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第1章 绪论1

1.1 广谱变频节能技术1

1.2 节能电子学2

1.2.1 节能电子学的产生2

1.2.2 变频装置3

1.2.3 变频公式6

1.3 最佳频率与节能分析10

1.3.1 工频段10

1.3.2 次音频段13

1.3.3 中频段13

1.3.4 超音频段13

1.3.5 电磁波段14

1.4 我国能源利用现状及广谱节能目标14

1.4.1 能源利用率低14

1.4.2 能源后备储量有限14

1.4.3 变频节能前途无限15

1.5 广谱变频节能潜力定量分析18

1.5.1 数学模型18

1.5.2 定量分析19

1.5.3 定量分析结论23

1.6 广谱变频市场预测26

第2章 通用变频调速器32

2.1 电动设备转矩特性32

2.2 交流调速方式34

2.3 调速装置选择39

2.4 通用变频调速器类型44

2.4.1 通用变频调速器概念44

2.4.2 开环控制方式44

2.4.3 闭环矢量控制方式45

2.4.4 直接力矩控制方式45

2.4.5 模糊逻辑控制方式45

2.5 通用变频调速器发展趋势46

2.6 通用变频调速器主要性能和技术规格47

第3章 高压变频调速装置78

3.1 高-低压型变频调速装置78

3.1.1 高-低压型变频调速装置概论78

3.1.2 实用新型专利技术“高-低压PWM变频调速装置”80

3.1.3 实用新型专利技术“高-低压PWM变频调速集成装置”81

3.1.4 实用新型专利技术“高-低压变频调速集成装置”83

3.2 高压大功率变频调速装置85

3.2.1 高压大功率变频调速装置概论85

3.2.2 高压大功率变频调速装置类型86

3.2.3 高压大功率变频调速实用装置87

3.2.4 国内外高压变频调速装置主要性能90

3.2.5 国内外高压变频调速装置主要规格93

第4章 直-交变频调速装置100

4.1 直-直斩波器100

4.1.1 斩波器100

4.1.2 斩波调压基本工作原理100

4.1.3 斩波器控制方式及特点102

4.1.4 斩波器的类型103

4.1.5 斩波器工作频率的选择105

4.2 直-直斩波调速装置106

4.2.1 直-直斩波调速优点106

4.2.2 工矿用电机车斩波调速装置107

4.2.3 电动平板车、电动铲车斩波调速装置109

4.2.4 地铁电力机车及城市无轨电车斩波调速装置111

4.2.5 微机控制矿用电机车斩波调速装置113

4.3 直流网交流变频调速装置115

第5章 高频照明技术118

5.1 高频照明118

5.1.1 高频照明技术118

5.1.2 高频照明技术发展过程119

5.1.3 国外高频照明技术发展趋势120

5.1.4 国内高频照明技术发展趋势123

5.2 高频照明原理与特点125

5.2.1 高频照明原理125

5.2.2 高频照明特点126

5.3 高频镇流器类型128

5.3.1 电路类型128

5.3.2 器件类型133

第6章 广谱加热和变频电源工程136

6.1 电子控制式弧焊机136

6.1.1 电子式弧焊机基本原理136

6.1.2 电子式弧焊机分类、特点及应用137

6.2 逆变焊机138

6.2.1 逆变焊机基本原理138

6.2.2 逆变焊机特点140

6.2.3 逆变焊机类型141

6.2.4 逆变焊机应用146

6.2.5 国内外弧焊机的发展150

6.3 中频感应加热技术152

6.3.1 中频感应加热技术发展现状152

6.3.2 工作原理153

6.3.3 主要性能154

6.4 超音频感应加热技术154

6.4.1 超音频感应加热评述154

6.4.2 系统结构155

6.4.3 适用领域157

6.5 高频感应加热技术157

6.5.1 高频感应加热技术评述157

6.5.2 全固态高频感应加热原理158

6.5.3 全固态高频感应加热设备应用160

6.6 超高频介质加热技术161

6.7 微波加热技术163

6.7.1 微波加热原理及应用特点163

6.7.2 微波加热过程164

6.7.3 综合分析169

6.8 远红外加热技术174

6.8.1 远红外加热技术的发展174

6.8.2 远红外加热原理174

6.8.3 远红外加热元件选择175

第7章 变频电源177

7.1 变频电源177

7.1.1 概述177

7.1.2 不间断电源(UPS)178

7.1.3 400Hz电源181

7.2 开关电源186

7.2.1 开关电源类型186

7.2.2 开关电源发展方向186

7.3 集成一体化电源188

第8章 电网净化技术193

8.1 电网净化评述193

8.1.1 无功功率及传送无功功率的无功电流对电网产生的不利影响193

8.1.2 电网谐波对电网中电气设备产生的有害影响194

8.2 无功补偿装置195

8.2.1 无功自动补偿装置195

8.2.2 静止无功补偿装置(SVC)196

8.2.3 无功补偿装置分析202

8.3 新型静止无功发生器(ASVG)205

