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第1章 变频器基础知识 1

1．什么是变频器？ 1

2．变频器的主要调速指标有哪些？各指标是如何定义的？ 1

3．变频器怎样分类？ 2

4．变频器的基本结构怎样？ 2

5．变频器的主回路中为什么要设置充电限流回路？ 4

6．电压型变频器与电流型变频器有什么不同？ 5

7．为什么变频器的电压与电流成比例地改变？ 5

8．变频器的充电限流电路有几种形式？ 6

9．怎样选择整流二极管？ 7

10．怎样选择IGBT模块？ 8

11．常用驱动回路有几种电路形式？ 9

12．厚膜驱动电路有哪些主要功能？ 10

13．EXB841厚膜驱动电路的工作原理怎样？ 10

14．变频器使用了一些什么样的电力电子器件？ 12

15．电压型变频器和电流型变频器主电路有哪几种主要形式？ 12

16．电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？ 15

17．采用变频器运转时，电动机的启动电流、启动转矩怎样？ 15

18．按比例地改变V和f时，电动机的转矩如何变化？ 15

19．在说明书上写着变速范围60～6Hz，即10:1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 15

20．对于一般电动机在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 16

21．在变频器中应用了哪些PWM技术？ 16

22．在变频器中采用随机PWM为什么能降低谐波的影响？ 16

23．什么是V/f控制变频器、矢量控制变频器、直接转矩控制变频器？ 17

24．变频器的额定值有哪些？ 17

25．变频器的性能指标有哪些？ 18

26．什么是变频器的效率、寿命、谐波含量？ 20

27．变频器内藏有冷却风扇，风的方向如何？风扇若是坏了会怎样？ 20

28．滤波电容器为消耗品，那么怎样判断它的寿命？ 20

29．IGBT旁并联的续流二极管有何作用？ 20

30．IPM模块的特点是什么？ 21

31．智能功率模块如何安装？ 21

32．IGBT有哪些主要形式和技术参数？ 22

33．什么是电压空间矢量控制变频器？其控制原理怎样？ 23

34．如何用逆变器实现电压空间矢量控制？ 25

35．矢量控制变频器在使用时为什么要对电动机进行参数辨识？ 26

36．四象限运行的含义是什么？ 26

37．变频器能否设定成自动运行？ 27

38．在不同的场合使用变频器有哪些优点？ 27

39．用变频器做软启动器有哪些优点？怎样选择软启动器用变频器？ 27

40．为什么变频调速起重机吊上重物从快速下降转换到快速起升时，在下降和起升的瞬间有短时的溜钩现象？ 29

41．矢量控制是怎样改善电动机的输出转矩能力的？ 29

42．怎样判断IGBT管是否正常？ 30

43．怎样判断反并联二极管是否正常？ 31

44．怎样判断驱动电路是否正常？ 32

45．IGBT管损坏的原因有哪些？ 32

46．大功率晶体管（GTR）如何测量？ 33

47．大功率晶体管（GTR）如何更换？ 34

48．怎样判断二极管整流桥是否损坏？ 35

49．怎样判断晶闸管整流桥是否损坏？ 35

50．怎样判断滤波电路是否损坏？ 37

51．电解电容器损坏的原因有哪些？ 37

52．采用变频器调速时，电动机长期需要低速运行如何降温？ 38

53．变频器说明书上通常写着过载能力为1.50％额定电流，持续时间1min，当过载超过150％时能持续多长时间报警？ 39

54．为什么采用变频器时三相四线制漏电断路器会频繁跳闸？ 39

55．应如何设置变频器的电源控制回路？ 39

56．什么情况下应在变频器输出侧装设热继电器式电动机过载保护？ 40

57．在变频器运行中为什么不能直接断开负载？ 40

58．均压电阻损坏原因有哪些？ 41

59．整流器件损坏的原因有哪些？ 42

60．空压机变频调速的节能原理是什么？ 42

61．变频器的功率因数是多少？ 44

62．在变频器调速系统中，要提高功率因数常用什么器件？ 44

63．在变频器调速系统中，增加补偿电容的方法为什么不能改善功率因数？ 45

64．如何计算变频调速后风机、泵类平方转矩负载的节能量？ 45

65．什么是载波频率？ 46

66．载波频率对变频器及电动机的运行有何影响？ 46

67．什么是变频器启动前的制动？ 47

68．什么是“压敏电阻”？ 48

