交流伺服與變頻器應用技術（三菱篇）

第1章緒論

11交流電機控制系統(tǒng)概述1

111交流傳動與交流伺服1

112發(fā)展概況2

12變頻器與伺服驅動器3

121變頻器4

122伺服驅動器4

13交流調速系統(tǒng)性能與比較6

131調速指標6

132性能比較7

133環(huán)境影響10

14典型產品簡介12

141伺服驅動器12

142變頻器13

第2章交流調速基礎15

21電機控制的基本理論15

211電磁感應與電磁力定律15

212電機運行的力學基礎16

213恒轉矩和恒功率調速18

22伺服驅動原理20

221伺服電機運行原理20

222伺服電機輸出特性21

223伺服驅動系統(tǒng)22

23變頻調速原理23

231感應電機運行原理23

232感應電機的機械特性25

233變頻調速系統(tǒng)26

24交流逆變技術28

241電力電子器件28

242PWM逆變原理33

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章伺服驅動電路設計38

31性能與規(guī)格38

311三菱伺服簡介38

312驅動器39

313伺服電機41

32硬件與連接43

321硬件組成43

322驅動器連接45

323伺服電機連接48

33主回路設計51

331電路設計與連接51

332元器件選擇54

333電路設計實例55

34控制回路設計56

341DI電路設計56

342DO電路設計58

343給定與反饋電路設計60

第4章伺服驅動操作與調試62

41驅動器基本操作62

411操作單元說明62

412參數(shù)的顯示與設定65

413驅動器測試66

42位置控制快速調試69

421功能與操作69

422參數(shù)設定71

43速度控制快速調試75

431功能與操作75

432參數(shù)與調整76

44驅動器調整78

441調整模式與功能78

442在線自動調整80

443手動調整83

444自適應調整86

第5章伺服驅動功能與參數(shù)89

51驅動器參數(shù)總表89

52DI/DO信號功能定義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驅動器結構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制動器控制107

55動態(tài)性能調整109

551位置調節(jié)參數(shù)109

552速度調節(jié)參數(shù)111

553轉矩調節(jié)參數(shù)112

554轉矩和速度限制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)寫入和運行控制125

565數(shù)據(jù)通信實例128

57絕對位置傳送與零點設定133

571絕對位置及傳送133

572DI/DO傳送134

573絕對零點設定138

第6章驅動器監(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驅動器報警及處理145

621驅動器報警145

622驅動器警示149

63運行故障及處理150

第7章變頻器電路設計153

71性能與規(guī)格153

711三菱變頻器簡介153

712產品規(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主回路設計163

731基本要求163

732電路設計165

74DI/DO回路設計167

741DI回路設計167

742DO回路設計173

75其他控制回路設計176

751AI/AO回路設計176

752脈沖輸入回路設計179

753閉環(huán)系統(tǒng)連接180

76工程設計范例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操作單元說明187

812參數(shù)設定188

82變頻器運行控制192

821操作模式192

822運行方式194

823控制要求和參數(shù)195

83頻率給定與調整197

831輸出范圍選擇197

832AI增益和偏移調整198

833其他頻率給定方式200

834頻率給定的調整204

84基本控制參數(shù)207

841電機參數(shù)與自動調整207

842負載類型及選擇211

843變頻控制參數(shù)213

844失速保護功能215

85加減速與制動控制218

851加減速控制218

852制動控制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章變頻器功能與應用230

91升降負載控制230

911機械制動功能230

912升降負載自動變速232

913擋塊減速定位234

92重新啟動和工頻切換236

921斷電與報警的重啟236

922工頻切換238

93PID調節(jié)242

931結構與連接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增益自動調整246

942調節(jié)器優(yōu)化248

95轉矩控制與限制251

951方式選擇與AI定義251

952轉矩控制253

953轉矩限制257

954轉矩偏置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通信實例281

975網(wǎng)絡控制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變頻器保護和定期維護295

1021參數(shù)保護295

1022運行保護298

1023定期維護299

103報警顯示與處理302

1031報警顯示與清除302

1032報警與處理303

1033變頻器故障診斷308

附錄311

附錄A三菱MR-J3伺服電機技術參數(shù)311

附錄B三菱FR-A740變頻器參數(shù)總表325

參考文獻3402100433B

本書根據(jù)交流伺服驅動和變頻調速系統(tǒng)工程設計、使用維修的實際需要，在介紹交流電機控制系統(tǒng)基本理論和原理的基礎上，對三菱公司MR-J3伺服驅動器和FR-A740變頻器的產品規(guī)格、電路設計、功能參數(shù)、操作調試、監(jiān)控維修等內容進行了全面系統(tǒng)、深入細致的介紹。

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

1.1.1伺服系統(tǒng)的概念

1.1.2伺服系統(tǒng)的分類

1.2 伺服系統(tǒng)的組成及特點

1.2.1伺服系統(tǒng)的組成

1.2.2伺服系統(tǒng)的技術要求

1.2.3伺服系統(tǒng)的主要特點

1.3 伺服技術的發(fā)展

1.3.1伺服技術的發(fā)展階段

1.3.2伺服技術的發(fā)展趨勢

本章小結

第2章 直流伺服控制系統(tǒng)

2.1 直流伺服電動機

2.1.1工作原理

2.1.2 主要特性

2.1.3類型及選用

2.2 直流伺服電動機調速系統(tǒng)

2.2.1單閉環(huán)調速系統(tǒng)

2.2.2 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)

2.3 晶閘管直流調速系統(tǒng)

