变频器应用维护与修理PDF电子书下载

1.1　异步电动机概况 3

1.1.1　异步电动机的结构与基本工作原理 3

1.1.1.1　异步电动机的结构 3

第一篇　原理篇 3

1.1.1.2　异步电动机的基本工作原理 4

1.1.2　异步电动机的转矩和机械特性 7

1.1.2.1　转矩的公式 7

1.1.2.2　机械特性曲线 8

1.1.2.3　机械性能的实用公式 10

1.1.3　异步电动机制动 11

1.1.3.1　能耗制动 11

1.1.3.3　回馈制动运行 12

1.1.3.2　反接制动 12

1.1.4　异步电动机的变频调速 13

1.2　变频器的基本原理 14

1.2.1　变频器技术的发展 14

1.2.1.1　变频器在调速系统中的地位 14

1.2.1.2　变频器的发展过程 15

1.2.1.3　变频器的发展方向 17

1.2.2　变频器的基础知识 18

1.2.2.1 变频器的基本结构 18

1.2.2.2　变频器的分类 19

1.2.2.3　交—直—交变频器的基本电路 22

1.2.2.4　交—直—交变频器的主回路 25

1.3　脉宽调制技术 29

1.3.1　PWM的基本原理 29

1.3.1.1　单极性SPWM控制方式 29

1.3.1.2　双极性SPWM控制方式 30

1.3.2　SPWM调制方法 32

1.3.2.1　异步调制方式 32

1.3.2.2　同步调制方式 32

1.3.2.3　分段同步调制方式 32

1.3.3　SPWM的生成方法 33

1.3.3.1　SPWM模拟电路生成 33

1.3.3.2　SPWM专用芯片生成 34

1.3.3.3　SPWM微处理器与数字信号处理器生成 48

1.3.3.4　SPWM矢量控制处理器生成 59

1.4　变频器的控制方式和原理 60

1.4.1　U/f控制方式 60

1.4.1.1　保持U1/f1=c（常数）的控制方式 60

1.4.1.2　M=C的恒磁通控制方式 61

1.4.1.3　Pm=C的恒功率控制方式 62

1.4.1.4 电压型U/f控制变频器 63

1.4.2　转差频率控制方式 64

1.4.3　矢量控制方式 65

1.4.3.1　基于转差频率控制的矢量控制方式 66

1.4.3.2　矢量控制方式（有／无转速传感器矢量控制） 68

1.5　通用变频器电力电子器件及驱动电路 75

1.5.1　功率晶体管GTR（BJT） 76

1.5.1.1　GTR的特性 77

1.5.1.2　GTR的主要参数 78

1.5.1.3　GTR的驱动电路 79

1.5.1.4　GTR的并联使用 82

1.5.2　功率场效应晶体管MOSFET 82

1.5.2.1　MOSFET的结构 82

1.5.2.2　MOSFET的工作原理 83

1.5.2.3　MOSFET的主要参数 84

1.5.2.4　MOSFET的特性 84

1.5.2.5　MOSFET的驱动电路 85

1.5.3　绝缘栅双极晶体管IGBT 86

1.5.3.1　IGBT的结构特点与外形 87

1.5.3.2　IGBT的重要参数 88

1.5.3.3　IGBT的驱动电路 88

1.5.3.4　IGBT的保护 94

1.5.4　智能功率模块IPM 96

1.5.4.1　IPM的主要特点 97

1.5.4.2　IPM的内部基本结构原理图及接线端子含义 97

1.5.4.3　IPM的应用实例 99

2.1.1　通用变频器的标准规格指标 103

2.1.1.1　通用变频器的型号 103

第二篇　应用篇 103

2.1　通用变频器的规格与选用 103

2.1.1.2　通用变频器的容量 104

2.1.1.3　通用变频器的输出电压 104

2.1.1.4　通用变频器的输出频率 104

2.1.1.5　通用变频器控制特性 104

2.1.1.6　通用变频器的保护功能 105

2.1.1.7　使用条件 105

2.1.2　通用变频器的选型 105

2.1.3　通用变频器容量的选用 106

2.2.1　西门子通用变频器 107

2.2.1.1　MM420通用变频器 107

2.2　通用变频器主要产品介绍 107

2.2.1.2　MM440矢量型通用变频器 110

2.2.1.3　MICROMASTER Vector（MM3）系列通用变频器 114

2.2.2　ABB通用变频器 115

2.2.2.1 ABB Comp—ACS100系列变频器 116

2.2.2.2　ABB Comp—ACS400系列变频器 118

2.2.2.3　ABB Comp—ACS600系列变频器 121

2.2.3　丹佛斯通用变频器 125

2.2.3.1　丹佛斯VLT2800系列变频器 126

2.2.3.2　丹佛斯VLT5000系列变频器 128

2.2.4　施耐德通用变频器 135

2.2.4.1　施耐德Altivar 08系列变频器 135

2.2.4.2　施耐德Altivar 68系列变频器 137

2.2.5　伦茨通用变频器 146

2.2.6.1　三菱FR—A500系列多功能通用型通用变频器 149

2.2.6　三菱通用变频器 149

