通用變頻器選型、應用與維護

緒論　1
0.1　通用變頻器的發(fā)展　2
0.2　通用變頻器相關技術的發(fā)展　4
0.3　國外交流變頻調速技術現狀　8
0.4　關于本書的一些思考　9

第1章　通用變頻器原理　10
1.1　交流電動機變頻調速時的基本理論　10
1.1.1　生產機械的運動方程　10
1.1.2　異步電動機的機械特性　12
1.1.3　生產機械的負載特性　15
1.2　變頻調速時的機械負載特性　17
1.2.1　變頻調速時電動機的轉矩特性　18
1.2.2　通用變頻器驅動恒轉矩負載　19
1.2.3　通用變頻器驅動降轉矩負載　21
1.2.4　通用變頻器驅動恒功率負載　21
1.2.5　通用變頻器驅動四象限運行的負載　23
1.2.6　通用變頻器驅動張力控制類負載　24
1.2.7　通用變頻器驅動高速運轉的負載　26
1.2.8　通用變頻器驅動大起動轉矩負載　26
1.2.9　通用變頻器驅動多分部(單元)速度協調類負載　27
1.2.10　通用變頻器驅動寬調速類負載　27
1.2.11　通用變頻器驅動大慣性負載　27
1.2.12　通用變頻器驅動脈動轉矩負載　28
1.2.13　變頻器專用電動機　28
1.3　通用變頻器的控制方式　29
1.3.1　通用變頻器的基本控制原理　29
1.3.2　U/f控制方式與轉差頻率控制方式　30
1.3.3　矢量控制方式　31
1.3.4　直接轉矩控制方式　32
1.3.5　PAM、PWM、SPWM和高頻載波控制方式　33
1.3.6　通用變頻器的分類　34
1.4　通用變頻器的基本結構原理　38
1.4.1　通用變頻器的基本結構原理　38
1.4.2　通用變頻器主電路的基本功能　39
1.4.3　通用變頻器控制電路的基本功能　44
1.5　通用變頻器的主要控制功能與設定　52
1.5.1　通用變頻器的外部接口電路　53
1.5.2　通用變頻器的主要控制功能　56
1.5.3　通用變頻器的參數設定實例　73
1.6　通用變頻器選型基礎　77
1.6.1　通用變頻器產品簡介　77
1.6.2　通用變頻器的標準技術規(guī)范　80
1.6.3　通用變頻器的選型　86
1.7　通用變頻器選型與應用中的若干問題　104
1.7.1　關于通用變頻器控制方式的選擇　105
1.7.2　通用變頻器用于控制特殊電動機與機械設備　108
1.7.3　特殊情況下通用變頻器的應用問題　109
1.7.4　通用變頻器的電磁干擾與安全運行　110
1.7.5　關于通用變頻器的參數設定問題　112

第2章　通用變頻器應用設計基礎　115
2.1　通用變頻器調速系統的負載計算　115
2.1.1　典型負載的計算　115
2.1.2　變頻調速時的典型負載設計要點　118
2.1.3　選定電動機時的注意事項　119
2.2　變頻控制系統的設計　121
2.2.1　變頻控制柜的電氣設計　122
2.2.2　通用變頻器使用要點　125
2.3　通用變頻器應用中的電磁兼容性　126
2.3.1　概述　126
2.3.2　電磁兼容性(EMC)的定義　128
2.3.3　通用變頻器的諧波和噪聲的產生　129
2.3.4　通用變頻器系統的電磁噪聲干擾　130
2.3.5　通用變頻器的諧波抑制　132
2.3.6　通用變頻器外部干擾的抑制　135
2.3.7　通用變頻器內部干擾的抑制　138
2.3.8　通用變頻器的電磁兼容性設計　140
2.3.9　諧波干擾故障處理實例　150
2.4　通用變頻器在各行業(yè)中的應用　151
2.4.1　概述　151
2.4.2　通用變頻器在泵和風機中的應用　152
2.4.3　通用變頻器在中央空調中的應用　160
2.4.4　通用變頻器在紡織行業(yè)中的應用　166
2.4.5　通用變頻器在水泥工業(yè)中的應用　169
2.4.6　通用變頻器在塑料機械中的應用　171
2.5　智能PID調節(jié)器簡介　173
2.5.1　PID控制器的原理和特點　174
2.5.2　智能PID控制器的原理和特點　175
2.5.3　智能PID調節(jié)器簡介　176
2.5.4　開環(huán)控制和閉環(huán)控制　179
2.5.5　PID控制器的參數整定　180
2.6　常用工業(yè)自動化儀表和傳感器簡介　188
2.6.1　概述　188
2.6.2　傳感器與變送器　189
2.6.3　工業(yè)自動化儀表　199

