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第1章 变频调速技术概述1

1.1 直流电动机调速1

1.2 交流电动机调速1

1.2.1 三相交流异步电动机的调速方式2

1.2.2 交直流调速比较5

1.3 变频调速5

1.3.1 变频调速发展简史5

1.3.2 交流电动机变频调速的特点6

习题一7

第2章 通用变频器的基础知识8

2.1 变频器常用开关器件8

2.1.1 电力电子器件的基本模型8

2.1.2 功率二极管9

2.1.3 晶闸管9

2.1.4 门极关断晶闸管11

2.1.5 功率晶体管11

2.1.6 功率场效应晶体管12

2.1.7 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）13

2.2 通用变频器的基本结构14

2.2.1 主电路结构与工作原理15

2.2.2 变频器的控制电路25

2.3 变频器的分类与发展趋势27

2.3.1 变频器的分类27

2.3.2 主流变频器制造厂商及型号28

2.3.3 新型通用变频器的发展趋势29

习题二30

第3章 PowerFlex变频器的基本操作32

3.1 罗克韦尔PowerFlex系列变频器简介32

3.1.1 PowerFlex系列变频器的优点32

3.1.2 PowerFlex系列变频器的部分产品33

3.2 认识PowerFlex 40变频器35

3.2.1 PowerFlex 40变频器的外观36

3.2.2 PowerFlex 40变频器的主要特点37

3.2.3 PowerFlex 40变频器的产品目录号37

3.3 PowerFlex 40变频器的安装与接线38

3.3.1 打开机盖38

3.3.2 安装注意事项39

3.3.3 最小安装距离39

3.3.4 接地要求39

3.3.5 熔断器和断路器的使用40

3.3.6 起动、停止电动机的要求40

3.4 PowerFlex 40变频器的接线端子40

3.4.1 主电路接线端子40

3.4.2 控制回路接线端子42

3.5 PowerFlex 40变频器操作面板的使用44

3.5.1 操作面板的外观和菜单分组的说明44

3.5.2 PowerFlex 40变频器LED指示灯状态的说明44

3.6 PowerFlex 40变频器的参数设置45

3.6.1 变频器的参数分组45

3.6.2 PowerFlex 40变频器的参数设置方法47

3.7 变频器的选用48

3.7.1 变频器的分类48

3.7.2 选择变频器的类型49

3.7.3 选择变频器的容量50

3.7.4 PowerFlex 40变频器的选择50

3.8 变频器外围设备52

3.8.1 安装变频器外围设备的目的52

3.8.2 外围设备的作用52

习题三55

第4章 PowerFlex 40变频器的主要功能与设置56

4.1 变频器的主要功能参数与设置56

4.1.1 变频器的起动控制方式56

4.1.2 变频器的频率给定方式58

4.1.3 变频器的停止模式63

4.1.4 变频器的PID控制功能65

4.1.5 变频器的其他常用功能及参数设置70

4.2 操作训练 变频器的频率给定方式76

4.2.1 变频器的电位计给定76

4.2.2 内部频率给定77

4.2.3 外部0～10V电压给定78

4.2.4 外部4～20mA模拟量给定78

4.2.5 外部数字量多段速给定80

4.2.6 其他频率命令源81

4.3 操作训练 变频器的起动控制方式83

4.3.1 用控制面板起动键的起动83

4.3.2 二线控制方式84

4.3.3 三线控制方式85

4.4 操作训练 加／减速时间、加／减速方式、跳跃频率的功能认识86

4.4.1 加／减速时间的认识86

4.4.2 第二加／减速时间的设置与切换87

4.4.3 加／减速方式的认识（S曲线方式应用）87

4.4.4 跳跃频率的认识87

4.5 操作训练 PID功能的认识87

4.5.1 选择目标值和反馈值信号源87

4.5.2 根据PID运行接线图接线88

4.5.3 比例控制输出的计算与测试88

4.5.4 观察积分参数的控制效果89

习题四89

第5章 变频调速控制电路的设计91