2.2.6.2　三菱FR-F500系列风机水泵专用型通用变频器 151

2.2.7　富士通用变频器 156

2.2.7.1　富士FRENIC 5000 G9S/P9S通用变频器 156

2.2.7.2　富士FRENIC 5000 G11S/P11S通用变频器 162

2.2.7.3 富士FRENIC 5000 G11UD电梯专用系列变频器 166

2.2.8　日立通用变频器 170

2.2.8.1　日立J-100系列变频器 170

2.2.8.2 日立J-300系列变频器 174

2.2.9　三肯通用变频器 178

2.2.10.1 台安N2系列通用变频器 182

2.2.10　台安通用变频器 182

2.2.10.2 台安V2系列通用变频器 186

2.2.11　佳灵通用变频器 187

2.3　通用变频器的安装 191

2.3.1　通用变频器的安装环境 191

2.3.2　通用变频器的具体安装 192

2.3.2.1　墙挂式安装 192

2.3.2.2　柜式安装 192

2.3.3　通用变频器的接线 193

2.3.3.1　主电路的接线 193

2.3.3.2　控制电路的接线 195

2.3.4.1　变频器抑制外部干扰的有效措施 197

2.3.4　通用变频器的抗干扰措施 197

2.3.4.2　变频器对外干扰抑制的有效措施 198

2.4　通用变频器的使用 198

2.4.1　键盘面板设置 198

2.4.2　键盘面板的操作体系与操作方法 200

2.4.3　通用变频器的控制方法 206

2.4.3.1　键盘面板控制 206

2.4.3.2　外部端子控制 207

2.4.3.3　串行通讯接口控制 207

2.4.3.4　PID控制 208

2.4.3.5　可编程控制器（PLC）控制 208

2.4.4.1　制动电阻和制动单元 209

2.4.4　通用变频器的制动 209

2.4.4.2　制动过程中的转矩概念 210

2.4.4.3　制动电阻值和容量的确定 210

2.4.4.4　制动单元的结构原理 211

2.5　通用变频器的应用实例 212

2.5.1　变频器恒压（或恒水位）供水系统 212

2.5.1.1　变频器恒压供水系统常用的几种方案 212

2.5.1.2　变频器恒压供水系统举例 213

2.5.2　变频器收卷机恒张力控制系统 215

2.5.2.1　收卷系统的张力控制方案 216

2.5.2.2　变频器收卷恒张力控制系统实例 219

2.5.3　变频器控制自动加料系统 220

2.5.3.1　变频器调速传动带定量供料控制 220

2.5.3.2　变频器调速称量斗自动加料控制 221

第三篇　维修篇 225

3.1　变频器的维护 225

3.1.1　变频器维护的重要性 225

3.1.1.1　使用环境对变频器的影响 225

3.1.1.2　元器件老化对变频器的影响 226

3.1.2　变频器的日常检查 226

3.1.3　变频器的定期检修 227

3.1.3.1　停机检修 227

3.1.3.2　通电试运行检查 229

3.2　变频器调速系统常见异常及处理方法 230

3.2.1　故障报警显示（停机）和运行异常 230

3.2.1.1　过电流故障 231

3.2.1.2　过电压故障 232

3.2.1.3　欠电压故障 233

3.2.1.4　变频器过热故障 233

3.2.1.5　电动机不能启动 234

3.2.1.6　电动机能运行，但不能调速 234

3.2.1.7　电动机加速过程中失速 236

3.2.1.8　异常故障 236

3.2.2　变频器干扰故障 237

3.2.2.1　外界对变频器的干扰 238

3.2.2.2　变频器对周边设备的干扰 238

3.3　变频器的修理 240

3.3.1　变频器修理的基本方法 241

3.3.1.2　修理变频器的主要检测仪器 242

3.3.1.1　变频器修理的理论准备工作 242

3.3.1.3　变频器修理的通常方法 244

3.3.2　变频器主要电路故障分析和处理 247

3.3.2.1　主回路 247

3.3.2.2　驱动电路 251

3.3.2.3　保护电路 253

3.3.2.4　开关电源电路 255

3.3.2.5　通信接口电路 260

3.3.2.6　外部控制电路 261

3.3.3　变频器常见故障的分析和处理 261

3.3.3.1　功率模块的损坏 262

3.3.3.3　有充电显示，键盘面板无显示 265

3.3.3.2　无任何显示 265

3.3.3.4　有故障显示 266

3.3.3.5　无故障显示，不能工作 271

3.3.3.6　输出电压波动，电动机运行抖动 272

3.3.4　变频器修理实例 273

3.3.4.1　功率模块损坏（1～11例） 273

3.3.4.2　操作盘无任何显示（黑屏）（12～18例） 278

3.3.4.3　故障显示（19～38例） 282

3.3.4.4　运行过程中出现的故障显示（39～46例） 295

3.3.4.5　运行时出现的故障（47～54例） 298

3.3.4.6　其他故障（55～76例） 301

3.3.4.7　器件的变通（72～82例） 310