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第1章 绪论1

1.1 变频器简介1

1.1.1 变频器的产生背景1

1.1.2 使用变频器的目的及效果2

1.2 变频器调速控制系统的优势2

1.3 变频器的分类4

1.4 变频器的应用范围及市场需求5

1.5 变频器的性能质量与可靠性9

1.5.1 变频器的基本功能9

1.5.2 变频器的质量标准10

1.5.3 变频器可靠性指标的分配11

1.6 变频器的发展趋势13

第2章 变频器的工作原理及控制方式17

2.1 异步电动机基本工作原理与控制17

2.1.1 异步电动机基本工作原理17

2.1.2 异步电动机的等效电路17

2.1.3 三相异步电动机的变频调速原理17

2.1.4 异步电动机调速的基本方法18

2.2 变频器的基本构成和工作原理25

2.2.1 变频器的基本构成25

2.2.2 变频器的工作原理27

2.3 变频器对异步电动机的控制方式28

2.3.1 恒U/f控制29

2.3.2 转差频率控制32

2.3.3 矢量控制33

2.3.4 直接转矩控制35

2.3.5 直接转速控制35

2.3.6 矩阵式控制36

2.4 变频器的频率给定方式37

第3章 变频器的选择40

3.1 负载与电动机的转矩特性40

3.1.1 恒转矩负载40

3.1.2 恒功率负载41

3.1.3 二次方律负载41

3.1.4 其他类型的负载42

3.1.5 电动机的转矩特性43

3.2 负载的飞轮力矩44

3.3 电动机的选择44

3.3.1 电动机类型的选定45

3.3.2 电动机额定电压及额定转速的选定46

3.3.3 电动机额定功率的选定46

3.3.4 电动机型式的选定48

3.3.5 电动机外壳防护的选定48

3.3.6 选定电动机时的注意事项48

3.4 根据负载特性选择变频器53

3.4.1 变频器电压和电流的选择55

3.4.2 变频器容量的选择55

3.4.3 恒转矩负载变频器的选择56

3.4.4 恒功率负载变频器的选择57

3.4.5 二次方律负载变频器的选择58

3.5 变频器外围设备的选择58

3.5.1 输入变压器的选择60

3.5.2 低压断路器的选择60

3.5.3 交流接触器的选择60

3.5.4 制动电阻的选择60

3.5.5 电抗器的选择62

3.5.6 EMI滤波器的选择64

第4章 变频器的电路结构及功能66

4.1 变频器的主电路构成66

4.1.1 变频器的外接主电路66

4.1.2 变频器的内部主电路68

4.2 变频器控制电路的基本构成74

4.2.1 主控制电路74

4.2.2 主电路驱动电路75

4.2.3 信号检测电路77

4.2.4 保护电路77

4.2.5 外部接口电路79

4.2.6 数字操作显示盒81

4.3 变频器的电气制动83

4.3.1 能耗制动83

4.3.2 直流制动85

4.3.3 回馈制动86

4.4 变频调速的常用控制原理图89

4.5 变频器的故障切换控制91

4.5.1 切换控制的主电路91

4.5.2 切换控制电路举例91

4.6 变频器的主要功能92

4.6.1 系统所具有的功能93

4.6.2 频率设定功能95

4.6.3 与保护功能有关的功能97

4.6.4 与运行方式有关的功能98

4.6.5 与状态检测有关的功能99

4.6.6 其他功能100

第5章 变频器的安装、布线、接地及调试102

5.1 变频器的安装102

5.1.1 变频器的设备环境及安装102

5.1.2 变频器的接线104

5.2 变频器系统的布线设计106

5.2.1 变频调速系统的布线设计106

5.2.2 变频调速系统布线的抗干扰设计109

5.3 地线与接地技术114

5.3.1 地线的定义及接地的目的114

5.3.2 接地的分类116

5.4 通电前的检查与功能设定117

5.4.1 通电前的检查117

5.4.2 系统功能的设定118

5.4.3 特殊功能的设定119

5.5 变频器的试运行120

5.5.1 变频器空载试运行120

5.5.2 外部控制方式下的试运行120

5.5.3 负载机械的试运行120

第6章 使用变频器时的注意事项及异常对策121

6.1 变频器的使用要点121

6.2 常规注意事项122

6.2.1 物理环境注意事项122

6.2.2 电气环境注意事项122

6.2.3 参数设置中的注意事项123

