交流伺服與變頻器應(yīng)用技術(shù)

第1章緒論

11交流電機(jī)控制系統(tǒng)概述1

111交流傳動(dòng)與交流伺服1

112發(fā)展概況2

12變頻器與伺服驅(qū)動(dòng)器3

121變頻器4

122伺服驅(qū)動(dòng)器4

13交流調(diào)速系統(tǒng)性能與比較6

131調(diào)速指標(biāo)6

132性能比較7

133環(huán)境影響10

14典型產(chǎn)品簡(jiǎn)介12

141伺服驅(qū)動(dòng)器12

142變頻器13

第2章交流調(diào)速基礎(chǔ)15

21電機(jī)控制的基本理論15

211電磁感應(yīng)與電磁力定律15

212電機(jī)運(yùn)行的力學(xué)基礎(chǔ)16

213恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速18

22伺服驅(qū)動(dòng)原理20

221伺服電機(jī)運(yùn)行原理20

222伺服電機(jī)輸出特性21

223伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)22

23變頻調(diào)速原理23

231感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行原理23

232感應(yīng)電機(jī)的機(jī)械特性25

233變頻調(diào)速系統(tǒng)26

24交流逆變技術(shù)28

241電力電子器件28

242PWM逆變?cè)?3

243雙PWM逆變與12脈沖整流34

244三電平逆變與矩陣控制變頻36

第3章伺服驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)38

31性能與規(guī)格38

311三菱伺服簡(jiǎn)介38

312驅(qū)動(dòng)器39

313伺服電機(jī)41

32硬件與連接43

321硬件組成43

322驅(qū)動(dòng)器連接45

323伺服電機(jī)連接48

33主回路設(shè)計(jì)51

331電路設(shè)計(jì)與連接51

332元器件選擇54

333電路設(shè)計(jì)實(shí)例55

34控制回路設(shè)計(jì)56

341DI電路設(shè)計(jì)56

342DO電路設(shè)計(jì)58

343給定與反饋電路設(shè)計(jì)60

第4章伺服驅(qū)動(dòng)操作與調(diào)試62

41驅(qū)動(dòng)器基本操作62

411操作單元說(shuō)明62

412參數(shù)的顯示與設(shè)定65

413驅(qū)動(dòng)器測(cè)試66

42位置控制快速調(diào)試69

421功能與操作69

422參數(shù)設(shè)定71

43速度控制快速調(diào)試75

431功能與操作75

432參數(shù)與調(diào)整76

44驅(qū)動(dòng)器調(diào)整78

441調(diào)整模式與功能78

442在線自動(dòng)調(diào)整80

443手動(dòng)調(diào)整83

444自適應(yīng)調(diào)整86

第5章伺服驅(qū)動(dòng)功能與參數(shù)89

51驅(qū)動(dòng)器參數(shù)總表89

52DI/DO信號(hào)功能定義94

521DI功能定義94

522DO功能定義97

53控制方式選擇與切換99

531驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)99

532控制方式選擇與切換102

54常用功能與參數(shù)104

541加減速與停止104

542制動(dòng)器控制107

55動(dòng)態(tài)性能調(diào)整109

551位置調(diào)節(jié)參數(shù)109

552速度調(diào)節(jié)參數(shù)111

553轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)參數(shù)112

554轉(zhuǎn)矩和速度限制113

555增益切換控制115

56通信與網(wǎng)絡(luò)控制116

561接口與協(xié)議116

562通信命令格式118

563數(shù)據(jù)讀出121

564數(shù)據(jù)寫(xiě)入和運(yùn)行控制125

565數(shù)據(jù)通信實(shí)例128

57絕對(duì)位置傳送與零點(diǎn)設(shè)定133

571絕對(duì)位置及傳送133

572DI/DO傳送134

573絕對(duì)零點(diǎn)設(shè)定138

第6章驅(qū)動(dòng)器監(jiān)控與維修141

61狀態(tài)監(jiān)控與診斷141

611狀態(tài)顯示141

612診斷顯示143

613模擬量輸出監(jiān)視144

62驅(qū)動(dòng)器報(bào)警及處理145

621驅(qū)動(dòng)器報(bào)警145

622驅(qū)動(dòng)器警示149

63運(yùn)行故障及處理150

第7章變頻器電路設(shè)計(jì)153

71性能與規(guī)格153

711三菱變頻器簡(jiǎn)介153

712產(chǎn)品規(guī)格155

72硬件與連接157

721硬件組成157

722選件規(guī)格159

723系統(tǒng)連接160

73主回路設(shè)計(jì)163

731基本要求163

732電路設(shè)計(jì)165

74DI/DO回路設(shè)計(jì)167

741DI回路設(shè)計(jì)167

742DO回路設(shè)計(jì)173

75其他控制回路設(shè)計(jì)176

751AI/AO回路設(shè)計(jì)176

752脈沖輸入回路設(shè)計(jì)179

753閉環(huán)系統(tǒng)連接180

76工程設(shè)計(jì)范例181

第8章變頻器基本操作與控制187

81FR-A740基本操作187

811操作單元說(shuō)明187

812參數(shù)設(shè)定188

82變頻器運(yùn)行控制192

821操作模式192

822運(yùn)行方式194

823控制要求和參數(shù)195

83頻率給定與調(diào)整197

831輸出范圍選擇197

832AI增益和偏移調(diào)整198

833其他頻率給定方式200

