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第1章 变频器入门知识与技能 1

1.1 变频调速原理 1

1.1.1 交流异步电动机和同步电动机的调速 1

1.1.2 不同调速方式的工作原理 4

1.1.3 变频调速原理 6

1.1.4 变频器U/f曲线定义 8

1.2 变频器的硬件结构 10

1.2.1 交直交变频器的基本构造 10

1.2.2 主回路 10

1.2.3 控制回路 11

1.2.4 变频器输出波形 13

1.3 三菱E700系列变频器入门操作 15

1.3.1 菱E700系列变频器的认识 15

1.3.2 三菱E700系列变频器操作面板的按键与指示灯含义 17

1.3.3 三菱E700系列变频器的面板操作 18

1.3.4 用E700系列变频器对电动机进行面板点动控制与无级调速 21

1.3.5 三菱E700系列变频器U/f曲线设定及测定 22

1.4 西门子MM4系列变频器入门操作 24

1.4.1 概述 24

1.4.2 西门子MM4系列变频器的操作面板 24

1.4.3 用BOP更改一个参数的案例 26

1.4.4 用AOP操作面板调试MM4系列变频器 28

1.4.5 MM420变频器的上电运行 29

1.4.6 MM4系列变频器的快速调试 30

1.4.7 MM420变频器的无级调速 31

1.5 思考与练习 32

第2章 变频器的基本控制与应用 34

2.1 变频器的频率给定方式 34

2.1.1 频率给定方式概述 34

2.1.2 操作面板键盘给定 35

2.1.3 接点信号给定 36

2.1.4 模拟量给定 37

2.1.5 脉冲给定 39

2.1.6 通信给定 39

2.2 变频器的运转指令方式 40

2.2.1 运转指令方式概述 40

2.2.2 操作面板控制 40

2.2.3 端子控制 41

2.2.4 通信控制 45

2.2.5 运转指令方式之间的切换 45

2.3 三菱E740变频器的基本控制 45

2.3.1 E700系列变频器主电路端子的接线 45

2.3.2 在三菱E740变频器输入侧/输出侧增加接触器 46

2.3.3 E740变频器控制端子输入信号的熟悉 48

2.3.4 菱E740变频器的控制逻辑切换与控制端子接线 49

2.3.5 三菱E740变频器的模拟量输入跳线的设置 51

2.3.6 运行模式功能与参数Pr.79的设置 53

2.3.7 E740变频器控制电动机正反转 54

2.3.8 E740变频器的组合运行与多段速度控制 55

2.3.9 E740变频器的15段速度控制 57

2.3.10 外部模拟量方式的变频调速控制 60

2.4 西门子MM4系列变频器的基本控制 61

2.4.1 MM440变频器的外部接线 61

2.4.2 MM420变频器的外部接线与默认设置 64

2.4.3 MM420变频器的外部端子运行操作 67

2.4.4 西门子MM420变频器的3段速控制 69

2.4.5 西门子MM420变频器的模拟信号控制 71

2.5 思考与练习 73

第3章 变频器的转矩特性与PID控制 75

3.1 变频调速系统的基本特性 75

3.1.1 机械特性曲线 75

3.1.2 负载的机械特性分类 77

3.1.3 负载的运行工艺分类 78

3.1.4 变频器的容量选择 80

3.2 变频器的起动、制动方式与适应负载能力 81

3.2.1 变频器的起动、制动 81

3.2.2 变频器的适应负载方式 86

3.3 流体工艺的变频PID控制 93

3.3.1 流体及其机械 93

3.3.2 流体PID控制的形式 94

3.3.3 各种流体工艺的不同变频控制 98

3.4 三菱E740变频器的PID控制 101

3.4.1 E740变频器PID操作 101

3.4.2 E740变频器PID构成与动作 103

3.4.3 三菱E740变频器对电动机的PID控制 105

3.4.4 三菱E740变频器通过内置PID实现温度控制 106

3.5 西门子MM4系列变频器的PID控制 108

3.5.1 MM440变频器PID控制 108

3.5.2 实现MM440变频器面板设定目标值的PID控制运行 111

3.5.3 MM420变频器应用PID的简单案例 114

3.6 思考与练习 115

第4章 变频器与其他工控设备的连接与控制 117

4.1 PLC和变频器之间的连接与控制 117

4.1.1 PLC与变频器的连接方式 117

4.1.2 PLC控制的可逆运行调速系统的安装与调试 119

4.1.3 基于西门子PLC的变频器外部端子控制电动机正反转 121

4.1.4 基于三菱PLC的变频器外部端子控制电动机正-停-反转 123

4.1.5 基于PLC的3段速固定频率的控制 124

4.1.6 基于PLC的7段速固定频率的控制 126

4.1.7 基于西门子PLC数字量方式多段速控制 128

4.1.8 基于三菱PLC数字量方式多段速控制 130

4.1.9 工频与变频切换系统的装调 132

4.1.10 基于三菱PLC控制工频/变频切换 134

4.2 触摸屏和变频器之间的通信 137

4.2.1 触摸屏TPC7062K概述 137

4.2.2 认识MCGS嵌入版 138

4.2.3 触摸屏与三菱FX PLC的工程应用 140

4.2.4 “触摸屏＋三菱PLC”编程口监控 147

4.2.5 “触摸屏＋变频器”控制正反转调速 151

4.2.6 “触摸屏＋变频器”控制电动机15段速调速 160

4.3 思考与练习 172

第5章 变频器维护与故障排除 174

5.1 变频器维护与故障排除基础 174

5.1.1 变频器的日常检查 174

5.1.2 三菱E740变频器易耗件寿命信息的获取 177

5.1.3 三菱E740变频器冷却风扇的拆装 179

5.1.4 变频器故障与报警的分类与排除 181

5.1.5 三菱E740变频器报警/故障的复位与确认 183

5.1.6 变频器主回路元器件损坏常用判断方法 185

5.1.7 用万用表检查变频器的功率模块 185

5.2 变频器输入缺相的处理 189

5.2.1 变频器输入缺相故障现象 189

5.2.2 变频器输入缺相的检测方法 190

5.2.3 风机变频器输入缺相分析处理 191

5.3 变频器输出缺相的处理 192

5.3.1 变频器输出缺相故障现象 192

5.3.2 缺相故障的原理与分析 193

5.3.3 变频器输出缺相分析处理 193

5.4 轧机变频器过载的处理 194

5.4.1 轧机变频器过载故障现象 195

5.4.2 变频器过载的主要原因、解决对策与故障定位 195

5.4.3 轧机变频器过载分析处理 197

5.5 变频器散热器过热故障 198

5.5.1 变频器散热器过热故障现象 198

5.5.2 变频器散热的结构分析与故障定位 199

5.5.3 卷染机变频器散热器过热分析处理 200

5.6 变频器驱动电动机的轴承故障处理 201

5.6.1 电动机轴承故障现象 201

5.6.2 轴电压和轴电流引起的异常问题 201

5.6.3 总结归纳 203

5.7 变频器过电流故障处理 204

5.7.1 变频器过电流故障现象 204

5.7.2 轴电压和轴电流引起的异常问题 204

5.7.3 总结归纳 207

5.8 思考与练习 209

附录 211

附录A 三菱E740变频器主要参数表 211

附录B 西门子MM420变频器参数表 225

参考文献 240