6.2.4 接线过程中的注意事项123

6.2.5 变频器的接地123

6.2.6 变频器的防雷123

6.2.7 变频器运行中的注意事项123

6.2.8 变频器的使用寿命及功率因数123

6.2.9 变频器与负载的配置124

6.3 变频器的异常对策128

6.3.1 高温环境的对策128

6.3.2 气体腐蚀环境的对策128

6.3.3 灰尘与潮气环境的对策128

6.3.4 严重恶劣环境的对策129

6.3.5 防止外来干扰的对策129

6.3.6 变频器漏电的对策129

6.3.7 防止数字电路干扰的对策131

6.3.8 防止谐波干扰的对策132

6.3.9 防止振动干扰的对策135

6.3.10 防止噪声干扰的对策135

第7章 变频器的维护、故障诊断及案例分析137

7.1 变频器的维护与检修137

7.1.1 变频器的日常维护和检查137

7.1.2 变频器的定期维护和检查138

7.1.3 变频器的大修139

7.1.4 零部件的更换141

7.2 变频器的测量141

7.2.1 变频器的测量方法141

7.2.2 测量位置和测量仪表143

7.3 变频器故障的处理方法及维修步骤144

7.3.1 变频器故障的处理方法144

7.3.2 变频器故障的维修步骤145

7.3.3 变频器故障的维修经验147

7.4 变频器的故障诊断148

7.4.1 故障内容148

7.4.2 故障诊断149

7.5 变频器的常见故障判断及处理154

7.5.1 常用变频器参数设置故障155

7.5.2 过电压故障155

7.5.3 过电流故障156

7.5.4 过载故障156

7.5.5 欠电压故障157

7.5.6 过热故障158

7.5.7 输出不平衡故障158

7.5.8 开关电源损坏故障158

7.5.9 印制板电路损坏故障161

7.5.10 CPU主板故障163

7.5.11 监控键盘故障163

7.5.12 接插件故障163

7.5.13 传感器故障163

7.6 变频器的主电路故障及处理方法164

7.6.1 变频器主电路结构164

7.6.2 变频器主电路故障及处理方法165

7.7 变频器控制电路的保护及抗干扰措施167

7.7.1 变频器控制电路结构167

7.7.2 变频器控制电路的保护168

7.7.3 变频器控制电路的抗干扰措施169

7.8 变频器驱动电路常见问题及解决方法170

7.9 变频器故障诊断实例173

第8章 三菱FR-A700系列变频器的操作与运行179

8.1 FR-A700系列变频器的特点179

8.2 FR-A700系列变频器的电路结构与控制方式180

8.3 FR-A700系列变频器的安装182

8.3.1 变频器的配线182

8.3.2 主电路的配线184

8.3.3 控制电路的配线186

8.3.4 接线时的注意事项186

8.4 FR-A700系列变频器的参数设置193

8.5 FR-A700系列变频器的显示及保护199

8.6 FR-A700系列变频器的维护及检查204

8.6.1 逆变器模块及整流桥模块的检查方法204

8.6.2 主电路的电压、电流及功率测量法205

第9章 西门子MM4系列变频器的操作及运行210

9.1 MM440变频器的特点211

9.2 MM440变频器的外形尺寸与电路结构212

9.2.1 MM440变频器的外形尺寸212

9.2.2 MM440变频器的电路结构213

9.3 MM440变频器的参数、技术规格及可选件215

9.3.1 MM440变频器的参数215

9.3.2 MM440变频器的技术规格216

9.3.3 MM440变频器的可选件218

9.4 MM440变频器的调试219

9.4.1 调试方法219

9.4.2 常规操作226

9.5 MM440变频器的显示及保护227

9.6 MM440变频调速系统在铣床中的应用236

第10章 欧姆龙3G3MZ系列变频器的操作及运行238

10.1 欧姆龙3G3MZ系列变频器的特点238

10.2 欧姆龙3G3MZ系列变频器的结构及监控功能240

10.2.1 欧姆龙3G3MZ系列变频器的结构240

10.2.2 欧姆龙3G3MZ系列变频器的监控功能241

10.3 欧姆龙3G3MZ系列变频器的安装246

10.3.1 变频器的配线247

10.3.2 主电路的配线250

10.3.3 控制电路的配线254

10.4 欧姆龙3G3MZ系列变频器的显示及保护256

参考文献265