834頻率給定的調(diào)整204

84基本控制參數(shù)207

841電機(jī)參數(shù)與自動(dòng)調(diào)整207

842負(fù)載類(lèi)型及選擇211

843變頻控制參數(shù)213

844失速保護(hù)功能215

85加減速與制動(dòng)控制218

851加減速控制218

852制動(dòng)控制221

86DI/DO功能定義224

861DI功能定義224

862DO功能定義226

第9章變頻器功能與應(yīng)用230

91升降負(fù)載控制230

911機(jī)械制動(dòng)功能230

912升降負(fù)載自動(dòng)變速232

913擋塊減速定位234

92重新啟動(dòng)和工頻切換236

921斷電與報(bào)警的重啟236

922工頻切換238

93PID調(diào)節(jié)242

931結(jié)構(gòu)與連接242

932參數(shù)與功能244

94速度控制與優(yōu)化246

941增益自動(dòng)調(diào)整246

942調(diào)節(jié)器優(yōu)化248

95轉(zhuǎn)矩控制與限制251

951方式選擇與AI定義251

952轉(zhuǎn)矩控制253

953轉(zhuǎn)矩限制257

954轉(zhuǎn)矩偏置259

96位置控制263

961原理與參數(shù)263

962增量定位266

963連續(xù)定位267

964定向停止269

97通信與網(wǎng)絡(luò)控制273

971接口與參數(shù)273

972通信控制和要求276

973通信命令格式278

974通信實(shí)例281

975網(wǎng)絡(luò)控制282

第10章變頻器監(jiān)控與維修286

101變頻器監(jiān)控286

1011PU狀態(tài)顯示286

1012AO狀態(tài)輸出290

1013節(jié)能監(jiān)視291

1014器件壽命監(jiān)控294

102變頻器保護(hù)和定期維護(hù)295

1021參數(shù)保護(hù)295

1022運(yùn)行保護(hù)298

1023定期維護(hù)299

103報(bào)警顯示與處理302

1031報(bào)警顯示與清除302

1032報(bào)警與處理303

1033變頻器故障診斷308

附錄311

附錄A三菱MR-J3伺服電機(jī)技術(shù)參數(shù)311

附錄B三菱FR-A740變頻器參數(shù)總表325

參考文獻(xiàn)3402100433B

本書(shū)根據(jù)交流伺服驅(qū)動(dòng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、使用維修的實(shí)際需要，在介紹交流電機(jī)控制系統(tǒng)基本理論和原理的基礎(chǔ)上，對(duì)三菱公司MR-J3伺服驅(qū)動(dòng)器和FR-A740變頻器的產(chǎn)品規(guī)格、電路設(shè)計(jì)、功能參數(shù)、操作調(diào)試、監(jiān)控維修等內(nèi)容進(jìn)行了全面系統(tǒng)、深入細(xì)致的介紹。

前言

第1章 伺服系統(tǒng)概述

1.1 伺服系統(tǒng)的概念及分類(lèi)

1.1.1伺服系統(tǒng)的概念

1.1.2伺服系統(tǒng)的分類(lèi)

1.2 伺服系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)

1.2.1伺服系統(tǒng)的組成

1.2.2伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求

1.2.3伺服系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

1.3 伺服技術(shù)的發(fā)展

1.3.1伺服技術(shù)的發(fā)展階段

1.3.2伺服技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

本章小結(jié)

第2章 直流伺服控制系統(tǒng)

2.1 直流伺服電動(dòng)機(jī)

2.1.1工作原理

2.1.2 主要特性

2.1.3類(lèi)型及選用

2.2 直流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

2.2.1單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

2.2.2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

2.3 晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)

2.3.1主回路

2.3.2 控制回路

2.3.3晶閘管調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn)

2.4 脈寬調(diào)制（PWM）直流調(diào)速系統(tǒng)

2.4.1 PWM直流調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成

2.4.2 直流脈寬調(diào)制原理

2.4.3 PWM變換器

2.4.4 PWM調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)

本章小結(jié)

第3章 交流伺服控制系統(tǒng)

3.1 交流伺服電動(dòng)機(jī)

3.1.1結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

3.1.2基本工作原理

3.1.3 運(yùn)行特性

3.1.4 主要性能指標(biāo)

3.1.5 主要技術(shù)數(shù)據(jù)

3.2 交流伺服系統(tǒng)

3.2.1 交流伺服系統(tǒng)組成

3.2.2 交流伺服系統(tǒng)的類(lèi)型

3.3 交流電動(dòng)機(jī)的速度控制

3.3.1 交流傳動(dòng)與交流伺服

3.3.2 交流電動(dòng)機(jī)速度調(diào)節(jié)

3.3.3交流調(diào)速技術(shù)

3.4 正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）逆變器

3.4.1 工作原理

3.4.2 調(diào)制方式

3.4.3 SPWM波的形成

本章小結(jié)

