表 ...................... ２６５

Ｂ２ 外接频率表 ...................... ２６６

Ｂ３ 自制制动电阻 ..................... ２６７

Ｂ４ 自制制动单元 ..................... ２６８

附录 Ｃ 无触点快速制动器 ................. ２７０

Ｃ１ 快速制动器简介 .................... ２７０

Ｃ２ 变频调速系统的停机控制 ................ ２７５

Ｃ３ 快速制动器的外部接线 ................. ２７７

Ｃ４ 和制动方式的比较 ................. ２７８