第1章 绪论 1
1.1 变频器简介 1
1.1.1 变频器的产生背景 1
1.1.2 使用变频器的目的及效果 2
1.2 变频器调速控制系统的优势 2
1.3 变频器的分类 4
1.4 变频器的应用范围及市场需求 5
1.5 变频器的性能质量与可靠性 9
1.5.1 变频器的基本功能 9
1.5.2 变频器的质量标准 10
1.5.3 变频器可靠性指标的分配 11
1.6 变频器的发展趋势 13
第2章 变频器的工作原理及控制方式 17
2.1 异步电动机基本工作原理与控制 17
2.1.1 异步电动机基本工作原理 17
2.1.2 异步电动机的等效电路 17
2.1.3 三相异步电动机的变频调速原理 17
2.1.4 异步电动机调速的基本方法 18
2.2 变频器的基本构成和工作原理 25
2.2.1 变频器的基本构成 25
2.2.2 变频器的工作原理 27
2.3 变频器对异步电动机的控制方式 28
2.3.1 恒U/f控制 29
2.3.2 转差频率控制 32
2.3.3 矢量控制 33
2.3.4 直接转矩控制 35
2.3.5 直接转速控制 35
2.3.6 矩阵式控制 36
2.4 变频器的频率给定方式 37
第3章 变频器的选择 40
3.1 负载与电动机的转矩特性 40
3.1.1 恒转矩负载 40
3.1.2 恒功率负载 41
3.1.3 二次方律负载 41
3.1.4 其他类型的负载 42
3.1.5 电动机的转矩特性 43
3.2 负载的飞轮力矩 44
3.3 电动机的选择 44
3.3.1 电动机类型的选定 45
3.3.2 电动机额定电压及额定转速的选定 46
3.3.3 电动机额定功率的选定 46
3.3.4 电动机型式的选定 48
3.3.5 电动机外壳防护的选定 48
3.3.6 选定电动机时的注意事项 48
3.4 根据负载特性选择变频器 53
3.4.1 变频器电压和电流的选择 55
3.4.2 变频器容量的选择 55
3.4.3 恒转矩负载变频器的选择 56
3.4.4 恒功率负载变频器的选择 57
3.4.5 二次方律负载变频器的选择 58
3.5 变频器外围设备的选择 58
3.5.1 输入变压器的选择 60
3.5.2 低压断路器的选择 60
3.5.3 交流接触器的选择 60
3.5.4 制动电阻的选择 60
3.5.5 电抗器的选择 62
3.5.6 EMI滤波器的选择 64
第4章 变频器的电路结构及功能 66
4.1 变频器的主电路构成 66
4.1.1 变频器的外接主电路 66
4.1.2 变频器的内部主电路 68
4.2 变频器控制电路的基本构成 74
4.2.1 主控制电路 74
4.2.2 主电路驱动电路 75
4.2.3 信号检测电路 77
4.2.4 保护电路 77
4.2.5 外部接口电路 79
4.2.6 数字操作显示盒 81
4.3 变频器的电气制动 83
4.3.1 能耗制动 83
4.3.2 直流制动 85
4.3.3 回馈制动 86
4.4 变频调速的常用控制原理图 89
4.5 变频器的故障切换控制 91
4.5.1 切换控制的主电路 91
4.5.2 切换控制电路举例 91
4.6 变频器的主要功能 92
4.6.1 系统所具有的功能 93
4.6.2 频率设定功能 95
4.6.3 与保护功能有关的功能 97
4.6.4 与运行方式有关的功能 98
4.6.5 与状态检测有关的功能 99
4.6.6 其他功能 100
第5章 变频器的安装、布线、接地及调试 102
5.1 变频器的安装 102
5.1.1 变频器的设备环境及安装 102
5.1.2 变频器的接线 104
5.2 变频器系统的布线设计 106
5.2.1 变频调速系统的布线设计 106
5.2.2 变频调速系统布线的抗干扰设计 109
5.3 地线与接地技术 114
5.3.1 地线的定义及接地的目的 114
5.3.2 接地的分类 116
5.4 通电前的检查与功能设定 117
5.4.1 通电前的检查 117
5.4.2 系统功能的设定 118
5.4.3 特殊功能的设定 119
5.5 变频器的试运行 120
5.5.1 变频器空载试运行 120
5.5.2 外部控制方式下的试运行 120
5.5.3 负载机械的试运行 120
第6章 使用变频器时的注意事项及异常对策 121
6.1 变频器的使用要点 121
6.2 常规注意事项 122
6.2.1 物理环境注意事项 122
6.2.2 电气环境注意事项 122
6.2.3 参数设置中的注意事项 123
6.2.4 接线过程中的注意事项 123
