绪论 异步电动机的基础知识 1
第一节 异步电动机的旋转原理 1
问题1异步电动机定、转子的基本构成是怎样的？ 1
问题2三相电流通入定子绕组后的结果怎样？ 1
问题3异步电动机的转子是怎样旋转起来的？ 2
问题4为什么变频能够调速？ 4
第二节 异步电动机的等效电路 4
问题5异步电动机定子电路中的做功过程是怎样的？ 4
问题6反电动势的大小和哪些因素有关？ 5
问题7异步电动机定子的等效电路是怎样的？ 6
问题8异步电动机转子的等效电路是怎样的？ 7
问题9定子和转子之间是怎样联系的？ 9
问题10异步电动机完整的等效电路是怎样的？ 9
第三节 异步电动机的能量关系 11
问题11异步电动机定子侧的能量关系是怎样的？ 11
问题12异步电动机转子侧的能量关系是怎样的？ 11
问题13异步电动机的全能量关系是怎样的？ 12
第四节 异步电动机的机械特性 13
问题14什么是机械特性？ 13
问题15异步电动机的自然机械特性是怎样的？ 14
问题16异步电动机的机械特性说明了什么？ 15
问题17怎样评价电动机的机械特性？ 15
问题18什么是动态响应？ 16
问题19机械特性与功率之间有什么对应关系？ 17
第五节 异步发电机 17
问题20异步电动机怎样发电？ 17
问题21异步电动机在哪些情况下处于发电状态？ 18
第六节 交-直-交变频器的基础知识 19
问题22什么是交-直-交变频器？ 19
问题23变频器的输出电压和电流也都是正弦波吗？ 20
问题24变频的同时为什么还要变压？ 21
问题25变频器是怎样实现在变频的同时也改变电压的？ 24
问题26变频器的输入电流和输出电流一样大吗？ 24
第七节 变频专用电动机 25
问题27普通电动机实施变频调速时存在哪些问题？ 25
问题28变频专用电动机有什么特点？ 26
第一章 变频拖动系统的技术数据 28
第一节 异步电动机的额定数据 28
问题29电动机的铭牌上有哪些规定？ 28
问题30怎样计算电动机的额定效率？ 29
问题31怎样计算电动机的额定转差率？ 30
问题32怎样计算电动机的额定转矩？ 30
第二节 变频器输入侧的额定数据 31
问题33变频器输入侧的额定电压是怎样规定的？ 31
问题34变频器对输入电压的允许误差是怎样规定的？ 31
问题35变频器对输入电压的不平衡率是怎样规定的？ 32
问题36变频器对电源频率是怎样要求的？ 32
第三节 变频器输出侧的额定数据 33
问题37变频器输出侧的额定电压是怎样规定的？ 33
问题38变频器的额定电流是怎样规定的？ 33
问题39变频器的额定容量是怎样规定的？ 33
问题40变频器的配用电动机容量是怎样定义的？ 33
问题41变频器对过载能力是怎样规定的？ 34
第四节 变频器的输出频率 34
问题42变频器对输出频率的范围是怎样规定的？ 34
问题43什么是变频器输出频率的频率精度？ 35
问题44什么是变频器输出频率的频率分辨率？ 35
第五节 变频器的铭牌和型号 36
问题45变频器的型号由哪些内容构成？ 36
问题46变频器的铭牌上有哪些内容？ 37
第二章 变频器的安装与配线 39
第一节 变频器的安装环境 39
问题47环境温度对变频器有哪些影响？ 39
问题48变频器对环境温度有哪些要求？ 40
问题49环境湿度对变频器有哪些影响？ 40
问题50变频器对环境湿度有哪些要求？ 41
问题51变频器安装在灰尘较多的场合时，应采取哪些对策？ 41
问题52变频器安装在有易爆气体的场合时，应采取哪些对策？ 41
问题53变频器安装在有腐蚀性气体的场合时，应采取哪些对策？ 42
问题54变频器对振动有什么要求？ 42
问题55变频器对海拔高度有什么要求？ 42
第二节 变频器的安装 43
问题56安装变频器时应注意哪些问题？ 43
问题57变频器采取了哪些散热措施？ 43
问题58变频器在挂式安装时，应注意哪些问题？ 43
问题59变频器在单台柜式安装时，应注意哪些问题？ 44
问题60变频器在多台柜式安装时，应注意哪些问题？ 44
问题61变频器在户外安装时，应注意哪些问题？ 45
第三节 变频器的主电路及其配线 45
问题62变频器的主电路有哪些接线端子？ 45
问题63变频器的整流电路有哪些特点？ 46
问题64变频器的逆变电路是怎样构成的？ 47
问题65变频器的主电路应选择怎样的导线？ 48
问题66怎样决定主电路的线径？ 48
问题67怎样计算线路电压降？ 49
问题68决定导线截面积的具体方法是怎样的？ 49
