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第1章 变频器的发展与应用情况 1

学习目标 1

技能目标 1

1.1 变频器的发展历程 2

1.2 变频器的技术特点 3

1.3 变频器的发展趋势 4

1.4 变频器的应用领域 7

1.5 我国变频器的市场状况 9

习题1 11

第2章 变频器的基本功能及工作原理 12

学习目标 12

技能目标 12

2.1 变频器的控制目标与工作原理 13

2.1.1 变频器的组成元件 13

2.1.2 变频器的控制目标 15

2.1.3 变频器的工作原理 20

2.2 变频器的分类 20

2.3 变频器的基本构成及工作原理 24

2.4 变频器的控制方式 26

2.4.1 U/f控制 26

2.4.2 转差频率控制 28

2.4.3 矢量控制 29

2.4.4 直接转矩控制 30

2.4.5 变频器控制的发展方向 31

2.5 变频器的基本功能 32

习题2 34

第3章 变频器的基本操作 35

学习目标 35

技能目标 35

3.1 变频器的基本功能与技术规格 36

3.2 变频器的运行环境与安装方法 38

3.2.1 变频器的设置环境 38

3.2.2 变频器的机械安装 40

3.2.3 变频器的电气安装 43

实践1 变频器的拆装与配线 50

3.3 变频器的调试 52

3.3.1 变频器的调试方式 52

3.3.2 BOP面板的基本操作 54

实践2 利用BOP面板设置参数 56

实践3 BOP键盘面板的基本使用 60

3.3.3 MM440变频器的调试过程 62

实践4 MM440变频器的快速调试 74

3.4 变频器的命令给定方式 76

3.4.1 通用变频器的命令给定方式 76

3.4.2 MM440变频器的命令给定方式 77

实践5 利用外端子控制变频器的运行 78

3.5 变频器的频率给定方式 80

3.5.1 频率给定的方式与选择 80

3.5.2 MM440变频器的频率给定方式 82

实践6 MM440变频器运行频率的给定 84

实践7 变频器的组合运行操作 85

3.6 频率给定线的设定及调整 87

3.6.1 频率给定线的概念 87

3.6.2 频率给定线的调整 87

3.6.3 模拟量给定的正/反转控制 91

3.6.4 MM440变频器频率给定线的调整 92

实践8 变频器的频率调整操作 93

3.7 MM440变频器的多段速功能 95

实践9 变频器的多段速运行操作 98

习题3 100

第4章 变频器的优化特性设置 103

学习目标 103

技能目标 103

4.1 变频器的优化特性 104

4.1.1 失速防止功能 104

4.1.2 自寻速跟踪功能 105

4.1.3 瞬时停电再启动功能 105

4.1.4 节能特性 105

4.1.5 电动机参数的自动调整 106

4.1.6 变频和工频的切换 106

4.1.7 PID控制功能 107

4.1.8 变频器的保护功能 107

4.2 变频器的变频-工频切换控制 108

4.2.1 变频-工频的切换方式与特点 108

4.2.2 变频-工频的故障切换 109

4.2.3 MM440变频器开关量输出功能 112

实践10 MM440变频器变频-工频的切换运行 112

4.3 变频器的PID闭环控制 113

4.3.1 PID控制原理 113

4.3.2 PID控制功能的预置 116

4.3.3 MM440变频器PID的控制实现 119

实践11 MM440变频器的PID控制运行 120

习题4 124

第5章 变频器在调速系统中的应用 125

学习目标 125

技能目标 125

5.1 PLC与变频器的连接 126

5.1.1 数字信号的连接 126

5.1.2 模拟信号的连接 131

5.1.3 通信连接 132

实践12 PLC与变频器联机控制电动机的正/反转 133

实践13 PLC与变频器联机控制电动机的延时启动 136

