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第1章 绪论1

1.1 变频器技术的发展历史1

1.2 变频器调速控制系统的优势2

1.3 变频器技术的发展动向9

第2章 变频器基础知识11

2.1 异步电动机基本工作原理和控制11

2.1.1 异步电动机基本工作原理11

2.1.2 异步电动机的变频调速12

2.1.3 异步电动机的等效电路和速度特性13

2.1.4 异步电动机的机械特性（转速／转矩－电流特性）14

2.2 变频器的基本构成和工作原理16

2.2.1 变频器的基本构成16

2.2.2 变频器内部电路的基本功能16

2.2.3 逆变电路基本工作原理18

2.3 变频器的种类20

2.4.1 V/f控制28

2.4 变频器控制方式和基本原理28

2.4.2 转差频率控制31

2.4.3 矢量控制32

2.4.4 提高转矩控制性能的措施36

2.4.5 各种控制方式特点比较38

2.5 变频器中的半导体开关器件41

2.5.1 晶闸管（Thyristor）41

2.5.3 双极型功率晶体管（BipolarPowerTransistor）42

2.5.2 门极可关断晶闸管（GTOThyristor）42

2.5.4 功率场效应管（PowerMOSFET）43

2.5.5 隔离门极双极型晶体管（IGBT）43

2.5.6 智能功率模块IPM（IntelligentPowerModule）43

2.5.7 复合模块44

2.6 变频器专用电动机45

第3章 变频器的基本结构和主要功能48

3.1 绪言48

3.2.1 整流电路49

3.2 变频器主电路的构成49

3.2.2 直流中间电路52

3.2.3 逆变电路52

3.2.4 制动电路的作用及工作原理59

3.2.5 主电路的几种常见结构60

3.3 控制电路的基本构成65

3.3.1 主控制电路66

3.3.2 主电路驱动电路69

3.3.3 信号检测电路69

3.3.4 保护电路71

3.3.5 外部接口电路73

3.3.6 数字操作显示盒76

3.4 变频器的主要功能78

3.4.1 系统所具有的功能79

3.4.2 频率设定功能84

3.4.3 与保护有关的功能87

3.4.4 与运动方式有关的功能90

3.4.5 与状态监测有关的功能92

3.4.6 其他功能92

第4章 变频器驱动系统设计94

4.1 机械负载与电动机的转矩特性96

4.1.1 恒转矩负载96

4.1.2 平方降转矩负载96

4.1.3 恒功率负载97

4.1.4 电动机的转矩特性98

4.2 设计变频器驱动系统的要点99

4.2.1 驱动恒转矩负载99

4.2.2 驱动平方降转矩负载101

4.2.3 驱动恒功率负载102

4.2.4 驱动四象限运行的负载105

4.2.8 驱动高速运转的负载106

4.2.7 驱动大惯性负载106

4.2.6 驱动冲击负载106

4.2.5 驱动脉动转矩负载106

4.2.9 驱动大起动转矩负载107

4.3 电动机的选择108

4.3.1 电动机外壳保护的选定108

4.3.2 电动机容量的选定110

4.3.3 选定电机时的注意事项126

4.4 变频器的选择133

4.4.1 变频器种类的选择133

4.4.2 产品样本的规格指标135

4.4.3 变频器容量选定146

4.4.4 应用变频器的注意事项151

第5章 变频器周边设备的选择及上位机的连接157

5.1 变频器周边设备的种类157

5.2 主电路、控制电路用电线158

5.2.1 主电路电线158

5.3 变压器160

5.2.2 控制电路电线160

5.4 配线用断路器和漏电断路器161

5.4.1 配线用断路器161

5.4.2 漏电断路器163

5.5 电磁接触器和过载继电器164

5.5.1 电磁接触器164

5.5.2 过载继电器（THR）164

5.6 电抗器和滤波器165

5.6.1 电抗器166

5.6.2 电波噪声滤波器169

5.7 制动电阻170

5.8 电网电源切换电路173

5.9 变频器与PLC及上位机的连接175

5.9.1 变频器的输入输出电路（接口电路）175

5.9.2 使用时的注意事项182

5.9.3 通过数据传输进行的控制183

5.9.4 接地和电源系统184

第6章 变频器的安装调试和维修保养186

6.1 变频器的设置环境和安装186

6.1.1 变频器的设置环境186

6.1.2 变频器的柜内安装和冷却方式187

6.2 配线193

6.2.1 主电路配线193

6.2.2 接地线配线193

6.2.3 控制电路布线194

6.3 通电前检查196

6.3.1 外观及结构检查196

6.3.2 绝缘电阻检查196

6.4 试运行197

6.4.1 电动机单独运行197

6.4.2 负载机械的试运行198

6.5.1 维修保养时应遵照的准则199

6.5 检查与维修保养199

6.5.2 定期检查和维修保养200

第7章 变频器常见异常及其对策202

7.1 变频器自身异常及对策202

7.1.1 设置环境202

7.1.2 外部噪声的影响202

7.1.3 电源异常204

7.2 变频器对周边设备的影响及对策207

7.2.1 高次谐波对电网电源的影响及其对策208

7.2.2 电波噪声的影响及对策210

7.2.3 噪声、振动和发热的对策212

7.3 变频器驱动系统故障分析217

附录1 几种典型通用变频器技术数据220

附录2 变频器典型应用实例242

参考文献250