变频调速技术与系统应用PDF电子书下载

目录 1

前言 1

绪论 1

第1章 变频调速的基本原理 7

1.1 变频调速的原理和控制方式 7

1.1.1 变频调速的基本原理 7

1.1.2 变频调速的两种基本控制方式 7

1.1.3 变频调速的其他控制方式 11

1.2.1 恒压频比协调控制方式时的机械特性 12

1.2 变频调速的机械特性 12

1.2.2 基频以上保持恒功率控制方式下的机械特性 16

1.3 负载性质与变频调速 16

1.3.1 负载性质 16

1.3.2 转差频率与转差功率 16

1.3.3 变频调速的突出特点 19

1.4 变频器的分类与特点 20

1.4.1 变频器及其分类 20

1.4.2 交-交变频器与交-直-交变频器 21

1.4.3 电压型与电流型交-直-交变频器 22

1.4.4 PAM型与PWM型交-直-交变频器 25

1.4.5 变频器按照用途的分类 26

1.5 交-交直接变频器 27

1.5.1 方波型交-交变频器 27

1.5.2 正弦波型交-交变频器 29

1.6 PAM型交-直-交间接变频器 30

1.6.1 交-直-交电压型变频器 31

1.6.2 交-直-交电流型变频器 32

1.7 PWM型变频调速控制方式 34

1.7.1 PWM的特点 34

1.7.2 SPWM的原理与指标 35

1.7.3 SPWM的方式 38

1.7.4 通用型PWM逆变主电路 40

1.8 SPWM开关点计算的基本方法 44

1.8.1 开关点计算方法概况 44

1.8.2 自然采样法 45

1.8.3 规则采样法 46

第2章 变频调速系统及其功能模块 48

2.1 开环调速系统 48

2.1.1 转速开环的电压型变频调速系统的结构 48

2.1.2 转速开环的电流型变频调速系统的结构 51

2.1.3 恒幅型PWM变频调速系统的结构 53

2.1.4 电流跟踪型PWM变频调速系统的结构 54

2.2.1 基极驱动电路 55

2.2 变频调速系统的功能模块 55

2.2.2 给定积分器 58

2.2.3 绝对值运算器 60

2.2.4 电压／频率转换器 60

2.2.5 环形分配器 61

2.2.6 SPWM脉冲输出级 62

2.2.7 函数发生器 63

2.2.8 极性鉴别器 64

2.2.9 HEF4752和SLE4520的SPWM信号发生及其应用 65

2.3.1 转差频率及其控制思想 80

2.3 闭环调速系统 80

2.3.2 转差频率控制的转速闭环调速系统 83

第3章 三菱变频器的操作与运行 86

3.1 三菱变频器及其接线原理图 86

3.1.1 三菱变频器 86

3.1.2 三菱FR-A540系列变频器的规格型号 87

3.1.3 三菱FR-A540系列变频器的接线原理图 87

3.2 变频器的操作模式 90

3.2.1 面板（PU）操作模式 90

3.2.2 外部操作模式 91

3.2.4 计算机通信模式 92

3.2.3 PU／外部组合操作模式 92

3.3 变频器的常见控制功能 93

3.3.1 起动控制 93

3.3.2 PID控制 96

3.3.3 多段速度控制 97

3.3.4 程序控制 99

3.3.5 频率跳变控制 100

3.3.6 自动再起动控制和瞬间停电再起动控制 100

3.3.7 与工频切换控制 103

3.3.8 制动控制 107

3.3.9 端子功能选择 116

3.3.10 矢量控制 122

3.4 变频器的控制操作与运行 128

3.4.1 变频器的正确接线 128

3.4.2 操作模式参数设置及操作方法 129

3.4.3 程序运行的设置与控制 130

3.4.4 多段速度控制 133

3.4.5 频率特性曲线的设置 134

3.4.6 输出信号的设置 136

3.4.7 制动控制的实现 139

3.5 根据使用目的的参数分类 141

3.6 三菱变频器的故障与检修 143

3.6.1 电动机故障的情况 143

3.6.2 变频器控制方面的情况 145

第4章 西门子变频器的操作与运行 147

4.1 西门子变频器及其接线原理图 147

4.1.1 西门子变频器的特点和控制方式 147

4.1.2 西门子变频器的型号规格 148