6.2.5 变频器的接地 123
6.2.6 变频器的防雷 123
6.2.7 变频器运行中的注意事项 123
6.2.8 变频器的使用寿命及功率因数 123
6.2.9 变频器与负载的配置 124
6.3 变频器的异常对策 128
6.3.1 高温环境的对策 128
6.3.2 气体腐蚀环境的对策 128
6.3.3 灰尘与潮气环境的对策 128
6.3.4 严重恶劣环境的对策 129
6.3.5 防止外来干扰的对策 129
6.3.6 变频器漏电的对策 129
6.3.7 防止数字电路干扰的对策 131
6.3.8 防止谐波干扰的对策 132
6.3.9 防止振动干扰的对策 135
6.3.10 防止噪声干扰的对策 135
第7章 变频器的维护、故障诊断及案例分析 137
7.1 变频器的维护与检修 137
7.1.1 变频器的日常维护和检查 137
7.1.2 变频器的定期维护和检查 138
7.1.3 变频器的大修 139
7.1.4 零部件的更换 141
7.2 变频器的测量 141
7.2.1 变频器的测量方法 141
7.2.2 测量位置和测量仪表 143
7.3 变频器故障的处理方法及维修步骤 144
7.3.1 变频器故障的处理方法 144
7.3.2 变频器故障的维修步骤 145
7.3.3 变频器故障的维修经验 147
7.4 变频器的故障诊断 148
7.4.1 故障内容 148
7.4.2 故障诊断 149
7.5 变频器的常见故障判断及处理 154
7.5.1 常用变频器参数设置故障 155
7.5.2 过电压故障 155
7.5.3 过电流故障 156
7.5.4 过载故障 156
7.5.5 欠电压故障 157
7.5.6 过热故障 158
7.5.7 输出不平衡故障 158
7.5.8 开关电源损坏故障 158
7.5.9 印制板电路损坏故障 161
7.5.10 CPU主板故障 163
7.5.11 监控键盘故障 163
7.5.12 接插件故障 163
7.5.13 传感器故障 163
7.6 变频器的主电路故障及处理方法 164
7.6.1 变频器主电路结构 164
7.6.2 变频器主电路故障及处理方法 165
7.7 变频器控制电路的保护及抗干扰措施 167
7.7.1 变频器控制电路结构 167
7.7.2 变频器控制电路的保护 168
7.7.3 变频器控制电路的抗干扰措施 169
7.8 变频器驱动电路常见问题及解决方法 170
7.9 变频器故障诊断实例 173
第8章 三菱FR-A700系列变频器的操作与运行 179
8.1 FR-A700系列变频器的特点 179
8.2 FR-A700系列变频器的电路结构与控制方式 180
8.3 FR-A700系列变频器的安装 182
8.3.1 变频器的配线 182
8.3.2 主电路的配线 184
8.3.3 控制电路的配线 186
8.3.4 接线时的注意事项 186
8.4 FR-A700系列变频器的参数设置 193
8.5 FR-A700系列变频器的显示及保护 199
8.6 FR-A700系列变频器的维护及检查 204
8.6.1 逆变器模块及整流桥模块的检查方法 204
8.6.2 主电路的电压、电流及功率测量法 205
第9章 西门子MM4系列变频器的操作及运行 210
9.1 MM440变频器的特点 211
9.2 MM440变频器的外形尺寸与电路结构 212
9.2.1 MM440变频器的外形尺寸 212
9.2.2 MM440变频器的电路结构 213
9.3 MM440变频器的参数、技术规格及可选件 215
9.3.1 MM440变频器的参数 215
9.3.2 MM440变频器的技术规格 216
9.3.3 MM440变频器的可选件 218
9.4 MM440变频器的调试 219
9.4.1 调试方法 219
9.4.2 常规操作 226
9.5 MM440变频器的显示及保护 227
9.6 MM440变频调速系统在铣床中的应用 236
第10章 欧姆龙3G3MZ系列变频器的操作及运行 238
10.1 欧姆龙3G3MZ系列变频器的特点 238
10.2 欧姆龙3G3MZ系列变频器的结构及监控功能 240
10.2.1 欧姆龙3G3MZ系列变频器的结构 240
10.2.2 欧姆龙3G3MZ系列变频器的监控功能 241
10.3 欧姆龙3G3MZ系列变频器的安装 246
10.3.1 变频器的配线 247
10.3.2 主电路的配线 250
10.3.3 控制电路的配线 254
10.4 欧姆龙3G3MZ系列变频器的显示及保护 256
参考文献 265