變頻控制技術及應用目錄

第 1章 交流電動機變頻調速原理及發(fā)展 1

1.1 交流電動機的調速方式 1

1.2 交流電動機變頻調速原理 2

1.3 變頻器的發(fā)展 6

1.3.1 變頻器的發(fā)展歷程 6

1.3.2 變頻器的主要發(fā)展方向 10

1.4 交流異步電動機變頻調速時的機械特性 11

1.4.1 基頻以下變頻調速時的機械特性 12

1.4.2 基頻以上變頻調速時的機械特性 14

1.5 變頻調速系統(tǒng)中生產機械的負載特性 15

1.5.1 恒轉矩負載特性 15

1.5.2 平方降轉矩負載 16

1.5.3 恒功率負載 18

1.6 我國變頻器應用范圍及市場分析 19

1.6.1 應用范圍 19

1.6.2 市場前景 20

小結 22

思考題 23

第 2章 變頻器的電路結構 24

2.1 變頻器的基本電路結構 24

2.2 變頻器主電路結構 26

2.2.1 交—交變頻器主電路結構及工作原理 27

2.2.2 交—直—交變頻器主電路結構 29

2.3 變頻器的分類 32

小結 33

思考題 33

第3章 變頻器中的PWM控制技術 34

3.1 正弦脈寬調制（SPWM）控制技術 34

3.1.1 SPWM調制原理 34

3.1.2 SPWM波的產生 36

3.1.3 SPWM調制方法 38

3.2 電流滯環(huán)跟蹤PWM（CHBPWM）控制技術 39

3.3 電壓空間矢量PWM（SVPWM）控制技術 40

3.3.1 空間矢量的定義 41

3.3.2 電壓與磁鏈空間矢量的關系 43

3.3.3 電壓空間矢量線性組合法 45

小結 48

思考題 49

第4章 基于數(shù)學模型的變頻調速系統(tǒng) 50

4.1 轉速開環(huán)恒壓頻比控制的變頻調速系統(tǒng) 51

4.2 轉速閉環(huán)轉差頻率控制的變頻調速系統(tǒng) 53

4.2.1 轉差頻率控制的基本概念 53

4.2.2 轉差頻率控制規(guī)律 55

4.2.3 轉差頻率控制的閉環(huán)變頻調速系統(tǒng) 56

4.3 三相異步電動機動態(tài)數(shù)學模型 57

4.3.1 三相異步電動機動態(tài)數(shù)學模型的性質 58

4.3.2 三相異步電動機的動態(tài)數(shù)學模型 58

4.3.3 矢量控制理論中的坐標變換和坐標變換陣 63

4.3.4 三相異步電動機在兩相同步旋轉坐標系下的動態(tài)數(shù)學模型 71

4.3.5 三相異步電動機在兩相靜止坐標系下的動態(tài)數(shù)學模型 73

4.3.6 三相異步電動機按轉子磁鏈定向旋轉坐標系下的動態(tài)數(shù)學模型 73

4.4 按轉子磁場定向的異步電動機矢量控制系統(tǒng) 77

4.4.1 轉速和磁鏈閉環(huán)控制的直接矢量控制系統(tǒng) 77

4.4.2 轉子磁鏈觀測器 79

4.4.3 磁鏈開環(huán)與轉速閉環(huán)轉差型間接矢量控制系統(tǒng) 81

4.5無速度傳感器矢量控制系統(tǒng) 83

4.6直接轉矩控制系統(tǒng) 85

4.6.1 直接轉矩控制的基本思路 85

4.6.2 直接轉矩控制系統(tǒng)的構成 86

小結 88

思考題 88

第5章 通用變頻器的常用功能 90

5.1 頻率給定功能 90

5.1.1頻率給定方式 90

5.1.2 變頻器中常用的頻率術語 93

5.1.3 運行頻率的設置 95

5.2 啟動與加速功能 99

5.2.1變頻器的加速曲線 99

5.2.2變頻器的啟動方式 100

5.2.3加速時間及自處理功能 101

5.3 制動與減速功能 102

5.3.1變頻器制動方式 103

5.3.2制動時間及自處理功能 103

5.4 其它常用控制功能 105

小結 108

思考題 108

第6章 西門子MM4系列變頻器簡介 109

6.1 MM4系列變頻器類型 109

6.2 MM4系列變頻器的基本構成 110

6.3 MM4系列變頻器的控制方法 112

6.4 MM4系列變頻器參數(shù)介紹 114

6.4.1 MM4系列變頻器的參數(shù)類型 114

6.4.2 MM4系列變頻器參數(shù)說明 117

6.4.3 MM4系列變頻器的參數(shù)組 119

6.4.4用BOP修改MM4系列變頻器參數(shù)的操作方法 120

6.5 MM4系列變頻器參數(shù)的調試方法 121

小結 124

思考題 124

第7章 MM4系列變頻器的功能調試 126

7.1 MM4系列變頻器的基本功能參數(shù) 126

7.2 MM4系列變頻器基本功能調試 133

小結 146

習題與思考題 146

第8章 設備的選擇與安裝及故障處理 149

8.1變頻器的選擇 149

8.1.1根據(jù)負載的特性選擇變頻器 149

8.1.2 變頻器容量的選擇 150

8.1.3 變頻器箱體結構的選用 153

8.2電動機的選擇 155

8.2.1 異步電動機類型與容量的選擇 155

8.2.2 使用變頻器驅動時電動機出現(xiàn)的新問題 156

8.2.3 電動機容量的計算 156

