绪言 1
第1章 常用电力半导体器件及其应用 3
§1-1 双极晶体管BJT（GTR） 4
一、BJT（GTR）的外形与等效电路 4
二、BJT（GTR）的主要参数 5
三、BJT（GTR）的选择方法 6
四、BJT（GTR）的驱动电路模块 6
五、BJT（GTR）的并联方法及注意事项 7
六、BJT（GTR）的保护方法 9
§1-2 绝缘栅双极晶体管（IGBT） 11
一、IGBT的外形与特点 12
二、IGBT的主要参数及特性的测量方法 13
三、对IGBT驱动电路的基本要求 14
四、IGBT驱动模块的工作原理及特点 16
五、IGBT模块的过流保护 34
§1-3 其他电力半导体器件 37
一、集成门极换流晶闸管IGCT 37
二、功率场效应晶体管（MOSFET） 40
三、IGBT智能模块（IPM） 41
§1-4 BJT（GTR）和IGBT的缓冲电路 45
一、缓冲电路的作用与类型 45
二、IGBT的缓冲电路 46
参考文献 48
一、通用变频器的发展过程 49
第2章 通用变频器的工作原理 49
§2-1 通用变频器的发展概况 49
二、通用变频器技术的发展展望 51
§2-2 通用变频器的基本工作原理 52
一、变频器的基本控制方式 52
二、SPWM控制技术原理 54
§2-3 通用变频器的基本结构 61
一、变频器的基本外形结构 61
二、变频器的类别 62
三、变频器的额定值和频率指标 64
四、变频器的主电路 65
§2-4 三相SPWM专用集成电路及其应用 67
一、MA818及其应用 68
二、HEF4752及其应用 77
三、SLE4520及其应用 80
§2-5 通用变频器的控制电路原理图 87
一、V/f控制通用变频器 87
二、矢量控制的变频变压通用变频器 93
§2-6 高压变频器主电路结构及其控制特点 101
一、高压变频器需要解决的主要问题 101
二、多电平电压源型逆变器 102
三、多电平逆变器的空间电压矢量PWM控制技术 107
四、高压大功率变频器的整流电路 111
五、高压变频器对电机的影响及防治措施 112
参考文献 114
§3-1 通过操作面板设定和选择变频器的参数与功能 115
一、通用变频器运行频率的设定方法 115
第3章 通用变频器的参数设定及功能选择 115
二、通用变频器运行频率范围的设定及有关的功能 116
三、通用变频器频率设定应用举例 117
§3-2 通用变频器的制动方法与功能选择 126
一、变频调速控制系统制动的目的 126
二、通用变频器采用的制动方法 126
§3-3 通用变频器的控制方式及开闭环控制的选择 131
一、矢量控制的选择与设定 131
二、V/f控制方式及开闭环控制的选择设定原则 131
一、接口与标准转换 133
§3-4 用微机设置通用变频器的参数和功能 133
二、系统的硬件连接 134
三、系统的通讯原理 134
四、通讯软件的初始化与操作界面 137
五、运行监测和故障自诊断 142
六、通讯软件的安装与使用简介 143
参考文献 147
第4章 由通用变频器组成的调速系统 149
§4-1 电气控制线路的设计方法 149
一、功能添加法 149
二、步进逻辑公式法 154
三、电气控制线路设计应用举例 156
§4-2 恒值控制系统的形成方法 162
一、系统的抑制能力 163
二、抑制定理与反馈定理 164
三、应用举例 165
§4-3 由通用变频器组成的调速系统 168
一、变频调速控制系统的设计方法 168
二、异步电动机的选择方法 171
三、变频器的选择方法 172
四、特殊电动机对于变频器的要求 172
五、调速系统的并联运行方法 175
六、多电机的同步驱动方法 176
一、常规配件的选择原则 177
§4-4 变频器的外围设备及其选择 177
二、逆变器对外产生的干扰与抑制措施 179
三、全波整流器对功率因数的影响及其改善措施 181
§4-5 通用变频器的安装与调试 182
一、通用变频器的安装 182
二、由通用变频器所组成的调速系统的调试 185
§4-6 通用变频器的维护及故障处理 187
一、通用变频器的维护 187
二、通用变频器故障原因的分析 188
三、通用变频器的故障处理及维修方法 189
参考文献 192
一、控制系统原理结构 194
§5-1 通用变频器在旋转门控制上的应用 194
第5章 通用变频器的应用实例 194
二、主要技术环节 196
三、安装调试的注意事项 198
§5-2 硅胶自动添加变频调速控制系统 199
一、设计目的 199
二、控制系统原理、结构 199
三、控制系统组成 200
一、X2010A工作台进给机构改造前的状况 204
二、龙门铣床工作台电力拖动控制系统的工艺要求 204
