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1.1　异步电动机概况3

1.1.1　异步电动机的结构与基本工作原理3

1.1.1.1　异步电动机的结构3

第一篇　原理篇3

1.1.1.2　异步电动机的基本工作原理4

1.1.2　异步电动机的转矩和机械特性7

1.1.2.1　转矩的公式7

1.1.2.2　机械特性曲线8

1.1.2.3　机械性能的实用公式10

1.1.3　异步电动机制动11

1.1.3.1　能耗制动11

1.1.3.3　回馈制动运行12

1.1.3.2　反接制动12

1.1.4　异步电动机的变频调速13

1.2　变频器的基本原理14

1.2.1　变频器技术的发展14

1.2.1.1　变频器在调速系统中的地位14

1.2.1.2　变频器的发展过程15

1.2.1.3　变频器的发展方向17

1.2.2　变频器的基础知识18

1.2.2.1 变频器的基本结构18

1.2.2.2　变频器的分类19

1.2.2.3　交—直—交变频器的基本电路22

1.2.2.4　交—直—交变频器的主回路25

1.3　脉宽调制技术29

1.3.1　PWM的基本原理29

1.3.1.1　单极性SPWM控制方式29

1.3.1.2　双极性SPWM控制方式30

1.3.2　SPWM调制方法32

1.3.2.1　异步调制方式32

1.3.2.2　同步调制方式32

1.3.2.3　分段同步调制方式32

1.3.3　SPWM的生成方法33

1.3.3.1　SPWM模拟电路生成33

1.3.3.2　SPWM专用芯片生成34

1.3.3.3　SPWM微处理器与数字信号处理器生成48

1.3.3.4　SPWM矢量控制处理器生成59

1.4　变频器的控制方式和原理60

1.4.1　U/f控制方式60

1.4.1.1　保持U1/f1=c（常数）的控制方式60

1.4.1.2　M=C的恒磁通控制方式61

1.4.1.3　Pm=C的恒功率控制方式62

1.4.1.4 电压型U/f控制变频器63

1.4.2　转差频率控制方式64

1.4.3　矢量控制方式65

1.4.3.1　基于转差频率控制的矢量控制方式66

1.4.3.2　矢量控制方式（有／无转速传感器矢量控制）68

1.5　通用变频器电力电子器件及驱动电路75

1.5.1　功率晶体管GTR（BJT）76

1.5.1.1　GTR的特性77

1.5.1.2　GTR的主要参数78

1.5.1.3　GTR的驱动电路79

1.5.1.4　GTR的并联使用82

1.5.2　功率场效应晶体管MOSFET82

1.5.2.1　MOSFET的结构82

1.5.2.2　MOSFET的工作原理83

1.5.2.3　MOSFET的主要参数84

1.5.2.4　MOSFET的特性84

1.5.2.5　MOSFET的驱动电路85

1.5.3　绝缘栅双极晶体管IGBT86

1.5.3.1　IGBT的结构特点与外形87

1.5.3.2　IGBT的重要参数88

1.5.3.3　IGBT的驱动电路88

1.5.3.4　IGBT的保护94

1.5.4　智能功率模块IPM96

1.5.4.1　IPM的主要特点97

1.5.4.2　IPM的内部基本结构原理图及接线端子含义97

1.5.4.3　IPM的应用实例99

2.1.1　通用变频器的标准规格指标103

2.1.1.1　通用变频器的型号103

第二篇　应用篇103

2.1　通用变频器的规格与选用103

2.1.1.2　通用变频器的容量104

2.1.1.3　通用变频器的输出电压104

2.1.1.4　通用变频器的输出频率104

2.1.1.5　通用变频器控制特性104

2.1.1.6　通用变频器的保护功能105

2.1.1.7　使用条件105

2.1.2　通用变频器的选型105

2.1.3　通用变频器容量的选用106

2.2.1　西门子通用变频器107

2.2.1.1　MM420通用变频器107

2.2　通用变频器主要产品介绍107

2.2.1.2　MM440矢量型通用变频器110

2.2.1.3　MICROMASTER Vector（MM3）系列通用变频器114

2.2.2　ABB通用变频器115

2.2.2.1 ABB Comp—ACS100系列变频器116

2.2.2.2　ABB Comp—ACS400系列变频器118

2.2.2.3　ABB Comp—ACS600系列变频器121

2.2.3　丹佛斯通用变频器125

2.2.3.1　丹佛斯VLT2800系列变频器126

2.2.3.2　丹佛斯VLT5000系列变频器128

2.2.4　施耐德通用变频器135

2.2.4.1　施耐德Altivar 08系列变频器135

2.2.4.2　施耐德Altivar 68系列变频器137

2.2.5　伦茨通用变频器146

2.2.6.1　三菱FR—A500系列多功能通用型通用变频器149

2.2.6　三菱通用变频器149