第3章　通用變頻器網絡通信與現場總線　203
3.1　概述　203
3.2　數據通信基礎　205
3.2.1　數據編碼　206
3.2.2　數據通信的基本概念和技術指標　208
3.2.3　數據通信方式　210
3.2.4　網絡通信協議　211
3.2.5　介質訪問控制　222
3.2.6　通道利用方式　223
3.2.7　網絡拓撲結構　224
3.2.8　通信傳輸介質　225
3.3　串行通信的基本原理　229
3.3.1　串行通信接口及組成　230
3.3.2　RS232C串行通信接口　231
3.3.3　RS423串行通信接口　235
3.3.4　RS422串行通信接口　235
3.3.5　RS485串行通信接口　235
3.3.6　USB總線接口　236
3.3.7　藍牙技術簡介　239
3.4　現場總線技術基礎　240
3.4.1　現場總線的技術優(yōu)勢　241
3.4.2　現場總線與通信協議簡介　246
3.4.3　西門子USS通信協議與應用　259
3.5　通用變頻器網絡通信實例　263
3.5.1　點對點網絡的建立　264
3.5.2　分層結構工業(yè)控制網絡的建立　266
3.5.3　西門子PLC與通用變頻器間的通信　267
3.5.4　用Visual Basic 6.0編制通用變頻器串行通信控制程序　272
3.5.5　利用Windows API函數編制通用變頻器串行通信控制程序　275

第4章　通用變頻器產品簡介　280
4.1　通用變頻器的技術參數　280
4.2　西門子通用變頻器　281
4.2.1　西門子通用變頻器概述　281
4.2.2　MM4系列通用變頻器　282
4.2.3　MM3系列通用變頻器概述　286
4.2.4　電動機變頻器一體化裝置　289
4.2.5　SINAMICS G110系列變頻器　290
4.2.6　SIMATIC ET200S FC系列分布式I/O變頻器　299
4.3　ABB通用變頻器　303
4.3.1　ABB通用變頻器概述　304
4.3.2　Comp-ACTM通用變頻器　306
4.3.3　ACS400系列通用變頻器簡介　309
4.3.4　ACS550系列標準型通用變頻器　314
4.3.5　ACS600系列通用變頻器　315
4.3.6　ACS800系列通用變頻器　317
4.4　富士通用變頻器　319
4.4.1　富士通用變頻器的主要特征　320
4.4.2　富士FRENIC5000G11S/P11S系列通用變頻器性能概述　321
4.4.3　富士FVR-E11S系列通用變頻器性能概述　324
4.4.4　富士通用變頻器的通信　325
4.5　三菱通用變頻器　336
4.5.1　三菱通用變頻器簡介　336
4.5.2　FR-F500風機水泵專用型通用變頻器應用簡介　338
4.6　施耐德通用變頻器　348
4.6.1　施耐德通用變頻器簡介　348
4.6.2　施耐德通用變頻器的通信與網絡功能　351
4.7　LG通用變頻器　358
4.7.1　LG通用變頻器簡介　358
4.7.2　LG通用變頻器的內置通信功能　359

第5章　通用變頻器的故障分析與維護　364
5.1　通用變頻器故障的行為率曲線　364
5.2　通用變頻器的主要故障類型　366
5.2.1　參數設置類故障　366
5.2.2　過電流和過載類故障　367
5.2.3　過電壓和欠電壓類故障　368
5.2.4　綜合性故障　368
5.3　通用變頻器的故障分析　369
5.3.1　通用變頻器主要部件的故障分析　369
5.3.2　通用變頻器控制系統中的電力電纜及其電磁兼容性　371
5.3.3　通用變頻器控制系統中的接地　372
5.3.4　通用變頻器控制系統中常見問題　374
5.3.5　通用變頻器故障維修實例　377
5.3.6　通用變頻器載波頻率與其他各量的關系　380
5.4　通用變頻器控制系統故障診斷　381
5.5　通用變頻器的維護保養(yǎng)　392
5.5.1　日常檢查和定期檢查　394
5.5.2　通用變頻器的基本檢測和測量方法　396
5.5.3　異步電動機的日常檢查測量　399
5.5.4　常用測量儀器儀表簡介　402
5.5.5　常用電子元器件檢測方法　412

參考文獻　417