实践14 PLC与变频器联机控制电动机的多段速运行（一） 137

实践15 PLC与变频器联机控制电动机的多段速运行（二） 138

5.2 变频调速控制系统的设计 139

5.2.1 变频调速系统的设计原则 139

5.2.2 变频调速系统设计的主要内容和步骤 140

5.3 变频调速控制系统的调试 143

5.3.1 模拟调试 144

5.3.2 现场调试 144

5.4 变频器在恒压供水系统中的应用 145

5.4.1 恒压供水系统的工作原理与控制方式 145

5.4.2 恒压供水系统分析 147

5.4.3 恒压供水系统设计 147

实践16 恒压供水控制系统的模拟实现 152

5.5 变频器在高炉卷扬机中的应用 153

5.5.1 高炉卷扬机的形式与控制要求 153

5.5.2 高炉卷扬机系统分析 154

5.5.3 高炉卷扬上料系统设计 154

实践17 高炉卷扬上料系统的模拟实现 158

5.6 变频器在冷却塔风机控制中的应用 158

5.6.1 风机、泵的特性与节能原理 159

5.6.2 风机实现变频调速的要点 160

5.6.3 冷却塔风机控制系统分析 161

5.6.4 冷却塔风机控制系统设计 162

实践18 冷却塔风机控制系统的模拟实现 165

5.7 变频器在龙门刨床控制系统中的应用 166

5.7.1 龙门刨床的自动化改造 166

5.7.2 龙门刨床主拖动系统分析 167

5.7.3 龙门刨床主拖动系统设计 168

实践19 龙门刨床控制系统的模拟实现 170

5.8 变频器在自动装箱生产线上的应用 171

5.8.1 自动化生产线系统设计要点 172

5.8.2 自动装箱生产线控制系统分析 173

5.8.3 自动装箱生产线控制系统设计 174

实践20 自动装箱生产线控制系统的模拟实现 182

习题5 184

第6章 变频器的选择与维护 185

学习目标 185

技能目标 185

6.1 变频器的选择 186

6.1.1 变频器的类型选择 186

6.1.2 变频器的容量选择 190

6.2 变频器外围设备的选择 193

6.2.1 断路器 194

6.2.2 接触器 195

6.2.3 输入交流电抗器 195

6.2.4 无线电噪声滤波器 196

6.2.5 制动电阻及制动单元 196

6.2.6 直流电抗器 198

6.2.7 输出交流电抗器 198

6.3 变频器的干扰及抑制 198

6.3.1 外部对变频器的干扰 198

6.3.2 变频器对外部的干扰 199

6.3.3 变频调速系统的抗干扰措施 201

6.4 变频器的维护 205

6.5 变频器的常见故障及处理 207

6.5.1 变频器常见故障及处理办法 207

6.5.2 MM440变频器常见故障及报警信息 210

习题6 218

第7章 S7-200 PLC的简单应用 219

学习目标 219

技能目标 219

7.1 PLC的基本知识 220

7.2 S7-200 PLC的硬件构成与性能指标 224

7.2.1 S7-200 CPU模块 224

7.2.2 S7-200 CPU的技术指标 225

7.2.3 CPU模块接线方式 226

7.3 S7-200 PLC的数据存储区及寻址方式 227

7.3.1 数据存储区 227

7.3.2 寻址方式 230

7.4 S7-200 PLC的基本指令 232

7.4.1 输入/输出指令 232

7.4.2 逻辑指令 232

7.4.3 置位、复位及边沿触发指令 234

7.4.4 定时器和计数器指令 235

7.4.5 数据比较指令 238

7.5 S7-200 PLC的编程工具软件 239

7.5.1 STEP7-Micro/WIN编程软件基本功能 239

7.5.2 硬件连接与基本设置 239

7.5.3 STEP7-Micro/WIN的基本操作 242

7.6 PLC的编程规则与技巧 244

7.6.1 S7-200 PLC程序结构与编程规则 244

7.6.2 PLC的常见电路编程 245

习题7 251

参考文献 252