交流电动机变频调速技术是在近几十年来迅猛发展起来的电力拖动先进技术,其应用领域十分广泛。为了适应科技的发展,将先进技术推广到生产实践中去,交流变频调速技术已成为应用型本科、高职高专电类专业的必修或选修课程。
全书分八章,依次是:变频调速技术概述,常用电力电子器件原理及选择,变频调速原理,变频器的选择,变频调速拖动系统的构建,变频技术应用概述,变频器的安装、维护与调试和变频器的操作实验。
本书在理论上以必需、够用为原则;精心选材,努力贯彻少而精、启发式的教学思想;根据应用型本科和高职高专的教学要求,在降低理论学习难度、增强实践性方面,花费了较大的精力,努力做到理论联系实际,使教材的适用性、实用性更强。全书结构合理、简明扼要,**突出;文笔通俗流畅,图文并茂。书中还精选了思考题和习题。
本书适用于应用型本科和高职高专电类、自动化类、机电类专业选用,也可供对变频技术感兴趣的工程技术人员参考。

第1章 变频调速技术概述
1.1 直流电动机及其拖动系统的基础知识回顾
1.1.1 直流电动机的工作原理
1.1.2 直流电动机的励磁方式
1.1.3 直流电动机的机械特性
1.1.4 直流电动机的调速
1.2 三相交流异步电动机及其拖动系统的基础知识回顾
1.2.1 三相异步电动机的基本结构
1.2.2 三相异步电动机的工作原理
1.2.3 旋转磁场的极数
1.2.4 三相异步电动机的运行特点
1.2.5 三相异步电动机的调速
1.2.6 三相异步电动机的机械特性
1.2.7 异步电动机负载的机械特性
1.2.8 异步电动机拖动系统运行状况的分析
1.2.9 异步电动机拖动反抗性恒转矩负载系统的制动
1.2.10 异步电动机拖动位能性恒转矩负载系统的制动
1.3 交流电动机的变频调速技术概述
1.3.1 什么是交流电动机的变频调速技术
1.3.2 交流电动机的变频调速技术的主要发展过程
1.3.3 交流电动机的变频器种类
思考题与习题
第2章 常用电力电子器件原理及选择
2.1 晶闸管的结构原理及测试
2.1.1 普通晶闸管的结构
2.1.2 晶闸管的工作原理
2.1.3 晶闸管管脚极性的判断和测试
2.1.4 门极可关断晶闸管
2.2 功率晶体管
2.2.1 功率晶体管的结构及工作特点
2.2.2 功率晶体管的主要参数
2.2.3 功率晶体管的选择方法
2.2.4 常用功率晶体管的驱动电路模块
2.3 功率场效应晶体管的结构、工作特点及测试
2.3.1 功率场效应晶体管的结构
2.3.2 功率场效应晶体管的工作特点
2.3.3 功率场效应晶体管的测试
2.4 绝缘栅双极晶体管的结构与工作特点
2.4.1 绝缘栅双极晶体管的结构
2.4.2 绝缘栅双极晶体管的工作特点
2.5 集成门极换流晶闸管的结构与工作特点
2.5.1 集成门极换流晶闸管的结构
2.5.2 集成门极换流晶闸管的工作特点
2.6 MOS控制晶闸管的结构与工作特点
2.6.1 MOS控制晶闸管的结构
2.6.2 MOS控制晶闸管的工作特点
2.7 电力半导体器件的应用特点
2.8 智能电力模块的结构与工作特点
思考题与习题
第3章 变频调速原理
3.1 变频调速的基本原理
3.1.1 变频调速系统的控制方式
3.1.2 PWM控制技术
3.2 通用变频器简介
3.2.1 通用变频器基本结构
3.2.2 变频器的主电路
3.3 V/f控制型通用变频器
3.3.1 普通控制型V/f通用变频器
3.3.2 具有恒定磁通功能的V/f通用变频器
3.3.3 转速闭环控制的转差频率控制系统
3.4 矢量控制系统通用变频器
3.4.1 矢量控制的基本思路
3.4.2 矢量控制通用变频器举例
3.5 直接转矩控制
3.5.1 PWM逆变器输出电压的矢量表示
3.5.2 磁通轨迹控制
3.5.3 直接转矩控制系统的实际结构
3.6 高压变频器主电路结构及其控制特点
3.7 我国变频调速技术的发展状况
3.7.1 变频调速技术的发展过程
3.7.2 目前国内主要的产品状况
3.8 变频技术的发展方向
思考题与习题
第4章 变频器的选择
第5章 变频调速拖动系统的构建
第6章 变频技术应用概述
第7章 变频器的安装、维护与调试
第8章 变频器操作实验
附录 三菱FRA500变频调速器常用参数表
思考题与习题解答
参考文献

第1章 变频调速技术概述
变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。大家知道,从大范围来分,电动机有直流电动机和交流电动机。由于直流电动机调速容易实现,性能好,因此,过去生产机械的调速多用直流电动机。但直流电动机固有的缺点是,由于采用直流电源,它的滑环和碳刷要经常拆换,故费时费工,成本高,给人们带来不少的麻烦。因此人们希望,让简单可靠价廉的笼式交流电动机也能像直流电动机那样调速。这样就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速和串极调速等交流调速方式;由此出现了滑差电机、绕线式电机、同步式交流电机。但其调速性能都无法和直流电动机相比。直到20世纪80年代,由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展,才出现了变频调速技术。它的出现就以其优异的性能逐步取代其他交流电动机调速方式,乃至直流电动机调速系统,而成为电气传动的**。
要学习交流电动机的变频调速技术,必须有电力拖动系统的知识。因此,本章先温习电力拖动系统的基础知识。电力拖动系统由电动机、负载和传动装置三部分组成。描写电力拖动系统的物理量主要是转速,n和转矩T(有时也用电流,因转矩和电动机的电枢电流成正比)。两者之间的关系式称为机械特性。
1.1 直流电动机及其拖动系统的基础知识回顾
1.1.1 直流电动机的工作原理
直流电动机由转子和定子两大部分组成。定子是用励磁绕组绕在定子磁极上而成的(这里不讨论“永磁式直流电机”);转子是用电枢绕组嵌入转子铁芯(用来构成磁路)而成的。定子绕组和转子绕组都通入直流电流。两个电流产生的磁场相互作用,使转子旋转。
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