8.3.1 新型静止无功发生器的优点206

8.3.2 ASVG结构原理207

8.4 电网谐波210

8.4.1 电网中的谐波源210

8.4.2 电网谐波标准基本计算214

8.4.3 谐波电流的潮流分析215

8.4.4 高次谐波的线性谐振与铁磁谐振218

8.4.5 电容器合闸涌流220

8.5 电网谐波的抑制与消除220

8.5.1 电网谐波抑制与消除的主要措施220

8.5.2 多重化移相消谐技术221

8.5.3 串联抑波电抗器222

8.5.4 无源交流滤波器223

8.5.5 有源功率因数校正与有源滤波器225

8.6 电网谐波监测229

8.6.1 电网谐波监视方法229

8.6.2 高次谐波测量方法230

8.6.3 变频净化工程实践232

第9章 变频系统控制工程233

9.1 机电一体化和数控机床233

9.1.1 机电一体化的基本要素233

9.1.2 数控机床234

9.2 变频电梯235

9.2.1 电梯发展过程与现状236

9.2.2 变频电梯工作原理237

9.3 锅炉微机优化控制系统239

9.3.1 锅炉系统的变频调速239

9.3.2 锅炉微机控制系统与变频器连接的硬件240

9.3.3 锅炉微机控制系统的硬件原理241

9.3.4 锅炉微机控制系统的软件243

9.3.5 锅炉微机控制系统的控制算法244

9.4 可编程序逻辑控制(PLC)系统246

9.4.1 PLC的发展及现状246

9.4.2 PLC的基本功能与结构248

第10章 变频配套技术249

10.1 晶闸管249

10.1.1 快速(KK)型晶闸管和高频晶闸管249

10.1.2 静电感应晶闸管(SITh)250

10.2 功率晶体管253

10.2.1 IGBT的发展概况253

10.2.2 IGBT的工作原理254

10.2.3 IGBT的特性255

10.2.4 IGBT的驱动和保护258

10.2.5 IGBT的应用实例258

10.3 功率集成电路(PIC)261

10.3.1 PIC的现状及发展261

10.3.2 智能型功率集成电路(SPIC)262

10.3.3 PIC变频装置265

10.3.4 智能功率模块(IPM)266

10.3.5 集成门极换流晶闸管(IGCT)269

10.3.6 远红外辐射器269

10.4 变频装置配套元部件272

10.4.1 热管散热器272

10.4.2 真空开关管273

10.4.3 变频装置的专用元件276

10.4.4 变频电动机276

第11章 变频技术在设备改造中的应用279

11.1 风机、泵类变频化279

11.1.1 风机、泵类改造分类279

11.1.2 热电厂锅炉送风机改造后效益分析280

11.1.3 锅炉工程变频调速设备应用分析282

11.2 传统调速设备变频化282

11.2.1 传统交流调速设备变频化282

11.2.2 直流调速设备变频化283

11.2.3 变频调速装置选择284

11.2.4 变频装置现场调整288

11.2.5 变频器维护289

11.2.6 改进措施290

11.3 照明灯高频化效益分析290

11.3.1 微观效益分析290

11.3.2 典型照明工程效益分析293

11.3.3 宏观效益预测295

11.3.4 镇流器鉴别298

11.4 加热设备广谱化299

11.4.1 电焊机中高频化299

11.4.2 金属及介质加热感应化299

11.4.3 食品及药品类烘干消毒微波化299

11.4.4 远红外加热技术的应用299

11.4.5 激光应用306

11.5 电网净化和系统控制优化308

11.5.1 电网净化措施308

11.5.2 电梯系统控制313

11.5.3 锅炉微机优化控制系统313

11.5.4 PLC应用314

第12章 变频技术在行业改造中的应用316

12.1 重点改造行业顺序316

12.2 变频技术在化工行业改造中的应用317

12.3 变频技术在冶金行业改造中的应用318

12.3.1 应用评述和应用领域318

12.3.2 国外冶金行业变频技术的应用319

12.3.3 国内冶金行业变频技术的应用320

12.4 变频技术在能源行业改造中的应用323

12.4.1 在热电行业中的应用323

12.4.2 在煤炭行业中的应用325

12.4.3 在石油天然气开采行业中的应用332

12.4.4 在石油加工业中的应用333

12.5 变频技术在建材行业改造中的应用338

12.6 变频技术在轻纺行业改造中的应用338

12.6.1 在食品、饮料和烟草业的应用338

12.6.2 在造纸行业的应用339

12.6.3 在纺织行业的应用340

12.7 变频技术在机械行业改造中的应用341

12.8 变频技术在交通邮电行业改造中的应用341

12.9 变频技术在建设行业改造中的应用342

12.9.1 在建筑行业的应用342

12.9.2 在自来水行业的应用342

12.9.3 在煤气生产供应行业的应用346

12.10 变频技术在生活消费中的应用346

12.11 变频技术在其他行业改造中的应用347

附录 符号意义349

参考文献354