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第1章 传动用电动机综述1

1.1 传动用电动机分类1

1.2 各种传动电动机的选择4

1.2.1 从运动形态来选择4

1.2.2 从速度控制来选择4

1.2.3 从停止功能来选择5

1.2.4 从控制性能来选择5

1.2.5 从可靠性和环境适应性来选择6

1.3 各种电动机特征6

1.3.1 直流电动机6

1.3.2 交流换向器电动机10

1.3.3 感应电动机11

1.3.4 同步电动机14

1.3.5 步进电动机16

1.3.6 无刷电动机18

1.3.7 直线电动机20

第2章 驱动机构的设计22

2.1 伺服技术和机构的发展22

2.2 自动控制理论的发展23

2.3 伺服机构的组成23

2.4 伺服机构的动作25

2.5 机械系与控制系的关系26

2.6 转动惯量的计算28

2.7 角速度和转动惯量的求法31

2.8 机械刚性和伺服刚性的计算32

2.9 回差值的计算34

2.10 共振频率的计算35

2.11 电动机的选择35

第3章 伺服控制37

3.1 直流伺服电动机的框图37

3.2 伺服控制的组成38

3.3 位置指令的给定方法和控制功能39

3.4 控制器的性能体现40

3.5 控制的必要性能42

3.6 多坐标控制中的控制器性能43

3.6.1 速度控制比43

3.6.2 频率特性44

3.7 一阶系统速度环45

3.8 二阶速度环46

3.9 速度控制组件的构成47

3.10 调整用可变电阻和波形观察用端子49

3.11 速度指令和输出速度的调整51

3.12 软件伺服的特征51

第4章 感应电动机的控制技术54

4.1 感应电动机的基础知识54

4.1.1 感应电动机的概念54

4.1.2 笼型与绕线转子异步电动机的区分57

4.1.3 感应电动机转矩与电压的二次方成比例58

4.1.4 电动机的机械特性及与负载的配合59

4.1.5 感应电动机选用上的注意事项62

4.1.5.1 按负载特性和电动机适应性选择电动机62

4.1.5.2 按环境要求选择电动机63

4.1.5.3 按工作制选择电动机64

4.1.5.4 电动机的功率选择64

4.1.5.5 变频器驱动下的电动机的功率选择64

4.2 感应电动机的起动65

4.2.1 感应电动机的起动方式65

4.2.1.1 直接起动65

4.2.1.2 减压起动65

4.2.1.3 转子串电阻的起动67

4.2.1.4 变频起动69

4.2.2 感应电动机起动时的发热69

4.3 感应电动机的制动70

4.3.1 电磁制动器70

4.3.2 电动液压制动器71

4.3.3 带式制动器71

4.3.4 圆盘制动器72

4.3.5 能耗制动72

4.3.6 回馈制动72

4.3.7 反接制动73

4.4 感应电动机的调速73

4.4.1 极数变换74

4.4.2 初级侧电压控制74

4.4.3 绕线转子电动机中的次级侧电阻控制75

4.4.4 用电磁转差离合器的电磁调速异步电动机76

4.4.5 使用变频器改变频率的调速78

4.4.6 绕线转子电动机的双馈调速79

第5章 感应电动机的变频器控制原理83

5.1 变频器的工作原理83

5.2 变频器的分类及电路87

5.2.1 电压型变频器87

5.2.2 电流型变频器87

5.2.3 方波型变频器87

5.2.4 PWM交-直-交电压型变频器88

5.2.5 低压变频器89

5.2.6 中压变频器89

5.2.7 电压型交-直-交PAM变频器93

5.2.8 电流型交-直-交变频器93

5.2.9 交-交变频器94

5.2.10 矩阵式交-交变频器95

5.3 变频器的控制96

5.3.1 压频控制97

5.3.2 转差频率控制100

5.3.3 矢量控制102

5.3.4 直接转矩控制108

第6章 通用变频器的应用110

6.1 变频器的选用原则110

6.1.1 变频器的选用110

6.1.1.1 变频器容量的选择重点在电流110

6.1.1.2 变频器与机械变速器存在本质上的区别111

6.1.1.3 变频器的容量113

6.1.1.4 基本环境考虑的内容114

6.1.1.5 根据运行状态的不同选择容量和电流116

6.1.1.6 使用公共母线时应注意整流回馈单元的容量要足够大117

6.1.1.7 不是所有使用场合都会节能117

6.1.1.8 实际使用时充分注意加装外围设备118

6.1.2 森兰变频器的基本系列、功能及选择119

6.1.2.1 森兰变频器的系列介绍119

6.1.2.2 SB50V/F控制通用变频器功能简介121

6.1.2.3 SB60+/61＋矢量控制功能简介124

6.1.2.4 SB70矢量控制变频器功能简介128

6.1.2.5 SB80矢量控制变频器功能简介135

6.2 通用变频器的使用实例144

6.2.1 变频器应用的领域和效果144

