前言

第 1章 异步电动机的能量传递 ................. 1

11 后来居上的异步电动机 .................. 1

111 无与伦比的转子结构................... 1

112 诞生就知变频好..................... 3

12 能量传递的平衡关系 ................... 5

121 定子建立磁场的平衡关系................. 5

122 磁场传递能量的平衡关系................. 9

123 负载得到机械能的平衡关系 ............... 12

124 电动机的等效电路 ................... 14

13 机械特性看能力 ..................... 16

131 用户关心 4件事 .................... 16

132 机械特性说明的问题 .................. 18

14 异步电动机的发电状态 ................. 19

141 异步发电机的特殊性 .................. 19

142 发电机状态的特点 ................... 21

15 拖动系统的传动机构 .................. 23

151 常见的传动机构 .................... 23

152 传动机构的折算 .................... 24

16 异步电动机的铭牌.................... 26

161 铭牌上的运行数据 ................... 26

162 异步电动机的型号与接法 ................ 28

Ⅵ 变频器应用教程 第 3版

163 异步电动机的定额 ................... 29

164 电动机的运行定额 ................... 31

小结............................. 33

复习思考题.......................... 34

第 2章 交 －直 －交变频器 ................... 36

21 交 －直 －交变频器的结构与原理............. 36

211 自生交流好变频 .................... 36

212 “怀胎”百年说因由 .................. 38

213 单进三出变频器 .................... 41

22 磁通传递是核心 ..................... 43

221 稳住磁通不能忘 .................... 43

222 电压要随频率变 .................... 45

223 调制脉宽随正弦 .................... 46

224 SPWM的实施 ..................... 49

23 交 －直 －交变频器的主电路 ............... 51

231 整流滤波有特点 .................... 51

232 逆变输出能交换 .................... 54

24 输入电流变异多 ..................... 55

241 输入输出不相同 .................... 55

242 三相电流不平衡 .................... 58

243 功率因数变了味 .................... 60

25 载波频率有影响 ..................... 63

251 对输出电压的影响 ................... 64

252 对输出电流的影响 ................... 65

253 对电磁噪声的影响 ................... 66

26 对抗干扰有措施 ..................... 67

261 变频器的干扰源 .................... 67

262 干扰信号的传播途径 .................. 67

目 录 Ⅶ

263 抗干扰的措施 ..................... 68

27 交 －直 －交变频的改进 ................. 71

271 整流脉波翻了倍 .................... 71

272 逆变采用三电平 .................... 72

273 变频电动机 ...................... 75

小结............................. 76

复习思考题.......................... 78

第 3章 变频拖动系统 ..................... 80

31 低频运行的新问题.................... 80

311 低频试验看结果 .................... 80

312 能力下降问磁通 .................... 81

32 V/F方式补磁通 ..................... 82

321 增磁途径唯电压 .................... 82

322 转矩提升的预置 .................... 86

33 矢量控制定磁通 ..................... 86

331 矢量控制仿直流 .................... 87

332 矢量控制的实施 .................... 89

333 矢量控制的转速反馈 .................. 91

34 直接转矩控制用 “棒 －棒” ............... 92

341 浅说 “棒 －棒” .................... 92

342 直接转矩控制简介 ................... 93

343 直接转矩控制的优缺点 ................. 95

35 变频调速的有效转矩线 ................. 95

351 有效转矩线的定义 ................... 96

352 fX≤fN 的有效转矩线 .................. 97

353 fX >fN 的有效转矩线 .................. 97

36 变频调速的起动与加速 ................. 99

361 异步电动机的起动 ................... 99

Ⅷ 变频器应用教程 第 3版

362 加速时间与起动电流 .................. 102

363 加速方式 ....................... 104

364 起动功能 ....................... 105

37 变频调速的减速与制动 ................. 106

371 电动机的自由停机 ................... 107

372 电动机的变频停机 ................... 108

373 降频时电动机的状态 .................. 108

374 减速时间与泵升电压 .................. 110

375 直流制动 ....................... 111

38 制动电阻和制动单元 .................. 112

381 制动电阻和制动单元的作用 ............... 113

382 制动单元的工况 .................... 114

39 频率的限制功能 .................... 116

391 上限频率和下限频率 .................. 116

392 回避频率 ....................... 117

310 转矩、转速和功率的关系 ............... 118

3101 拖动系统的基本规律 ................. 118

3102 误区 1———甩掉笨重的减速器 ............. 119

3103 误区 2———增大频率提高生产率 ............ 121

3104 误区 3———减少磁极对数以减小体积 .......... 123

小结 ............................ 124

复习思考题 ......................... 125

第 4章 变频器的内部控制电路 ................ 126

41 变频器的内部控制框图 ................. 126

411 主控电路的运算功能 .................. 126

412 主控电路与外电路的联系 ................ 127

42 变频器的开关电源 ................... 128

421 开关电源的电源进线 .................. 128

目 录 Ⅸ

422 脉冲变压器 ...................... 129

423 脉冲变压器的一次电路 ................. 130

424 脉冲变压器的二次电路 ................. 132

43 IGBT的驱动电路 .................... 134

431 IGBT的主要参数 ................... 134

432 IGBT的开通与关断 .................. 135

433 IGBT的结电容 .................... 136

434 IGBT对驱动电路的要求 ................ 137

435 IGBT的分立元件驱动电路 ............... 140