5.1 变频调速控制电路的控制方式及设计方法91

5.1.1 变频调速控制电路的控制方式91

5.1.2 变频调速控制电路的设计方法91

5.2 变频器的控制电路94

5.2.1 变频器的正转控制电路94

5.2.2 变频器的正反转控制电路96

5.2.3 变频器的多段速控制98

5.2.4 变频工频切换控制100

5.2.5 外接两地升降速控制102

习题五103

第6章 变频器的PLC控制104

6.1 PLC与变频器的连接104

6.1.1 PLC与变频器的连接方法与注意事项104

6.1.2 PowerFlex 40变频器与MicroLogix 1500 PLC的连接106

6.2 变频器正反转的PLC控制107

6.2.1 控制要求107

6.2.2 设计方案107

6.2.3 变频器的参数设定109

6.2.4 接线与运行109

6.3 小车自动往返的PLC控制110

6.3.1 项目内容和适用场合110

6.3.2 控制要求110

6.3.3 设计方案110

6.3.4 PLC的L/O地址分配111

6.3.5 PLC控制程序设计111

6.3.6 变频器的参数设置114

6.3.7 接线运行115

6.4 多段速调速的PLC控制115

6.4.1 项目内容和适用场合115

6.4.2 设计方案115

6.4.3 变频器的参数设置116

6.4.4 PLC控制程序设计117

6.4.5 接线与运行121

6.5 PLC变频器联机实现顺序控制和延时控制122

6.5.1 项目内容与要求122

6.5.2 设计方案122

6.5.3 PLC控制程序设计123

6.5.4 变频器的参数设置125

6.5.5 接线与运行125

6.6 变频与工频切换的PLC控制125

6.6.1 项目内容与要求125

6.6.2 设计方案126

6.6.3 变频器的参数设置及PLC的L/O分配表127

6.6.4 PLC控制梯形图程序及控制过程分析128

6.6.5 接线与运行130

6.7 PLC变频器联机实现电动机的模拟信号连续控制130

6.7.1 项目内容和要求130

6.7.2 PowerFlex 40变频器的模拟量频率给定方式131

6.7.3 接线注意事项131

6.7.4 硬件电路设计131

6.7.5 PLC的I/0地址分配表132

6.7.6 PLC的控制程序133

6.7.7 变频器的参数设定134

6.7.8 接线与运行134

习题六135

第7章 变频器的安装调试与维护维修136

7.1 变频器的安装调试136

7.1.1 变频器的安装的要求136

7.1.2 变频器的配线137

7.1.3 变频器的抗干扰问题140

7.1.4 变频调速系统的调试141

7.2 变频器的日常维护142

7.2.1 变频器的日常检查142

7.2.2 变频器的定期检查142

7.2.3 变频器主要部件的定期维护143

7.3 变频器的故障检查与维修143

7.3.1 故障测试与故障原因判断143

7.3.2 故障维修实例145

7.3.3 PowerFlex 40变频器的常见故障和处理措施146

习题七148

第8章 PowerFlex 40变频器的网络控制149

8.1 DeviceNet网络简介149

8.2 基于DeviceNet的变频器控制网络的构建151

8.2.1 变频器控制网络的拓扑结构151

8.2.2 联网所需的设备152

8.2.3 联网设备的参数设置154

8.3 使用RSLinx软件进行通信组态155

8.4 DeviceNet网络的组态157

8.4.1 DeviceNe网络的扫描157

8.4.2 设置变频器的属性参数158

8.4.3 组态DeviceNet网络扫描器1756-DNB160

8.5 编写梯形图程序164

8.5.1 新建工程164

8.5.2 对硬件设备进行组态165

8.5.3 标签的确定166

8.5.4 输入梯形图程序169

8.5.5 变频器的网络控制运行169

习题八171

附录172

附录A PowerFlex 40变频器的参数表172

附录B 22-C0MM-D适配器的逻辑命令字208

附录C 22-C0MM-D适配器的逻辑状态字209

参考文献210