2.2.6.2　三菱FR-F500系列风机水泵专用型通用变频器151

2.2.7　富士通用变频器156

2.2.7.1　富士FRENIC 5000 G9S/P9S通用变频器156

2.2.7.2　富士FRENIC 5000 G11S/P11S通用变频器162

2.2.7.3 富士FRENIC 5000 G11UD电梯专用系列变频器166

2.2.8　日立通用变频器170

2.2.8.1　日立J-100系列变频器170

2.2.8.2 日立J-300系列变频器174

2.2.9　三肯通用变频器178

2.2.10.1 台安N2系列通用变频器182

2.2.10　台安通用变频器182

2.2.10.2 台安V2系列通用变频器186

2.2.11　佳灵通用变频器187

2.3　通用变频器的安装191

2.3.1　通用变频器的安装环境191

2.3.2　通用变频器的具体安装192

2.3.2.1　墙挂式安装192

2.3.2.2　柜式安装192

2.3.3　通用变频器的接线193

2.3.3.1　主电路的接线193

2.3.3.2　控制电路的接线195

2.3.4.1　变频器抑制外部干扰的有效措施197

2.3.4　通用变频器的抗干扰措施197

2.3.4.2　变频器对外干扰抑制的有效措施198

2.4　通用变频器的使用198

2.4.1　键盘面板设置198

2.4.2　键盘面板的操作体系与操作方法200

2.4.3　通用变频器的控制方法206

2.4.3.1　键盘面板控制206

2.4.3.2　外部端子控制207

2.4.3.3　串行通讯接口控制207

2.4.3.4　PID控制208

2.4.3.5　可编程控制器（PLC）控制208

2.4.4.1　制动电阻和制动单元209

2.4.4　通用变频器的制动209

2.4.4.2　制动过程中的转矩概念210

2.4.4.3　制动电阻值和容量的确定210

2.4.4.4　制动单元的结构原理211

2.5　通用变频器的应用实例212

2.5.1　变频器恒压（或恒水位）供水系统212

2.5.1.1　变频器恒压供水系统常用的几种方案212

2.5.1.2　变频器恒压供水系统举例213

2.5.2　变频器收卷机恒张力控制系统215

2.5.2.1　收卷系统的张力控制方案216

2.5.2.2　变频器收卷恒张力控制系统实例219

2.5.3　变频器控制自动加料系统220

2.5.3.1　变频器调速传动带定量供料控制220

2.5.3.2　变频器调速称量斗自动加料控制221

第三篇　维修篇225

3.1　变频器的维护225

3.1.1　变频器维护的重要性225

3.1.1.1　使用环境对变频器的影响225

3.1.1.2　元器件老化对变频器的影响226

3.1.2　变频器的日常检查226

3.1.3　变频器的定期检修227

3.1.3.1　停机检修227

3.1.3.2　通电试运行检查229

3.2　变频器调速系统常见异常及处理方法230

3.2.1　故障报警显示（停机）和运行异常230

3.2.1.1　过电流故障231

3.2.1.2　过电压故障232

3.2.1.3　欠电压故障233

3.2.1.4　变频器过热故障233

3.2.1.5　电动机不能启动234

3.2.1.6　电动机能运行，但不能调速234

3.2.1.7　电动机加速过程中失速236

3.2.1.8　异常故障236

3.2.2　变频器干扰故障237

3.2.2.1　外界对变频器的干扰238

3.2.2.2　变频器对周边设备的干扰238

3.3　变频器的修理240

3.3.1　变频器修理的基本方法241

3.3.1.2　修理变频器的主要检测仪器242

3.3.1.1　变频器修理的理论准备工作242

3.3.1.3　变频器修理的通常方法244

3.3.2　变频器主要电路故障分析和处理247

3.3.2.1　主回路247

3.3.2.2　驱动电路251

3.3.2.3　保护电路253

3.3.2.4　开关电源电路255

3.3.2.5　通信接口电路260

3.3.2.6　外部控制电路261

3.3.3　变频器常见故障的分析和处理261

3.3.3.1　功率模块的损坏262

3.3.3.3　有充电显示，键盘面板无显示265

3.3.3.2　无任何显示265

3.3.3.4　有故障显示266

3.3.3.5　无故障显示，不能工作271

3.3.3.6　输出电压波动，电动机运行抖动272

3.3.4　变频器修理实例273

3.3.4.1　功率模块损坏（1～11例）273

3.3.4.2　操作盘无任何显示（黑屏）（12～18例）278

3.3.4.3　故障显示（19～38例）282

3.3.4.4　运行过程中出现的故障显示（39～46例）295

3.3.4.5　运行时出现的故障（47～54例）298

3.3.4.6　其他故障（55～76例）301

3.3.4.7　器件的变通（72～82例）310