4.1.3 西门子MMV变频器的接线原理图 149

4.2 变频器的控制操作与运行 149

4.2.1 西门子变频器的面板、按键和接线 149

4.2.2 操作模式参数设置与运行 152

4.2.3 电动机参数和变频器控制方式 155

4.2.4 多段固定频率调速 158

4.2.5 转矩提升的设置与运行 162

4.2.6 跳变频率的设置与运行 163

4.3 西门子MMV变频器的其他控制功能 164

4.3.1 断电后自动再起动 164

4.3.2 捕捉再起动 164

4.3.3 转差补偿（％）和转差限幅（％） 165

4.3.4 PID闭环控制 165

4.3.5 制动控制 167

第5章 变频器的安装调试与维护 169

5.1 变频器的安装 169

5.1.1 变频器的应用领域 169

5.1.2 变频器的铭牌 170

5.1.3 变频器的安装 171

5.2 变频器的调试 174

5.2.1 通电前的检查 174

5.2.2 系统功能的设定 174

5.2.3 特殊功能的设定 176

5.2.4 变频器空载试运行 178

5.2.5 外部控制方式下的运行 178

5.3 变频器的维护 178

5.3.1 日常维护和检查 179

5.3.2 变频器的保护功能与故障处理 180

5.4.1 接线与防止噪声时的注意事项 181

5.4 使用变频器时的其他注意事项 181

5.4.2 关于输入与输出的注意事项 183

5.4.3 变频器用于特殊电动机时的注意事项 185

第6章 变频调速系统的应用设计 187

6.1 变频调速系统设计的基本内容和要求 187

6.1.1 变频调速系统设计的基本内容 187

6.1.2 变频调速系统设计的基本要求 187

6.2 变频调速系统的应用设计 188

6.2.1 生产机械的驱动 188

6.2.2 异步电动机的选择 190

6.2.3 变频器的选择 194

6.2.4 变频器外围设备及其选择 197

6.3 不同性质负载时应用设计应考虑的问题 201

6.3.1 恒转矩负载 201

6.3.2 恒功率负载 204

6.3.3 转矩与转速的二次方成正比的负载 205

第7章 变频调速应用系统 207

7.1 车床主轴的变频调速 207

7.1.1 卧式车床的主要功能与构造 207

7.1.2 卧式车床的拖动系统 207

7.1.3 车床主拖动的变频调速系统 209

7.2.1 中央空调系统的基本构成 213

7.2 中央空调变频系统 213

7.2.2 中央空调的拖动系统 215

7.2.3 中央空调变频调速系统的控制依据 215

7.2.4 中央空调变频调速系统的切换方式 216

7.2.5 3台冷却泵全变频调速系统的基本情况 218

7.3 微机控制的变频调速系统 220

7.3.1 87C196MC单片机 220

7.3.2 单片机控制的变频调速系统的特点 222

7.3.3 以87C196MC单片机为核心的控制系统 224

7.3.4 87C196MC单片机片内波形发生器 226

7.3.5 调速系统软件设计 230

7.3.6 专用模块与微机联合控制的变频调速系统 231

7.4 矢量控制的变频调速系统 235

7.4.1 矢量控制的选择与设定 235

7.4.2 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统的构成 237

7.4.3 以DSP为控制核心的矢量控制系统的硬件组成 240

7.4.4 软件设计 242

7.4.5 转差型异步电动机矢量控制系统 250

7.5 变频器的现场总线应用系统 253

7.5.1 现场总线的基本概念与特点 253

7.5.2 Profibus和CC-Link总线介绍 258

7.5.3 实时工业组态控制软件包FIX 261

7.5.4 变频器的通信 264

7.5.5 以变频器为终端的现场总线控制系统 266

附录 271

附录A 三菱变频器参数表 271

附录B 三菱变频器报警码 281

附录C 三菱变频器报警后的对策 286

附录D 西门子变频器参数表 287

附录E 西门子变频器故障码与对策 313

附录F 西门子变频器报警码与对策 315

参考文献 317