问题69导线加粗后接线困难怎么办？ 50
问题70主电路进行接线操作时，应注意哪些问题？ 51
问题71为什么电源线绝对不允许接到变频器的输出端？ 51
问题72能否在变频器的输出端加接电容器来改善功率因数？ 51
第四节 变频器的接地 52
问题73变频器为什么要求可靠接地？ 52
问题74连接变频器地线时应注意什么？ 52
第五节 变频器控制电路的配线 53
问题75变频器有哪些控制线？ 53
问题76怎样选择控制用线？ 54
问题77怎样正确处理控制线的屏蔽层？ 54
第六节 变频器的抗干扰 55
问题78变频器有哪些干扰源？ 55
问题79变频器通过哪些途径干扰其他设备？ 56
问题80怎样削弱线路传播引起的干扰？ 57
问题81怎样削弱感应引起的干扰？ 58
问题82怎样防止电磁辐射引起的干扰？ 59
问题83变频器也会受到其他设备的干扰吗？ 59
问题84怎样防止其他设备对变频器的干扰？ 60
第三章 变频器的外围器件 62
第一节 电源变压器 62
问题85变频器需要单独配置电源变压器吗？ 62
问题86怎样选择变压器的容量？ 62
问题87容量算出后，还需要校验吗？ 63
第二节 变频器外围的开关器件 63
问题88变频器外围需要哪些开关器件？ 63
问题89怎样选择低压断路器？ 64
问题90怎样决定过电流脱扣器的整定电流倍数？ 65
问题91变频器前面一定要加接触器吗？怎样选择接触器？ 65
问题92怎样选择快速熔断器？ 66
问题93变频器的输出侧也要接入接触器吗？怎样选择接触器？ 66
问题94变频器与电动机之间，要不要接入热继电器？ 68
第三节 交、直流电抗器 68
问题95变频器的输入电流有什么特点？ 68
问题96变频器输入侧的功率因数为什么偏低？ 69
问题97为什么不用电容器而用电抗器来改善功率因数？ 71
问题98为什么不能通过增加补偿电容来改善功率因数？ 72
问题99还有哪些情况需要接入交流电抗器？ 72
问题100怎样选择电抗器？ 73
第四节 输出电抗器 74
问题101为什么输出线较长时需要接入输出电抗器？ 74
问题102为什么当变频器容量小于电动机容量时需要接入输出电抗器？ 75
问题103接入输出电抗器后为什么能减缓电动机的振动和噪声？ 75
第五节 能耗电路及其计算 76
问题104能耗电路是干什么用的？ 76
问题105怎样决定制动电阻的电阻值？ 76
问题106怎样粗略估算制动电阻的大小？ 77
问题107还有其他计算方法吗？ 78
问题108制动电阻有没有限值？ 78
问题109变频器说明书中制动电阻的取值范围如何？ 78
问题110什么是制动电阻的运行功率？ 79
问题111什么是电动机的再生功率？ 79
问题112怎样决定制动电阻的容量？ 80
问题113按照说明书选择制动电阻有问题吗？ 82
第六节 制动电阻的安装配线和热保护 83
问题114制动电阻在安装与配线时应注意哪些问题？ 83
问题115怎样实现制动电阻的热保护？ 83
问题116制动电阻能够互相串、并联吗？ 84
问题117能否自己制作制动电阻？ 84
第七节 制动单元 86
问题118制动单元是怎样工作的？ 86
问题119制动单元也能并联吗？ 87
问题120变频器中有内置的制动电阻和制动单元吗？ 87
问题121制动单元在运行过程中损坏了，怎样处理才不耽误生产？ 88
第八节 回馈单元 89
问题122什么是回馈单元？ 89
问题123使用回馈单元有什么优点？ 90
问题124什么是电能回馈变频器？ 90
第九节 旋转编码器 91
问题125怎样使用旋转编码器？ 91
问题126怎样安装旋转编码器？ 92
第四章 使用变频器的基础知识 94
第一节 变频器的键盘 94
问题127变频器的键盘主要有哪些配置？ 94
问题128变频器键盘上旋钮的功能都一样吗？ 95
第二节 变频器的显示 96
问题129变频器的LED显示有什么特点？ 96
问题130LED显示屏主要显示哪些内容？ 96
问题131LED指示灯指示哪些内容？ 96
问题132LCD液晶显示屏有什么特点？ 97
问题133显示屏能显示外接端子的状态吗？ 98
问题134变频器怎样更改显示内容？ 98
问题135变频器怎样进行故障显示？ 100
问题136怎样查询历次跳闸原因的记录？ 101
第三节 变频器的控制通道 102
问题137变频器有哪些控制通道？ 102
问题138频率给定指令有哪些类别？ 103
问题139操作指令的控制通道有什么特点？ 103
第四节 外接端子的应用 104
