第1章 绪论 1
1.1 交流调速系统的发展 1
1.2 交流调速系统的分类 2
1.3 变频器的应用和发展 3
习题 3
第2章 异步电动机调压调速系统 4
2.1 异步电动机调压调速原理和方法 4
2.1.1 异步电动机调压调速原理 4
2.1.2 异步电动机调压调速方法 5
2.2 闭环控制的异步电动机调压调速系统 6
2.2.1 转速闭环调压调速系统的组成 6
2.2.2 系统的静特性分析 6
2.2.3 调压调速系统中的功率损耗分析 8
2.3 电磁转差离合器调速系统 10
2.3.1 电磁转差离合器的基本结构与工作原理 10
2.3.2 滑差电动机调速系统的组成及机械特性 11
2.3.3 电磁转差离合器调速系统实例 11
习题 12
第3章 绕线转子异步电动机串级调速系统 13
3.1 串级调速系统的工作原理及基本类型 13
3.1.1 绕线转子异步电动机串级调速原理 13
3.1.2 串级调速的基本运行状态 14
3.1.3 串级调速系统的基本类型 15
3.2 绕线转子异步电动机串级调速时的机械特性 17
3.2.1 绕线转子异步电动机转子整流电路的电压与电流 17
3.2.2 串级调速系统的调速特性 20
3.2.3 串级调速系统的机械特性与最大转矩 21
3.3 串级调速系统的效率和功率因数 22
3.3.1 串级调速系统的总效率 22
3.3.2 串级调速系统的总功率因数 23
3.4 双闭环控制的串级调速系统 25
3.4.1 双闭环串级调速系统的组成 25
3.4.2 双闭环串级调速系统工作原理分析 26
3.5 串级调速系统的应用 27
3.5.1 串级调速系统应用中的几个问题 27
3.5.2 串级调速系统应用实例 29
习题 31
第4章 无换向器电动机调速系统 32
4.1 无换向器电动机简介 32
4.1.1 概述 32
4.1.2 无换向器电动机的工作原理 33
4.1.3 无换向器电动机逆变器的换流 38
4.2 无换向器电动机的电磁转矩及基本特性 40
4.2.1 无换向器电动机的电磁转矩 40
4.2.2 无换向器电动机的基本特性 42
4.3 无换向器电动机调速系统及其运行 44
4.3.1 换向器电动机的控制策略 44
4.3.2 晶闸管式无换向器电动机调速系统 45
4.3.3 晶体管式无换向器电动机调速系统 46
习题 46
第5章 异步电动机变频调速系统 47
5.1 交流电动机变频调速的基本理论 47
5.1.1 变频调速基本原理 47
5.1.2 变频器简介 48
5.2 SPWM逆变器 52
5.2.1 SPWM的工作原理 52
5.2.2 SPWM逆变器的调制方式 54
5.2.3 SPWM波的实现 55
5.2.4 SPWM变频调速系统的应用实例 60
5.2.5 其他类型的SPWM控制器 61
习题 62
第6章 通用变频器的基本原理 63
6.1 通用变频器的分类与基本结构 63
6.1.1 通用变频器的分类 63
6.1.2 通用变频器的基本结构 64
6.2 变频调速时的机械负载特性 70
6.2.1 异步电动机的机械特性 70
6.2.2 生产机械的负载特性 71
6.2.3 不同机械负载特性下变频器的选择 73
习题 76
第7章 异步电动机变频调速控制方式 77
7.1 U/f控制 77
7.1.1 恒U/f控制 77
7.1.2 恒U/f控制方式的机械特性 78
7.1.3 对额定频率f1n以下变频调速特性的修正 79
7.2 转差频率控制 81
7.2.1 转差频率控制的基本思想 81
7.2.2 转差频率控制的转速闭环变频调速系统 82
7.3 矢量控制 83
7.3.1 矢量控制简介 83
7.3.2 矢量控制系统 86
7.4 直接转矩控制 87
7.4.1 电压空间矢量 87
7.4.2 磁通轨迹控制 89
7.4.3 直接转矩控制系统 91
习题 92
第8章 通用变频器的操作与控制 93
8.1 台达VFD-M系列变频器的操作与控制 93
8.1.1 台达VFD-M系列变频器概述 94
8.1.2 变频器储存及安装 95
8.1.3 变频器的配线 96
8.1.4 数字操作器的使用 99
8.1.5 台达VFD-M系列变频器的功能／参数说明 100
8.1.6 台达VFD-M系列变频器的通信控制 106
8.1.7 错误信息指示与故障排除 108
8.2 西门子MM440变频器的操作与控制 109
8.2.1 MM440变频器概述 109
8.2.2 MM440变频器的电路结构 111
8.2.3 MM440变频器的电气安装 111
8.2.4 MM440变频器的可选件 114
8.2.5 MM440变频器的参数介绍 115
8.2.6 MM440变频器的操作与控制 117
8.2.7 MM440变频器的故障诊断 123
习题 124
第9章 变频器的联网运行 125
9.1 USS协议 125
9.1.1 USS协议通信报文的结构 125
9.1.2 PKW区 126
9.1.3 PZD区 132
9.1.4 采用USS广播方式通信 135
9.1.5 MICROMASTER4有关USS通信的参数设置 135
9.2 使用USS协议指令和变频器通信 136
9.2.1 USS协议指令的要求 136
9.2.2 变频器通信时间 137
9.2.3 USS协议编程顺序 137
9.2.4 USS协议指令 138
9.3 使用PROFIBUS-DP模板和变频器通信 143
9.3.1 PROFIBUS-DP总线概况 143
9.3.2 PROFIBUS-DP模板应用实例 145
习题 148
第10章 变频器应用实例 149
10.1 变频器在恒压供水系统中的应用 149
10.1.1 概述 149
10.1.2 控制方案 149
10.1.3 系统功能 150
10.1.4 运行特征 151
10.1.5 系统特点 151
10.2 变频器在起重机大、小车行走驱动中的应用 152
10.2.1 系统概述 152
10.2.2 系统配置 152
10.2.3 控制系统原理图 152
10.2.4 变频器主要参数的设置 154
10.3 变频器在造纸机械中的应用 154
10.3.1 纸机传动对电气控制系统的要求 155
10.3.2 控制系统组成 156
10.3.3 控制系统软件设计 157
习题 159
第11章 常用变频器 160
11.1 ABB变频器 160
11.1.1 概述 160
11.1.2 ACS550变频器 161
11.1.3 ACS800变频器 163
11.2 三菱变频器 163
11.2.1 概述 163
11.2.2 FR-700型变频器 163
11.3 富士变频器 168
习题 172
第12章 实验指导书 173
实验1 台达变频器数字操作器的使用 173
实验2 台达变频器多段速度运转实验 173
实验3 可程序控制自动运转实验 174
实验4 台达变频器的通信控制实验 175
实验5 西门子变频器的面板操作实验 177
实验6 西门子变频器的外部端子控制实验 177
实验7 西门子变频器的USS控制原理实验 178
实验8 西门子变频器的PLC控制实验 179
实验9 西门子变频器的组态软件控制实验 180
附录 185
附录A 台达VFD-M变频器参数功能一览表 185
附录B 台达VFD-M变频器通信协议的参数地址定义一览表 194
附录C 台达VFD-M变频器故障显示符号含义及故障处置方法一览表 196
附录D 西门子MM4变频器故障显示符号含义及故障处置方法一览表 197
参考文献 201