436 集成驱动模块示例 ................... 142

437 IGBT智能模块 .................... 144

44 变频器的采样与保护电路................ 145

441 电流的采样 ...................... 145

442 电流的保护 ...................... 149

443 电压的检测与保护 ................... 151

45 断相与接地的保护 ................... 153

451 断相保护 ....................... 153

452 接地的判断与保护 ................... 154

46 过热保护 ........................ 156

461 温度的检测 ...................... 156

462 热敏电阻的过热保护 .................. 156

463 风扇的控制 ...................... 157

小结 ............................ 159

复习思考题 ......................... 161

第 5章 变频器的应用技术 .................. 162

51 变频器的面板和功能预置................ 162

511 数据显示屏 ...................... 162

512 液晶显示屏 ...................... 163

Ⅹ 变频器应用教程 第 3版

513 变频器的键盘配置 ................... 163

514 变频器的功能预置 ................... 166

52 变频器的外接主电路 .................. 167

521 主电路的接线端子 ................... 167

522 外接主电路 ...................... 168

53 变频器的外部控制电路 ................. 170

531 外部控制端子的配置 .................. 170

532 模拟量输入信号 .................... 171

533 模拟量输入电路 .................... 171

534 模拟量输入的扩展 ................... 173

54 开关量输入电路 .................... 174

541 开关量输入端的接收电路 ................ 174

542 电动机的起动控制 ................... 175

543 升、降速端子的应用示例 ................ 177

544 多档转速的控制 .................... 180

55 外接模拟量输出电路 .................. 183

551 模拟量输出电路 .................... 183

552 模拟量输出的应用示例 ................. 184

56 变频器的报警输出 ................... 185

561 报警输出电路 ..................... 185

562 报警输出的外部控制 .................. 185

57 外接开关量输出电路 .................. 186

571 开关量输出电路 .................... 186

572 应用举例 ....................... 187

58 变频器的面板电路 ................... 188

581 键盘输入电路 ..................... 188

582 LED显示电路..................... 189

583 LED显示屏...................... 191

59 变频器的闭环控制 ................... 192

目 录 Ⅺ

591 闭环控制的概念 .................... 192

592 闭环控制的实施 .................... 194

593 PID的概念 ...................... 196

594 控制逻辑 ....................... 200

595 压力传感器的接线 ................... 201

596 闭环控制的起动问题 .................. 201

597 PID功能的调试 .................... 203

小结 ............................ 204

复习思考题 ......................... 206

第 6章 因机施变用变频.................... 207

61 风机变频调速 ..................... 207

611 离心式风机的机械特性 ................. 207

612 离心式风机的运行特点 ................. 209

613 风机变频要点 ..................... 210

62 水泵变频调速 ..................... 213

621 水泵与风机的异同 ................... 214

622 供水系统概况 ..................... 214

623 恒压供水的闭环控制 .................. 216

63 带式输煤机的变频改造 ................. 218

631 带式输煤机的特点 ................... 218

632 变频调速示例 ..................... 219

64 饮料灌装输送带的变频改造 .............. 221

641 运行特点 ....................... 221

642 电动机特点 ...................... 221

643 变频改造要点 ..................... 222

65 卷绕机的变频改造 ................... 223

651 卷绕机的机械特性 ................... 223

652 变频改造的主要问题 .................. 225

Ⅻ 变频器应用教程 第 3版

653 减小电动机容量的思考 ................. 225

654 卷绕机的转矩控制 ................... 227

66 车床的变频改造 .................... 228

661 车床的大致构造 .................... 228

662 主拖动的机械特性 ................... 230

663 变频调速的改造实例 .................. 232

664 变频改造的试探 .................... 234

665 两档传动比方案 .................... 235

67 重力负载的变频调速 .................. 237

671 重力负载及其特点 ................... 237

672 变频调速的四象限运行 ................. 238

673 溜钩的防止 ...................... 240

674 重力负载变频改造示例 ................. 241

小结 ............................ 243

复习思考题 ......................... 244

附录 .............................. 245

附录 A 变频调速系统实验 ................. 245

实验 1 变频器通电 ..................... 245

实验 2 外接端子的基本控制 ................. 248

实验 3 变频器各环节的电压和电流 .............. 250

实验 4 加、减速实验 .................... 253

实验 5 U/f线的实验..................... 254

实验 6 多档转速控制 .................... 257

实验 7 机械特性实验 .................... 258

实验 8 低频负载电流实验 .................. 260

实验 9 U形曲线实验 .................... 261

实验 10 恒压供水实验 .................... 263

附录 B 几种自制器件 .................... 265

目 录 

B1 整流电压表 ...................... 265

B2 外接频率表 ...................... 266

B3 自制制动电阻 ..................... 267

B4 自制制动单元 ..................... 268

附录 C 无触点快速制动器 ................. 270

C1 快速制动器简介 .................... 270

C2 变频调速系统的停机控制 ................ 275

C3 快速制动器的外部接线 ................. 277

C4 和其他制动方式的比较 ................. 2782100433B