问题140怎样预置不规范的模拟量频率给定线？ 104
问题141怎样利用多功能输入控制端？ 106
问题142怎样利用报警输出端？ 107
问题143怎样利用信号测量端？ 108
问题144怎样利用多功能输出控制端？ 108
第五节 频率的限制 109
问题145什么是最高频率？ 109
问题146什么是上限频率和下限频率？ 110
问题147什么是跳跃频率？ 111
第六节 载波频率 111
问题148什么是载波频率？ 111
问题149载波频率与输出电压有什么关系？ 112
问题150载波频率与输出电流有什么关系？ 112
问题151载波频率与干扰有什么关系？ 113
问题152载波频率与电磁噪声有什么关系？ 114
第七节 变频器的控制方式 114
问题153异步电动机在低频运行时存在什么特殊问题？ 114
问题154什么是V／F控制方式？ 115
问题155改变U／f&线的意义在哪里？ 116
问题156为什么要预置转矩提升功能？ 117
问题157各种变频器的转矩提升功能都相同吗？ 117
问题158恒转矩负载怎样修正转矩提升量？ 121
问题159二次方律负载怎样修正转矩提升量？ 122
问题160怎样使转矩提升功能预置得比较准确？ 124
问题161什么是矢量控制方式？ 124
问题162变频器怎样自动测量电动机的参数？ 125
问题163什么是有反馈矢量控制和无反馈矢量控制？ 126
第八节 加、减速时间 126
问题164什么是变频器的加、减速时间？ 126
问题165加速时间长短与加速电流有什么关系？ 127
问题166电动机在频率下降过程中有什么特点？ 128
问题167减速时间长短与直流电压有什么关系？ 129
问题168决定加、减速时间的因素有哪些？ 130
问题169怎样知道拖动系统的惯性大小？ 130
问题170有没有更简便的决定加、减速时间的方法？ 132
问题171能不能防止变频器在加、减速过程中跳闸？ 132
问题172负载要求快速起动怎么办？ 133
问题173负载要求快速制动怎么办？ 133
问题174怎样预置直流制动？ 134
第九节 变频器的PID控制 135
问题175什么是闭环控制？ 135
问题176什么是目标信号和反馈信号？ 136
问题177闭环控制系统是怎样构成和工作的？ 136
问题178为什么要加入比例增益？ 137
问题179积分环节和微分环节起什么作用？ 138
问题180什么是控制逻辑？ 139
问题181怎样预置目标信号和反馈信号的通道？ 140
问题182怎样决定变频器的PID功能是否有效？ 140
问题183变频器的PID功能有效时，有哪些功能将发生变化？ 141
问题184怎样确定目标值的大小？ 142
问题185远传压力表与变频器之间如何接线？ 143
问题186电流输出的压力传感器与变频器之间如何接线？ 143
问题187怎样预置和调整P、I、D等参数？ 144
问题188闭环控制时，频率显示总在变化是正常现象吗？ 144
第十节 变频器的选择 145
问题189电动机运行时的发热过程有什么特点？ 145
问题190连续不变负载怎样选择变频器？ 146
问题191连续变动负载和断续负载怎样选择变频器？ 147
问题192短时负载怎样选择变频器？ 148
问题193按照变频器说明书中的“配用电动机容量”选择变频器有问题吗？ 148
问题194在哪些情况下，可以按说明书中的配用电动机容量来选择？ 150
问题195在哪些情况下，有必要考虑加大变频器的容量？ 151
问题196加大变频器容量能否增大电动机的带负载能力？ 151
问题197一台变频器带动多台电动机时怎样选择变频器容量？ 152
问题198怎样根据负载类型选择变频器？ 153
第五章 变频器的调试和运行 154
第一节 变频器的通电 154
问题199变频器在通电前应做哪些准备工作？ 154
问题200变频器通电前应做哪些测试工作？ 155
问题201变频器通电后应观察什么？ 155
问题202什么情况下应校验最高频率？ 156
问题203怎样校准外接频率表的读数？ 157
第二节 变频器的功能预置 157
问题204为什么要进行功能预置？ 157
问题205变频器的功能包括哪些方面？ 158
问题206什么是功能码和数据码？ 159
问题207变频器的功能码有哪几种编码规律？ 160
问题208进行功能预置一般需要哪些步骤？ 161
问题209怎样找到需要预置的功能码？ 162
第三节 电动机的起动和停止 164
问题210怎样正确地起动电动机？ 164
