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第1章 节电与节能技术的本质1

1.1节能与节电问题的提出1

1.2效率优化的研究和发展概况3

1.3节电与节能的实质5

1.4量子优化法则5

第2章 能耗的表现形式与系统整体效率6

2.1能量消耗系统的分类6

2.1.1以提高势能为目的的系统6

2.1.2以输出电能为目的的系统6

2.1.3以提供热能为目的的系统7

2.1.4克服摩擦力做功的系统8

2.1.5以能量函数为动能的系统8

2.1.6以能量函数为磁能的系统8

2.2效率函数9

2.3加权效率函数10

第3章 节能系统中常用的传感器11

3.1力传感器11

3.2液位传感器12

3.3压力传感器14

3.4温度传感器15

3.5流量传感器18

3.6角度传感器19

3.7电压变送器21

3.8电流变送器22

3.9功率因数变送器和功率变送器22

第4章 节能系统中常用的执行装置23

4.1电磁阀和气动阀23

4.2电动调节阀和气动调节阀24

4.3电气转换器25

4.4气动和液压换向电磁阀26

4.5电液比例阀28

4.6电液伺服阀30

4.7电液数字阀31

4.8磁粉离合器和磁粉制动器31

4.9电磁离合器和电磁制动器32

4.10自力式调节阀33

4.11其他电动装置33

第5章 工业领域常用的电动机34

5.1三相交流电动机34

5.1.1三相交流异步电动机的基本原理35

5.1.2三相交流电动机的反向运行38

5.1.3三相交流电动机的极数40

5.1.4三相交流异步电动机的实际结构43

5.1.5三相交流电动机定子绕组的基本知识43

5.1.6三相交流电动机的几种外部和内部的接线方式48

5.1.7三相交流电动机的常用参数的计算和估算51

5.1.8三相永磁同步交流电动机53

5.1.9三相交流同步电动机54

5.1.10绕线转子三相交流异步电动机54

5.1.11三相变频调速电动机54

5.2单相交流电动机55

5.3直流电动机56

5.4直流无刷电动机57

5.5步进电动机60

5.6伺服电动机63

5.7直线电动机64

5.8开关磁阻电动机66

第6章 设备的调速方法67

6.1交流电动机的转速67

6.2交流电动机的效率67

6.3交流电动机的调速方法68

6.3.1改变极对数的调速方法69

6.3.2改变转差率的12种调速方法72

6.3.3改变频率的调速方法79

6.4其他调速设备84

6.5电磁转差离合器84

6.6液力耦合调速器85

6.7液粘调速离合器85

6.8机械调速器86

6.9直流电动机的调速方法87

6.10交流伺服电动机驱动器88

6.11步进电动机与步进电动机驱动器89

第7章 变频器的调速原理及使用方法90

7.1通用变频器的主电路结构90

7.2正弦波脉宽调制（SPWM）方式及其实现方法91

7.3变频器的谐波和应对措施93

7.4输入输出电抗器的估算94

7.5变频器输入输出电压、电流和功率的测量94

7.6变频器的基本使用方法96

7.6.1变频器的选型96

7.6.2变频器的主要动力和控制接线96

7.6.3变频器的基本参数设定97

7.6.4变频器的外形97

7.7变频器的散热问题和无功补偿问题98

7.8变频器的压频控制98

7.9变频器的矢量控制100

7.10变频器的直接转矩控制102

7.11制动电阻的计算和估算103

7.12变频器中的PID及电源反接问题104

7.13富士变频器的基本使用方法104

7.13.1需要掌握的要领104

7.13.2富士变频器外形105

7.13.3富士变频器型号及总体框图105

7.13.4富士变频器的接线107

7.13.5富士变频器的参数设定109

7.13.6富士变频器的数据快速查询和运行 状态监视112

7.13.7富士变频器的使用高度及散热等问题112

第8章 电动机无功功率的节能补偿114

8.1无功电流和无功功率114

8.2无功电流和无功功率的补偿115

8.3电动机的无功补偿115

第9章 变压器的合理配置与节能运行119

9.1变压器的基本数据119

9.2变压器的经济运行判别方法122

9.3变压器容量选择和经济运行应该注意的问题及误区124

第10章 水泵风机的节能优化调速定律和切换定律127

10.1引言127

10.2水泵的特性129

10.3水泵站消耗的总功率130

10.4定速泵站的最优负荷分配控制131

10.5定速泵站的最优切换控制133

10.6定速泵站的一个优化案例134

