变频器原理与应用教程PDF电子书下载

第1章 变频器驱动电机的特性 1

1.1 电机结构 1

1.2 基本特性 2

1.2.1 扭矩、电流与转速的特性曲线 2

1.2.2 电机转速 2

1.2.3 什么是转差率 3

1.2.4 电机电流 3

1.2.5 电机转速波动与电机负载电流 4

1.2.6 什么是电机的额定扭矩 4

1.3 变频器驱动电机的扭矩和电流特性 5

1.4 标准电机的变频器驱动操作 6

1.4.1 50Hz与60Hz额定扭矩的差异 6

1.4.2 变频器操作的重点 7

1.4.3 为什么变频器输出的电压随电机转速的变化而变化 7

1.4.4 再生电机扭矩 7

1.4.5 在频率大于50Hz或60Hz区域的操作 8

1.5 变频器控制标准电机的输出特性 9

1.6 V/f模式和扭矩提升 10

1.6.1 电机的基本等效电路 10

1.6.2 什么是扭矩提升 11

1.6.3 扭矩提升的设定 11

1.7 负载扭矩的类型与V/f模式 13

1.8 加减速时间和GD2 14

1.8.1 加减速时间 14

1.8.2 GD2的含义 15

第2章 变频器原理及加减速特性 16

2.1 变频器的构成 16

2.2 逆变器的电路原理 17

2.2.1 直流电变为交流电 17

2.2.2 改变频率 17

2.2.3 3相交流电流 18

2.2.4 逆变器电路的构成 19

2.2.5 晶体管的功能 19

2.2.6 改变AC电压的几种方法 19

2.3整流器电路的工作原理 22

2.3.1 整流器原理 22

2.3.2 稳态时（电机运转时）AC输入电流 22

2.3.3 接通电源时AC输入电流 24

2.4 变频器控制系统及自动调整功能 25

2.4.1 V/f控制 25

2.4.2 简单磁通矢量控制 25

2.4.3 磁通矢量控制 26

2.4.4 矢量控制（闭环） 27

2.4.5 自动调整功能 29

2.5 保护功能 29

2.5.1 保护功能的目的和类型 29

2.5.2 保护功能工作过程 31

2.5.3 保护功能的级别 32

2.5.4 保护功能作用时的显示及输出信号 32

2.5.5 复位方法 33

2.5.6 再启动功能 34

2.6 变频器加速及其操作特性 34

2.6.1 启动 34

2.6.2 加速 35

2.6.3 过电流引起的失速防止 36

2.6.4 恒速操作 37

2.7 变频器减速及停止特性 38

2.7.1 减速 38

2.7.2 停止 39

2.8 变频器效率及功率因数 40

2.8.1 变频器效率 40

2.8.2 功率因数 41

2.8.3 变频器输入电流及功率因数的改善 41

第3章 电机及变频器的容量选择和操作方法 45

3.1 怎样进行容量选择 45

3.1.1 什么是变频器的容量 45

3.1.2 容量选择要点 46

3.2 根据操作模式进行选择 48

3.2.1 启动 50

3.2.2 加速 50

3.2.3 减速 50

3.2.4 电机温升 52

3.3 机械减速比的确定 53

3.4 容量选择程序 54

3.4.1 连续操作检验程序 57

3.4.2 周期操作的检验程序 59

3.4.3 提升操作检验程序 60

3.5 操作方法 64

3.5.1 操作方法的类型 64

3.5.2 操作程序概述 65

3.5.3 功能设定操作 65

3.5.4 启动／停止方法 70

3.5.5 用输入侧电磁接触器MC启动和停止 71

3.5.6 变频器启动滑动运转的电机 71

3.5.7 怎样使用带电磁制动的电机 72

3.5.8 频率设定信号（可选择）及输出频率 72

3.5.9 其他操作方法 75

第4章 变频器电源（高次谐波及瞬间失电） 78

4.1 什么是高次谐波 78

4.2 整流电路特性与高次谐波 79