8.3變頻器外圍設備及其選擇 159

8.4變頻器的安裝 166

8.4.1 變頻器的安裝環(huán)境要求 166

8.4.2 變頻器的安裝方式 168

8.5變頻器的接線 169

8.5.1 主回路端子的接線 169

8.5.2 控制回路端子的接線 171

8.6變頻器電氣柜的設計 174

8.6.1 變頻電氣柜設計前的要求 174

8.6.2 電氣柜的設計 175

8.6.3 柜體的布局設計 176

8.6.4 變頻器柜的配線 177

8.7變頻器故障及處理 178

8.7.1 變頻器的故障分類 178

8.7.2變頻器常見故障及原因 179

8.7.3 西門子變頻器的常見故障類型及排除方法 181

8.7.4 變頻器維修常用的檢測方法 182

小結 184

思考題 184

第9章 變頻拖動系統(tǒng)的設計 186

9.1生產機械對變頻拖動系統(tǒng)的基本要求 186

9.1.1 在機械特性方面的要求 186

9.1.2 在運行可靠性方面的要求 187

9.1.3 變頻供電對異步電動機的影響 188

9.2 變頻調速時異步電動機的有效轉矩線 190

9.3 恒轉矩負載的變頻拖動 192

9.3.1 控制方式的選擇 192

9.3.2 改變低頻性能與提高電動機輸出轉矩 192

9.3.3 提高恒轉矩負載的變頻調速范圍 193

9.3.4 恒轉矩負載的功能預置要點 195

9.4恒功率負載的變頻拖動 200

9.4.1 恒功率負載下的電動機容量選擇問題 200

9.4.2 降低電動機容量的方法 201

9.4.3 金屬切削機床的降容方法 204

9.5平方降轉矩負載的變頻拖動 208

9.5.1 V/f控制線的選擇與節(jié)能效果 209

9.5.2 風機的變頻控制 210

9.5.3 水泵的變頻調速系統(tǒng) 214

小結 216

習題與思考題 217

第 10章 MM4系列變頻器的應用實例 218

10.1 MM440變頻器在電梯上的應用 218

10.1.1 系統(tǒng)概述 218

10.1.2 系統(tǒng)的組成和基本原理 219

10.1.3 變頻器參數(shù)的設定 221

10.2 MM440變頻器在恒壓供水中的應用 222

10.2.1恒壓供水變頻調速系統(tǒng)的節(jié)能原理 223

10.2.2 恒壓供水變頻調速系統(tǒng) 225

10.3 MM440變頻器在離心機中的應用 231

10.3.1 常規(guī)電器實現(xiàn)的電桿變頻調速離心機控制系統(tǒng) 232

10.3.2 利用BICO功能實現(xiàn)的電桿變頻調速離心機控制系統(tǒng) 234

10.4 MM440變頻器在拉絲機中的應用 238

10.4.1 拉絲機設備的構成 238

10.4.2 拉絲機控制功能要求 239

10.4.3 拉絲機變頻調速系統(tǒng)的參數(shù)設定 241

10.5 MM440變頻器在鋼包車運行中的應用 242

10.5.1 工藝簡述 242

10.5.2 電氣控制系統(tǒng)的組成 243

10.5.3 變頻器參數(shù)設定 244

小結 245

習題與思考題 246

參考文獻 247 2100433B

本書深入淺出地講述了變頻控制講述的基礎理論，以西門子MM4系列變頻器為例講述了變頻器應用。首先介紹了變頻器的發(fā)展過程，我國變頻器應用的范圍與市場前景，然后講述了變頻控制的基本工作原理、變頻器的基本構成、變頻器中逆變器所采用的典型PWM控制技術、良好性能的變頻拖動系統(tǒng)和高動態(tài)性能的變頻拖動系統(tǒng)。

本書共8章 主要內容包括：變頻器的主要特點和應用范圍；與變頻器有關的各種基礎知識；變頻器的基本硬件結構，各部分電路的基本功能和變頻器本身具有的各種功能；變頻器驅動系統(tǒng)的設計；變頻器的各種周邊設備以及在進行變頻器驅動系統(tǒng)設計時如何根據(jù)系統(tǒng)要求對這些外圍設備進行選擇；進行變頻器安裝調試和維修保養(yǎng)時的注意事項；使用變頻器時可能遇到的各種異常情況及相應的對策；變頻器應用系統(tǒng)舉例等。還在附錄中給出了幾種典型通用變頻器的技術數(shù)據(jù)和一種變頻器的幾種典型用途的接線圖。

本書可供從事交流調速工作的相關工程技術人員閱讀，也可供大專院校機電、自動控制專業(yè)的師生參考。

《變頻技術及應用》主要內容包括：變頻器的基本組成原理，變頻器的控制方式，變頻器的基本操作，PLC與變頻器組成的調速系統(tǒng)，變頻器的選擇、安裝與維護，變頻器的工程應用實例等。全書內容、結構合理，突出操作性和實用性?！蹲冾l技術及應用》可以作為高等職業(yè)院校、高等?？茖W校、成人高校、民辦高校及本科院校舉辦的二級職業(yè)技術學院電氣自動化、生產過程自動化、計算機控制、機電一體化等專業(yè)的教材，并可供相關工程技術人員參考。

《圖解變頻器控制及應用》從變頻器初學者的角度出發(fā)，按照項日與任務并重的原則對變頻器行業(yè)中的主流型號（如三菱A700等）進行了操作、應用和維護的闡述，并對每個工程項目給出了具體的硬件接線和參數(shù)設置。全書通過圖解的方式，對各種變頻器操作步驟、工程應用和故障實例一一進行解答，具有很強的實踐指導意義，讀者能學有所用。