6.2.2 变频器驱动的负载转矩特性145

6.2.3 在恒转矩负载上的使用147

6.2.3.1 变频器在传送带上的使用147

6.2.3.2 变频器驱动的转矩特性150

6.2.3.3 在低频区域的转矩补偿150

6.2.3.4 在往返传送带上的应用151

6.2.4 在降转矩负载上的应用152

6.2.4.1 用转速控制方式，使泵高效率运转152

6.2.4.2 泵上控制流量使用的实例153

6.2.4.3 提高连续运转时的可靠性154

6.3 矢量控制变频器的应用155

6.3.1 对转矩和速度实现高精度的控制155

6.3.2 适用于在机床主轴的驱动157

6.3.3 在电梯上的应用159

6.3.4 矢量控制变频器选用要点160

6.3.5 对应低噪声的需要161

第7章 变频器的附加配套设备和电磁兼容162

7.1 变频器附加配套设备的选用162

7.1.1 附加配套设备的作用162

7.1.2 附加配套设备的选用163

7.1.3 附加配套设备推荐表171

7.2 变频器的安装技术和禁忌173

7.2.1 安装环境173

7.2.2 变频器的通风散热173

7.2.3 变频器的外部布线175

7.2.4 变频器具备工频切换的重要性177

7.2.5 变频器的电源线一端要接交流接触器（或低压断路器）177

7.2.6 电动机转向要与变频器指示转向一致177

7.2.7 变频器的基本连接图178

7.3 如何正确处理变频器的电磁兼容问题178

7.3.1 标准要求178

7.3.1.1 变频器对外干扰允许值178

7.3.1.2 变频器对外来干扰的抵御能力179

7.3.2 变频器引起电网波形畸变181

7.3.3 无线电干扰182

7.3.3.1 变频器本身对外界无线电干扰的减轻措施182

7.3.3.2 外界干扰妨碍变频器正常运行时的对策183

第8章 变频器的安装调试及维护186

8.1 变频器安装后的调试186

8.1.1 通电前检查186

8.1.2 变频器基本参数的调试188

8.1.3 试运行193

8.2 变频器的操作使用195

8.2.1 基本操作要领195

8.2.2 控制端子的使用201

8.3 变频器的日常维护和检查205

8.3.1 日常检查205

8.3.2 定期检查和维护206

8.4 变频器常见故障检查、判断及处理206

8.4.1 修理人员的素质206

8.4.2 逆变功率模块的损坏207

8.4.3 整流桥的损坏210

8.4.4 滤波电解电容器损坏211

8.4.5 风机的损坏212

8.4.6 开关电源的损坏213

8.4.7 接触器的损坏214

8.4.8 印制板电路的损坏215

8.4.9 变频器内部打火或燃烧216

8.4.10 常见运行中的故障218

8.4.11 典型变频器运行时可能的故障和处理220

第9章 变频器典型应用详解229

9.1 变频器代替机械调速229

9.1.1 机械变速与变频器变速的特性区别229

9.1.2 变频器调速在低速区转矩不够时的处理229

9.1.3 变频器调速发生异常振动的处理230

9.1.4 速度升降时间的调整231

9.1.5 多段速运行232

9.1.6 大惯量的处理233

9.1.7 超速运行的防止234

9.1.8 起动和制动235

9.2 驱动传送带237

9.2.1 负载性质和电动机变频器选择237

9.2.2 起动时惯量的克服和转矩提升237

9.2.3 定位和制动238

9.3 恒压供水供气239

9.3.1 森兰水泵用变频调速器性能简介239

9.3.2 恒压供水供气实例241

9.3.3 恒压供水供气注意事项242

9.4 变频器调速节能242

9.4.1 减速直接节能243

9.4.2 风机水泵类流体负载调速节能243

9.4.3 最佳转矩提升和自动节能运行245

9.4.4 最佳工艺流程配合的系统性节能245

9.4.5 变频器替代损耗大的其他调速器246

9.5 恒温控制246

9.6 搅拌调速和球磨机调速248

9.7 起重运行248

9.7.1 起重运行的特点248

9.7.2 能耗制动及制动电阻251

9.7.3 电梯运行变频器252

9.8 张力控制256

9.8.1 张力控制概述256

9.8.2 张力应用实例258

9.8.2.1 卷径检测式张力控制258

9.8.2.2 使用张力传感器的张力控制262

9.9 同步运行265

9.9.1 异步电动机同步运行的方法265

9.9.2 按比例同步运行的方法266

9.10 纺织摆频运行267

9.11 洗衣机工况运行269

9.12 公共直流母线运行270

9.13 变速恒频发电272

9.13.1 变速恒频发电原理272

9.13.2 变速恒频异步风力发电系统电路拓扑273

9.13.3 斩波调阻结构273

9.13.4 混合结构274

9.13.5 典型风力发电用变流器274

第10章 变频器应用图示列举276

参考文献290