问题211上电起动的起动过程有什么特点？ 164
问题212上电起动的主要缺点是什么？ 165
问题213能否通过输出接触器起动电动机？ 165
问题214什么是三线控制方式？ 166
第四节 拖动系统的空载试验 166
问题215怎样进行空载试验？ 166
问题216空载试验时对变频器主要观察哪些方面？ 167
问题217空载试验时对电动机主要观察哪些方面？ 168
第五节 拖动系统加、减速时间的调试 169
问题218生产机械对加、减速时间的要求有哪些？ 169
问题219生产机械要求缩短加速时间怎么办？ 170
问题220拖动系统起动困难怎么办？ 170
问题221生产机械要求缩短减速时间怎么办？ 171
第六节 负载试验 172
问题222负载试验主要检验哪些方面？ 172
问题223怎样进行拖动系统的振动试验？ 172
问题224怎样作出电动机的机械特性曲线？ 174
问题225怎样作出低频时的电流-转矩曲线？ 175
问题226怎样作出电动机的电流-电压曲线？ 175
问题227怎样试验变频器的过载保护功能？ 176
问题228怎样试验变频器的过电流保护功能？ 177
第六章 变频器的应用实例 178
第一节 鼓风机的变频调速 178
问题229怎样为鼓风机配置变频器？ 178
问题230怎样设计变频器操作盒？ 178
问题231怎样预置变频器的相关功能？ 179
问题232怎样预置变频器的转矩提升功能？ 179
问题233怎样预置变频器的加、减速时间？ 180
问题234为什么要预置起动前的直流制动功能？ 181
问题235怎样预置变频器的保护功能？ 181
第二节 空调风机的变频调速 182
问题236空调风机有哪些工作特点？ 182
问题237怎样设计空调风机的闭环控制系统？ 183
问题238怎样调试闭环控制系统的参数？ 185
第三节 排水泵的变频调速 185
问题239怎样为排水泵配置变频器？ 185
问题240排水泵有些什么控制要求？ 185
问题241如何实现上述控制要求？ 186
第四节 车间水泵的恒压供水 188
问题242车间恒压供水有什么特点？ 188
问题243怎样实现车间的恒压供水？ 188
第五节 大楼的恒压供水 190
问题244大楼恒压供水有什么特点？ 190
问题245怎样实现恒压供水控制？ 191
问题246怎样实现辅泵的加泵和减泵？ 192
问题247怎样实现主泵的睡眠与唤醒控制？ 194
问题248西门子变频器的重合闸功能有什么特点？ 195
第六节 生活小区的恒压供水 196
问题249生活小区恒压供水有什么特点？ 196
问题250怎样实现多台水泵的切换控制？ 197
第七节 传动带输煤机的变频调速 201
问题251怎样为传动带输煤机配置变频器？ 201
问题252怎样预置变频器的转矩提升功能？ 202
第八节 提升机的变频调速 203
问题253提升机在变频运行时有哪些特点？ 203
问题254怎样为提升机配置变频器？ 205
问题255怎样决定变频器的控制方式？ 206
问题256怎样控制提升机的运行和调速？ 207
问题257在正常运行过程中怎样解决溜钩问题？ 209
问题258怎样选择制动电阻？ 212
第九节 卷绕机械的变频调速 212
问题259卷绕机械有些什么特点？ 212
问题260卷绕机械实现变频调速时的主要矛盾是什么？ 214
问题261怎样减小拖动系统的容量？ 216
问题262怎样进行具体计算？ 217
问题263怎样利用PID功能实现恒张力控制？ 219
问题264怎样利用转矩控制功能实现恒张力控制？ 220
第十节 车床的变频调速 222
问题265车床拖动有些什么特点？ 222
问题266车床实施变频调速时对拖动系统的容量有什么影响？ 223
问题267怎样决定两挡传动比？ 225
问题268车床实施变频调速时怎样选择变频器？ 227
问题269车床的变频调速电路有什么特点？ 228
第十一节 龙门刨床刨台的变频调速 230
问题270龙门刨床刨台的拖动有些什么特点？ 230
问题271龙门刨床实施变频调速时怎样选择变频器？ 232
问题272怎样调节刨削速度和返回速度？ 234
问题273刨台根据什么来切换运行速度？ 235
问题274刨台的变频调速电路有什么特点？ 237
第七章 变频调速的经济效益 240
第一节 节能的几个方面 240
问题275为什么说调速就可以节能？ 240
问题276风机和水泵为什么节能效果更好？ 240
问题277大马拉小车现象是怎样产生的？ 242