4.3 高次谐波电流分支路径 80

4.4 高次谐波抑制指南 82

4.4.1 在家庭应用和一般目的产品方面的谐波抑制指南 82

4.4.2 在高压或特定高压供电耗电方面的谐波抑制指南 83

4.5 高次谐波对周围设备的影响及谐波抑制技术 83

4.5.1 消耗场合的谐波抑制技术 83

4.5.2 功率电容器 88

4.5.3 独立的电源发电机 89

4.6 瞬间失电对变频器的影响 90

4.6.1 瞬间失电时变频器的操作 90

4.6.2 瞬间失电发生时变频器周围电路及变频器操作 91

4.6.3 瞬间失电后，自动再启动控制 93

第5章 噪声 95

5.1 声音的产生原理 95

5.2 噪声类型及传输路径 96

5.3 噪声的衰减技术 98

5.3.1 噪声衰减技术的要点 98

5.3.2 特殊的声音衰减举例 102

5.3.3 噪声滤波器 105

5.4 泄漏电流 107

5.4.1 对地泄漏电流 107

5.4.2 线间泄漏电流 108

5.5 接地（接大地） 109

第6章 变频器的安装操作与正确使用 111

6.1 安装的环境与条件 111

6.1.1 变频器的可靠性与温度 111

6.1.2 周围温度 111

6.1.3 变频器产生的热量 112

6.1.4 配电柜的散热及通风情况 113

6.1.5 放电电阻的安装 114

6.1.6 变频器的安装方向 114

6.1.7 安装环境规格标准 115

6.1.8 污垢防护结构 116

6.1.9 在配电柜中安装变频器的注意事项 116

6.1.10 变频器驱动防爆电机 117

6.2 变频器配线 118

6.2.1 控制电路配线 118

6.2.2 端子连接图 120

6.2.3 主电路配线 121

6.2.4 I/O电缆的配线长度 122

6.2.5 BU制动单元配线 123

6.2.6 FR-BU制动单元配线 123

6.2.7 高性能制动电阻（FR-ABR）的配线 124

第7章 周边设备及选项配置 125

7.1 周边设备与理解要点 125

7.2 变频器应用选项配置 126

7.3 电源容量 126

7.4 无熔丝断路器（NFB） 127

7.5 漏电断路器（ELB） 127

7.6 输入侧电磁接触器（MC） 127

7.7 浪涌抑制滤波器 128

7.7.1 措施 128

7.7.2 轮廓尺寸 129

7.8 输出侧的电磁接触器（MC） 129

7.9 热继电器（OCR） 130

7.10 主回路电缆尺寸 130

7.11 功率因数改善电抗器（FR—BAL或FR—BEL） 131

第8章 维修、检查 132

8.1 维护检查时的注意事项 132

8.2 检查项目 132

8.3 关于零件的更换 134

8.4 主回路的电压、电流和功率的测定方法 135

8.5 异常停止时参数单元的显示和检查 137

8.6 故障诊断及测试点 138

8.7 保护功能 139

第9章 变频器的应用 141

9.1 引言 141

9.2 节能方面 143

9.2.1 节能的原因 143

9.2.2 节能用变频器（泵、风机） 148

9.2.3 节能运行的具体应用举例 152

9.3 省力化、自动化及提高生产率 155

9.3.1 变频器在省力化、自动化及提高生产率方面的应用 156

9.3.2 在省力化、自动化以及提高生产率方面的应用 158

9.4 提高质量 159

9.4.1 机床 160

9.4.2 风机 161

9.4.3 泵 161

9.4.4 传送带 162

9.4.5 压缩机 164

9.4.6 搬运机械 164

9.5 其他方面 165

9.5.1 维护性提高 165

9.5.2 机械的标准化、简单化 166

9.5.3 电机的防爆化 166

9.5.4 高速化 166

9.5.5 电源设备容量减小 166