上篇 实用技术篇 3
第1章 通用变频器电力电子器件及驱动电路 3
第1节 功率晶体管GTR（BJT） 4
一、GTR的特性 4
二、GTR的主要参数 6
三、GTR的驱动电路 6
四、GTR的并联使用 9
第2节 功率场效应晶体管（MOSFET） 10
一、MOSFET的结构 10
二、MOSFET的工作原理 11
三、MOSFET的主要参数 11
四、MOSFET的特性 12
五、MOSFET的驱动电路 13
第3节 绝缘栅双极晶体管（IGBT） 14
一、IGBT的结构特点与外形 14
二、IGBT的重要参数 15
三、IGBT的驱动电路 16
四、IGBT的保护 21
第4节 智能功率模块（IPM） 23
一、IPM的主要特点 23
二、IPM的内部基本结构原理图及接线端子含义 24
三、IPM的应用实例 26
第2章 变频调速基础知识 28
第1节 异步电动机的变频调速 28
一、异步电动机的结构 28
二、异步电动机的基本工作原理 28
三、异步电动机的转矩和机械特性 32
四、异步电动机的制动 36
五、异步电动机的变频调速 38
六、变频器专用电动机 39
第2节 脉宽调制技术 40
一、单极性SPWM控制方式 40
二、双极性SPWM控制方式 41
三、SPWM的异步调制方式 42
四、SPWM的同步调制方式 43
五、SPWM的分段同步调制方式 43
六、SPWM模拟电路生成 44
七、SPWM专用芯片生成 45
八、SPWM微处理器与数字信号处理器生成 60
九、SPWM矢量控制处理器生成 71
第3章 通用变频器的基本原理 73
第1节 变频器技术的发展 73
一、变频器在调速系统中的地位 73
二、变频器的发展过程 74
三、变频器的发展方向 76
第2节 变频器的基本知识 77
一、变频器的基本结构 77
二、变频器的分类 78
三、交—直—交变频器的基本电路 81
四、交—直—交变频器的主回路构成及工作原理 84
第3节 变频器的控制方式和原理 87
一、变频器U/f控制方式 87
二、变频器转差频率控制方式 92
三、变频器矢量控制方式 94
四、直接转矩控制方式 103
第4节 高压变频器 107
一、多电平逆变器 107
二、多重化整流电路 110
三、单元串联多重化电源式多电平逆变器高压变频器 111
四、变压器耦合输出高压变频器 112
五、高压变频器对电动机的影响及相应的措施 113
第4章 通用变频器应用技术 115
第1节 通用变频器的规格 115
一、通用变频器的型号 115
二、通用变频器的容量 116
三、通用变频器输出侧的额定值 116
四、通用变频器的输出频率 116
五、通用变频器控制特性 117
六、通用变频器的保护功能 117
七、通用变频器的使用条件 117
第2节 通用变频器的选用 118
一、通用变频器的选型 118
二、通用变频器容量的选择 118
第3节 通用变频器的安装 120
一、通用变频器的安装环境 120
二、通用变频器的具体安装 121
三、主电路的接线 123
四、控制电路的接线 124
五、通用变频器抑制外部干扰的措施 126
六、抑制变频器对外干扰的措施 126
第4节 通用变频器的操作 127
一、键盘面板配置 127
二、键盘面板的操作体系与操作方法 129
三、功能数据设置的方法 134
四、主要功能参数的含义 135
第5节 通用变频器的控制方法 136
一、键盘面板控制 137
二、外部端子控制 137
三、串行通信接口控制 138
四、可编程控制器（PLC）控制 151
五、比例积分微分调节器（PID）控制 152
第6节 通用变频器的制动 153
一、制动过程中的转矩概念 153
二、制动电阻阻值和容量的计算 155
三、制动单元的结构原理 155
第5章 通用变频器的应用实例 157
第1节 变频器恒压供水系统 157
一、变频器恒压供水系统常用的几种方案 157
二、变频器恒压供水系统实例 161
第2节 变频器收卷机恒张力控制系统 164
一、变频器收卷系统张力拉制方案 164
二、金属膜分切变频器收卷机恒张力控制系统实例 167
第3节 变频器同步控制系统 168
一、变频器同步控制的常用方案 168
二、玻璃棉板生产设备上的变频器同步控制 169
第4节 变频器在家电上的应用 178
一、变频冰箱的工作原理与特点 178
二、变频空调调速系统 181
下篇 维修精要篇 187
第6章 变频器维护精要 187
第1节 变频器维护的重要性 187
一、使用环境对变频器的影响 187
二、元器件老化对变频器的影响 188
第2节 变频器的日常检查 188
第3节 变频器的定期检修 189
一、变频器停机全面检修 189
二、变频器通电试运行检查处理 192
第7章 变频器调速系统常见故障及处理方法 193
第1节 故障报警显示（停机） 193
一、过电流故障 193
二、过电压故障 193
三、欠电压故障 195
四、变频器过热故障 195
第2节 运行异常故障 196
一、电动机不能启动 196
二、电动机能启动，但不能调速 196
三、电动机加速过程中失速 197
四、异常故障 197
第3节 变频器干扰故障 199
一、外界对变频器的干扰 199
二、变频器对周边设备的干扰 199
第8章 变频器的维修精要 202
第1节 变频器修理的基本方法 203
一、变频器修理的理论基础 203
二、修理变频器的主要检测仪器 204
三、变频器修理的一般方法 205
四、变频器修理的步骤 206
第2节 变频器主要电路故障分析和处理 208
一、主回路 208
二、驱动电路 212
三、保护电路 215
四、开关电源电路 217
五、通信接口电路 222
六、外部控制电路 222
第3节 变频器常见故障的分析和处理 223
一、功率模块的损坏 223
二、无任何显示 226
三、有充电显示，键盘面板无显示 226
四、有故障显示 227
五、无故障显示，不能正常运行 230
六、输出电压波动，电动机运行抖动 232
第4节 变频器修理实例 232
一、功率模块损坏（1—11例） 232
二、操作盘无任何显示（黑屏）（12—18例） 238
三、故障显示（19～38例） 242
四、启动运行过程中出现的故障显示（39—46例） 253
五、运行时出现的故障（47—54例） 256
六、其他故障（55～76例） 260
七、器件的变通（77～82例） 268
八、西门子变频器维修案例（83—88例） 273
九、ABB变频器维修案例（89—92例） 274
十、富士变频器维修案例（93—97例） 275
十一、丹佛斯变频器维修案例（98—101例） 276
十二、台达变频器维修案例（102—106例） 277
参考文献 279