问题278大马拉小车时，电流随电压而变的规律是怎样的？ 242
问题279大马拉小车怎样节能？ 244
第二节 变频调速最节能 244
问题280为什么说异步电动机的效率最高？ 244
问题281为什么说变频调速最节能？ 245
问题282为什么说变频调速的节能措施最灵活？ 246
问题283变频调速能否利用多余的能量？ 247
第三节 流体功率的节能 248
问题284供水系统是怎样构成的？ 248
问题285供水系统的主要参数有哪些？ 249
问题286怎样计算供水系统各部分的功率？ 250
问题287什么是扬程特性？ 251
问题288什么是管阻特性？ 252
问题289怎样确定供水系统的工作点？ 252
问题290调节流量的方法有几种？ 253
问题291从流体功率看节能有什么特点？ 254
第四节 电动机轴功率的节能 256
问题292电动机的轴功率符合什么规律？ 256
问题293从轴功率分析的节能效果和流体功率相同吗？ 257
问题294电动机输入功率的节能效果和输出功率相同吗？ 258
问题295电动机输入功率的节能效果和变频器选型有关吗？ 259
第五节 变频调速的其他经济效益 260
问题296怎样分析故障率降低的经济效益？ 260
问题297变频调速能使生产机械的寿命延长吗？ 260
问题298变频调速能使产品质量提高吗？ 261
问题299变频调速还有哪些意想不到的经济效益？ 262
第八章 变频器的故障分析 264
第一节 变频器的日常维护 264
问题300变频器在使用过程中须观察哪些方面？ 264
问题301变频器的哪些部件需定期检查？ 264
问题302变频器的哪些部件需定期更换？ 265
问题303变频器长年不用时应注意哪些问题？ 266
第二节 过载跳闸的原因分析 266
问题304过载保护的特点是什么？ 266
问题305过载保护与变频器的功能预置有关系吗？ 267
问题306电动机已发热，但过载保护未动作是什么原因？ 268
问题307变频器输出额定频率时电动机过载是什么原因？ 269
问题308变频器过载跳闸后，怎样着手查找跳闸原因？ 269
第三节 过电流跳闸的原因分析 270
问题309过电流保护的特点是什么？ 270
问题310正常运行时发生过电流跳闸的原因是什么？ 270
问题311频率刚上升就过电流跳闸是什么原因？ 271
问题312频率上升到6～10Hz左右发生过电流跳闸是什么原因？ 272
问题313怎样处理加速中的过电流跳闸？ 273
问题314怎样处理减速中的过电流跳闸？ 274
第四节 过电压的原因与处理 275
问题315如何处理电源侧的过电压？ 275
问题316怎样处理减速过电压？ 276
问题317怎样处理加速过电压？ 276
第五节 欠电压的原因与处理 277
问题318欠电压的原因有哪些？ 277
问题319网络电压偏低时怎样处理？ 277
问题320变频器在切断电源后，为什么显示“UL”（欠电压）？ 278
问题321怎样处理瞬时停电？ 278
第六节 其他跳闸原因的分析 279
问题322变频器的欠载保护是怎么回事？ 279
问题323变频器过热的原因有哪些？ 280
第七节 整流滤波电路的故障判断 281
问题324怎样判断二极管整流桥是否损坏？ 281
问题325怎样判断晶闸管整流桥是否损坏？ 281
问题326整流器件损坏的原因有哪些？ 282
问题327怎样判断滤波电路是否损坏？ 282
问题328电解电容器损坏的原因有哪些？ 283
问题329均压电阻损坏原因有哪些？ 284
第八节 逆变电路的故障判断 284
问题330怎样判断IGBT管是否正常？ 284
问题331怎样判断反并联二极管是否正常？ 285
问题332IGBT管的驱动电路是怎样工作的？ 286
问题333怎样判断驱动电路是否正常？ 286
问题334IGBT管损坏的原因有哪些？ 287
问题335为什么驱动不足会导致IGBT管损坏？ 287
第九节 运行中的问题与对策 288
问题336电动机不转是什么原因？ 288
问题337加速时间超过预置值是什么原因？ 290
问题338减速时间超过预置值是什么原因？ 290
问题339电动机过热和变频器有关吗？ 291
问题340电动机振动有哪些原因？ 292
问题341漏电保护开关为什么容易误动作？ 292
第十节 修理后的通电和运行试验 293
问题342修理后通电时应遵循怎样的步骤？ 293
问题343通电后主要观察什么？ 293
参考文献 295