§5-3 通用变频器在龙门铣床上的应用 204
四、控制系统设计的注意事项 204
三、控制系统的构造 207
四、控制系统改造应注意的问题 209
§5-4 通用变频器在恒压供水方面的应用 209
一、恒压供水的意义 209
二、两种恒压供水主体方案的比较 210
三、用于恒值系统的控制方案 210
四、恒压供水变频调速控制系统设计要点 210
五、恒压供水变频调速控制系统应用举例之一 211
六、恒压供水变频调速控制系统应用举例之二 214
§5-5 通用变频器在三连冷轧成型机上的应用 215
一、三连冷轧成型机生产工艺及对电力拖动系统的要求 215
三、系统设计及调试时应注意的事项 217
二、电力拖动控制系统的组成 217
§5-6 碳纤维生产线变频同步控制系统 218
一、工艺概况与电力拖动控制的要求 219
二、碳纤维牵引电力拖动控制系统的硬件配置 220
三、碳纤维同步传动模糊控制器的设计思想 222
四、碳纤维同步传动控制系统开环控制程序清单 223
五、设计碳纤维同步传动控制系统的注意事项 223
六、提高碳纤维同步传动控制系统通讯效率的方法 223
§5-7 通用变频器在轧花机方面的应用 227
一、MY—121型锯齿轧花机工作原理简介 228
二、问题的提出 228
三、轧花机变频调速模糊控制系统 229
四、系统的主要特点 232
五、系统的关键技术 233
§5-8 通用变频器在浆染联合机上的应用 233
一、系统概述 233
二、控制系统组成 233
三、可编程序控制器部分 235
四、该控制系统设计的缺陷及注意事项 235
§5-9 高压变频器在燃煤锅炉风机上的应用 236
一、问题的提出 236
二、高压大容量变频器组成方式的选择 236
三、SIMOVERTA系列变频器控制方式与主回路结构 237
四、炉膛负压变频调速自动控制系统 239
六、高—低—高变频器节能效果 240
五、调试时注意事项 240
七、SIMOVERT MV系列变频器主回路结构与控制方式 241
第6章 通用变频器常见故障的维修方法及实例 243
§6-1 变频器有故障显示，但实际上并没有发生此故障 243
一、故障检测元件或故障信息处理系统出问题 243
二、“故障”元件周围的器件、导线和焊盘受损或接触不良或受电磁干扰 246
§6-2 变频器通电后无故障显示，但不能工作 248
一、端子控制信号没有或没有送入频率输入端 248
二、操作面板失效 249
§6-3 变频器除充电指示灯有显示外，无其他任何显示 249
一、开关电源的起振条件损失 249
二、在开关电源内起开关作用的大功率开关管损坏 250
一、电解电容年久失效 251
§6-4 变频器通电后无任何显示 251
二、电动机绝缘过早老化 252
三、热敏电阻和冷却风机工作不正常 253
四、变频器工作环境恶劣或该损坏元件的控制电路出故障 254
§6-5 其他故障类型 257
一、FVR110G7-4EX富士变频器因蒸汽泄漏引起短路损坏 257
二、FVR110G7-4EX富士变频器因机内落入螺钉短路损坏 257
三、MF-7.5k-380V SANKEN变频器由于铁粉粘附造成主回路短路损坏 258
四、MF-7.5k-380V SANKEN变频器主控板与底板打火造成损坏 258
五、MF-7.5k-380V SANKEN变频器主控板短路损坏 259
六、SVS-252C SANKEN变频器因漏入溶化的冷冻液后造成机内短路而损坏 260
八、790kW UR-Ⅰ型电流型变频调速器的维修 261
七、VF5120HG-10（东洋电机产品）变频器因雷电损坏 261
参考文献 263
附录1 常用电机电器图形符号 264
附录2 色环电阻的阻值读取方法 265
附录3 异步电动机调速方案比较表 266
附录4 通用变频器常用器件表 267
一、GTR（BJT）模块 267
二、IGBT模块 268
三、IPM模块 275
四、整流桥模块 277
五、电解电容 279
六、驱动电路模块 279
七、光耦及快速熔断器 280
附录5 部分国内外通用变频器功能码汇编 281
一、中国南普NPG92系列通用变频器 281
二、西门子MICRO MASTER/MIDI MASTER系列通用变频器 282
三、富士FVR-G7S系列通用变频器 286
四、三垦SAMCO-i系列通用变频器 291
五、富士FRN-G9S/P9S系列通用变频器 294
六、日立J300系列通用变频器 298
七、三菱公司FR-A240系列通用变频器 300
八、安川公司VS-616PC5/P5系列通用变频器 304
九、ABB公司ACS600系列通用变频器 308
附录6 通用变频器的结构图 317
参考文献 320