2.3.1主回路

2.3.2 控制回路

2.3.3晶閘管調速系統(tǒng)特點

2.4 脈寬調制（PWM）直流調速系統(tǒng)

2.4.1 PWM直流調速系統(tǒng)構成

2.4.2 直流脈寬調制原理

2.4.3 PWM變換器

2.4.4 PWM調速系統(tǒng)的特點

本章小結

第3章 交流伺服控制系統(tǒng)

3.1 交流伺服電動機

3.1.1結構與特點

3.1.2基本工作原理

3.1.3 運行特性

3.1.4 主要性能指標

3.1.5 主要技術數(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)的類型

3.3 交流電動機的速度控制

3.3.1 交流傳動與交流伺服

3.3.2 交流電動機速度調節(jié)

3.3.3交流調速技術

3.4 正弦波脈寬調制（SPWM）逆變器

3.4.1 工作原理

3.4.2 調制方式

3.4.3 SPWM波的形成

本章小結

第4章 變頻器基礎知識

4.1 變頻器

4.1.1 變頻器的概念

4.1.2變頻器的分類與特點

4.1.3變頻器的電路結構

4.2 變頻控制技術

4.2.1 交-直-交變頻技術

4.2.2交-交變頻技術

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 直接轉矩控制

本章小結

第5章 西門子MM440變頻器基本操作

5.1 西門子MM440變頻器

5.1.1 技術規(guī)格及主要性能

5.1.2 MM440變頻器的電路結構

5.1.3 MM440變頻器外接電路

5.2MM440變頻器調試

5.2.1 SDP(操作控制面板)調試方式

5.2.2 BOP（狀態(tài)面板）調試方式

5.2.3 AOP調試方式

5.3MM440變頻器的參數(shù)設置

5.3.1 頻率給定方式

5.3.2 變頻器的啟動制動方式

5.3.3 變頻器的運轉指令方式

本章小結

第6章 變頻器實現(xiàn)電動機的正、反轉控制

6.1 參數(shù)控制方式

6.1.1 用BOP設置、修改變頻器參數(shù)

6.1.2 用BOP控制變頻器運行

6.2 外端子控制方式

6.2.1用MM440數(shù)字輸入端口開關操作

6.2.2 MM440變頻器的模擬信號操作控制

6.3 組合控制方式

6.3.1 變頻器的外端子開關量控制電動機正反轉

6.3.2 變頻器的面板控制電動機正反轉

6.4 PLC與變頻器聯(lián)機控制方式

6.4.1 PLC與變頻器的連接

6.4.2變頻器正反轉的PLC控制

本章小結

第7章 變頻器實現(xiàn)電動機的速度控制

7.1 三相異步電機的加、減速控制

7.1.1 MM440變頻器的加速模式及參數(shù)設置

7.1.2 MM440變頻器的減速模式及參數(shù)設置

7.1.3 MM440變頻器外端子控制加、減速

7.2 三相異步電機的多段速控制

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)機控制方式

7.3 三相異步電機恒速控制

7.3.1 變頻器PID控制系統(tǒng)的構成

7.3.2 變頻器PID參數(shù)設置

7.3.3 三相異步電機恒速調試

本章小結

第8章 變頻器的選用與維護

8.1 變頻器的選用

8.1.1變頻器類型的選擇

8.1.2變頻器品牌型號的選擇

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 無線電噪聲濾波器的選擇

8.2.5 制動電阻及制動單元的選擇

8.3 變頻器的安裝與調試

8.3.1 變頻器的安裝

8.3.2 變頻器的接線

8.3.2 變頻器的調試

8.4 變頻器的維護與檢修

8.4.1 變頻器的維護

8.4.2 變頻器的故障檢修

本章小結

第9章 變頻調速系統(tǒng)工程應用

9.1 變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應用

9.1.1系統(tǒng)的構成

9.1.2 工作原理

9.1.3 PID調節(jié)器

9.1.4壓力傳感器的接線圖

9.1.5 應用實例

9.1.6、恒壓供水系統(tǒng)的調試與保養(yǎng)

9.2變頻器在拉絲機中的控制應用

9.2.1拉絲機的控制部分的構成

9.2.2 拉絲機的控制部分的工作原理

9.2.3 變頻器參數(shù)設定

9.2.4 拉絲機控制系統(tǒng)的調試

9.3變頻器在料車卷揚調速系統(tǒng)中的應用

9.3.1變頻器在在料車卷揚調速系統(tǒng)中的構成

9.3.2調速系統(tǒng)基本工作原理

9.3.3變頻調速系統(tǒng)主要設備選擇及變頻參數(shù)設置

9.3.4料車卷揚調速系統(tǒng)的調試及注意事項

9.4 基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的變頻技術在切割機中的應用

9.4.1 PROFIBUS現(xiàn)場總線介紹

9.4.2 變頻切割機系統(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

附錄

參考文獻

本書共九章：第1-3章介紹了機電伺服系統(tǒng)、直流伺服控制系統(tǒng)和交流伺服控制系統(tǒng)的相關知識；第4-7章以實際生產中廣泛使用的西門子MM440變頻器型號為范例，介紹了變頻器的基礎知識、基本操作以及利用變頻器對電機的常用控制方法；第8、9章介紹了變頻器的選用與維護及在具體工程案例中的應用實例。每個項目后都配有一定量的思考與練習題，以供學習者復習、鞏固所學內容。 本書體系新穎、內容豐富、圖文并茂、實用性突出，可作為高職高專、開放大學等院校機電工程類、電氣自動化類等專業(yè)用教材，也可作為應用型本科、自學考試和變頻器應用技能培訓班教材，以及相關行業(yè)工程技術人員的參考書。