10.7变速水泵的特性135

10.8调速泵站的总功耗137

10.9调速泵站的负荷优化控制137

10.10调速泵站运行数量的优化切换139

10.11调速泵站的一个实际案例142

10.12节电比例可实现的必要条件143

10.13关曲线和开曲线144

第11章 多动力系统的优化节能147

11.1引言147

11.2多动力驱动系统消耗的总功率147

11.3多动力系统的最优负荷分配控制148

11.4多动力系统运行动力台数的优化切换150

第12章 电网输电和配电的优化控制与调度153

12.1引言153

12.2电网消耗的总电能154

12.3电网的最优调度154

12.4一个电网下多个变压器供电的能量关系156

12.5一个电网下多个变压器供电的最优调度156

12.6一个电网下多个变压器供电的最优运行台数158

12.7一个电网下多个变压器供电的整体最高效率159

12.8一个电网下多个变压器供电的最优切换法则159

第13章 多锅炉系统的优化调节与优化调度160

13.1引言160

13.2多个锅炉共同供热系统的能量关系160

13.3多个锅炉共同供热系统的最优调度161

13.4多个锅炉共同供热系统的最优运行台数163

13.5多个锅炉共同供热系统的整体最高效率163

13.6多个锅炉共同供热系统的最优切换法则163

第14章 降低运行费用的调度方式164

14.1通过优化调度降低基本电费164

14.2通过优化调度降低总运行费用165

14.3抽水蓄能电站166

14.4通过优化调度降低总用电量167

第15章 空调系统和热交换站的节能和降低运行费用169

15.1中央空调泵站和城市供热系统采暖泵站的节能方法169

15.2中央空调泵站的节能分析170

15.3中央空调系统降低运行费用的冰（或水）蓄冷技术172

15.4地源热泵室内空调技术172

第16章 无负压节能供水175

16.1二次加压泵站175

16.2无负压供水方式的节能优点175

16.3无负压供水设备的基本构成176

16.4存在的6个问题177

16.4.1水泵选型面临的问题177

16.4.2有时仍存在大量的电能浪费问题177

16.4.3卫生隐患问题177

16.4.4水泵气蚀问题177

16.4.5胶囊式无负压供水设备的胶囊寿命问题178

16.4.6容积及成本问题178

16.5清洁型无负压无气蚀胶囊式节能供水设备178

第17章 其他常用的节能方法182

17.1电动机轻载时降压节电182

17.2液压机、注塑机、除尘风机等设备的节电控制183

17.3照明降压节电184

17.4余热回收185

17.5太阳能光伏发电技术186

17.6风力发电技术187

第18章 工业领域中相同设备组成系统的量子优化法则188

18.1问题的提出188

18.2一类函数的极值点和极值188

18.2.1 k值固定找出极值和极值点188

18.2.2 k值变化找出最大或最小极值点189

18.3加权效率优化的负荷分配法则190

18.4加权效率优化运行数量法则191

18.5加权效率优化切换法则192

18.6有约束的加权效率优化负荷分配法则193

18.7有约束的加权效率优化运行数量法则193

18.8有约束条件的加权效率优化切换法则194

18.9加权效率优化系统的几个重要特点194

18.10更一般意义上的通用设备的效率优化195

18.11更一般意义上的最优切换控制198

18.12一种工程上方便使用的近似最优运行台数判别法则和近似最优切换法则201

第19章 工业领域中不同设备组成系统的量子优化法则203

19.1问题的提出203

19.2两种不同设备构成系统的总效率203

19.3两种不同设备构成系统的效率优化205

19.4局部最优和整体最优的关系206

19.5三种不同设备组成系统的总效率206

19.6三种不同设备组成系统的效率优化209

19.7三种以上不同设备组成系统的总效率210

19.8三种以上不同设备组成系统的理论优化方法210

19.9两种不同设备组成系统的工程优化方法——梯度循环法210

19.10两种不同设备的优化分析212

19.11两种不同设备组成系统的设备切换优化法则214

19.12效率优化的几个重要特点214

19.13三种不同设备组成系统的工程优化方法——梯度循环法216

19.14三种不同设备组成系统的优化分析220

19.15 三种以上不同设备组成系统的工程优化方法——梯度循环法221

19.16不同型号的同类设备的效率相似性及负载率222

19.17不同型号的同类设备的相似优化法则223

参考文献224