第4章 變頻器基礎(chǔ)知識(shí)

4.1 變頻器

4.1.1 變頻器的概念

4.1.2變頻器的分類(lèi)與特點(diǎn)

4.1.3變頻器的電路結(jié)構(gòu)

4.2 變頻控制技術(shù)

4.2.1 交-直-交變頻技術(shù)

4.2.2交-交變頻技術(shù)

4.3 變頻器的控制方式

4.3.1 U/f 控制

4.3.2矢量控制

4.3.3 直接轉(zhuǎn)矩控制

本章小結(jié)

第5章 西門(mén)子MM440變頻器基本操作

5.1 西門(mén)子MM440變頻器

5.1.1 技術(shù)規(guī)格及主要性能

5.1.2 MM440變頻器的電路結(jié)構(gòu)

5.1.3 MM440變頻器外接電路

5.2MM440變頻器調(diào)試

5.2.1 SDP(操作控制面板)調(diào)試方式

5.2.2 BOP（狀態(tài)面板）調(diào)試方式

5.2.3 AOP調(diào)試方式

5.3MM440變頻器的參數(shù)設(shè)置

5.3.1 頻率給定方式

5.3.2 變頻器的啟動(dòng)制動(dòng)方式

5.3.3 變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式

本章小結(jié)

第6章 變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制

6.1 參數(shù)控制方式

6.1.1 用BOP設(shè)置、修改變頻器參數(shù)

6.1.2 用BOP控制變頻器運(yùn)行

6.2 外端子控制方式

6.2.1用MM440數(shù)字輸入端口開(kāi)關(guān)操作

6.2.2 MM440變頻器的模擬信號(hào)操作控制

6.3 組合控制方式

6.3.1 變頻器的外端子開(kāi)關(guān)量控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)

6.3.2 變頻器的面板控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)

6.4 PLC與變頻器聯(lián)機(jī)控制方式

6.4.1 PLC與變頻器的連接

6.4.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制

本章小結(jié)

第7章 變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的速度控制

7.1 三相異步電機(jī)的加、減速控制

7.1.1 MM440變頻器的加速模式及參數(shù)設(shè)置

7.1.2 MM440變頻器的減速模式及參數(shù)設(shè)置

7.1.3 MM440變頻器外端子控制加、減速

7.2 三相異步電機(jī)的多段速控制

7.2.1 三段速頻率控制

7.2.2 七段速頻率控制

7.2.3 PLC與變頻器聯(lián)機(jī)控制方式

7.3 三相異步電機(jī)恒速控制

7.3.1 變頻器PID控制系統(tǒng)的構(gòu)成

7.3.2 變頻器PID參數(shù)設(shè)置

7.3.3 三相異步電機(jī)恒速調(diào)試

本章小結(jié)

第8章 變頻器的選用與維護(hù)

8.1 變頻器的選用

8.1.1變頻器類(lèi)型的選擇

8.1.2變頻器品牌型號(hào)的選擇

8.1.3變頻器規(guī)格的選擇

8.1.4選擇變頻器的容量

8.2變頻器外圍設(shè)備的選擇

8.2.1 斷路器的選擇

8.2.2 接觸器的選擇

8.2.3 電抗器的選擇

8.2.4 無(wú)線電噪聲濾波器的選擇

8.2.5 制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元的選擇

8.3 變頻器的安裝與調(diào)試

8.3.1 變頻器的安裝

8.3.2 變頻器的接線

8.3.2 變頻器的調(diào)試

8.4 變頻器的維護(hù)與檢修

8.4.1 變頻器的維護(hù)

8.4.2 變頻器的故障檢修

本章小結(jié)

第9章 變頻調(diào)速系統(tǒng)工程應(yīng)用

9.1 變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

9.1.1系統(tǒng)的構(gòu)成

9.1.2 工作原理

9.1.3 PID調(diào)節(jié)器

9.1.4壓力傳感器的接線圖

9.1.5 應(yīng)用實(shí)例

9.1.6、恒壓供水系統(tǒng)的調(diào)試與保養(yǎng)

9.2變頻器在拉絲機(jī)中的控制應(yīng)用

9.2.1拉絲機(jī)的控制部分的構(gòu)成

9.2.2 拉絲機(jī)的控制部分的工作原理

9.2.3 變頻器參數(shù)設(shè)定

9.2.4 拉絲機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試

9.3變頻器在料車(chē)卷?yè)P(yáng)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用

9.3.1變頻器在在料車(chē)卷?yè)P(yáng)調(diào)速系統(tǒng)中的構(gòu)成

9.3.2調(diào)速系統(tǒng)基本工作原理

9.3.3變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備選擇及變頻參數(shù)設(shè)置

9.3.4料車(chē)卷?yè)P(yáng)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試及注意事項(xiàng)

9.4 基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的變頻技術(shù)在切割機(jī)中的應(yīng)用

9.4.1 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線介紹

9.4.2 變頻切割機(jī)系統(tǒng)的組成

9.4.3 PLC通信編程及MM440變頻器參數(shù)定義

本章小結(jié)

附錄

參考文獻(xiàn)