69．压敏电阻有什么作用？ 48

70．保护用压敏电阻的基本性能有哪些？ 49

71．高（中）压变频器通常指电压等级为多少的变频器？ 49

72．高（中）压变频器分几类？ 50

73．交－交变频器基本原理是怎样的？ 50

74．交－交变频器用于哪些场合？有什么优点和缺点？ 52

75．高（中）压变频调速系统的基本形式有哪几种？ 53

76．高（中）压变频器的技术要求有哪些方面？ 54

77．电流源型高（中）压变频器的种类主要有哪些？ 54

78．功率单元串联电压型变频器的结构原理是什么？ 56

79．高（中）压变频器对电网和电动机的影响如何？ 57

80．如何测试发光二极管的好坏？ 58

第2章 变频器的选择与运行 59

81．变频器对工作环境有什么要求？ 59

82．变频器储存时应注意哪些事项？ 59

83．变频器的输出电压和输入电压是什么关系？可以用万用表测量吗？ 60

84．为什么变频器不能用做变频电源？ 60

85．变频器有哪些保护功能？ 60

86．变频器选型有哪些注意事项？ 61

87．怎样选择变频器的类型？ 61

88．变频器的防护等级有哪些？ 61

89．电动机有时需要超过50Hz运行，超速运行时，需要注意的事项有哪些？ 62

90．普通鼠笼电动机的最高允许工作频率是多少？ 63

91．电动机由变频器驱动时应注意哪些问题？ 63

92．什么是上限频率和下限频率？ 64

93．什么是基本频率和极限频率？ 64

94．什么是启动频率？ 65

95．怎样按标称功率选择变频器容量？ 65

96．怎样按电动机额定电流选择变频器容量？ 66

97．怎样按电动机实际运行电流选择变频器容量？ 66

98．怎样按照转矩过载能力选择变频器容量？ 67

99．电动机直接启动时怎样选择变频器容量？ 69

100．大惯性负载启动时怎样选择变频器容量？ 69

101．多台电动机并联启动且部分直接启动时怎样选择变频器容量？ 69

102．电动机并联运行中追加投入启动时怎样选择变频器容量？ 70

103．电动机连续运转时怎样选择变频器容量？ 70

104．一台变频器拖动多台电动机并联运行时怎样选择变频器容量？ 71

105．指定加速时间怎样选择变频器容量？ 72

106．变频器与离心泵配合使用时怎样选择容量？ 73

107．怎样计算能耗制动电阻？ 75

108．制动电阻为什么一般都用无感电阻？ 77

109．变频调速中制动的方式有哪些？各适用于什么场合？ 77

110．在变频器的使用过程中，直流制动如何设置？ 78

111．什么是高转差制动？ 78

112．什么是再生制动？ 79

113．怎样得到更大的制动力？ 79

114．回馈制动和能耗制动的区别是什么？ 79

115．什么叫变频器的超容电容制动？ 80

116．制动电阻如何安装？ 81

117．制动电阻接线时应注意哪些问题？ 82

118．怎样实现制动电阻的热保护？ 82

119．制动电阻能够互相串、并联吗？ 83

120．制动单元是怎样工作的？ 84

121．制动单元能并联吗？ 85

122．变频器中有内置的制动电阻和制动单元吗？ 85

123．制动单元在运行过程中损坏了，怎样处理才不耽误生产？ 87

124．变频器的冷却风量如何计算？采用强迫风冷时，应注意哪些问题？ 88

125．什么情况下需要选用变频专用电动机？ 89

126．在物料搬运中使用变频调速有何优点？ 89

127．起重设备对变频器的相关要求有哪些？ 89

128．起重机专用变频器有哪些特殊的功能？ 91

129．变频器的主电路端子有哪些？ 92

130．使用主电路端子进行连接时应注意什么问题？ 92

131．变频器控制电路端子分为哪几类？ 92

132．变频器的频率设定方法有哪几种？ 93

133．变频器的外接给定配置有哪几种？ 93

134．变频器的外接电位器如何选择？ 95

135．变频器有哪几种升速方式？ 95

136．直流制动的设定要素有哪些？ 96

137．三菱FR-R540变频器如何实现点动？ 98

138．如何实现变频器的并联运行？ 100

139．如何实现两台变频器主从同步控制？ 101

140．如何实现变频器的正转运行？ 101

141．一台变频器如何拖动多台电动机？ 103

142．如何实现变频器的正反转运行？ 104

143．变频器如何实现同步运行？ 106

144．如何实现无累积误差的精确同步控制？ 108

145．变频器用于控制同步电动机时应注意什么事项？ 108

146．如何通过参数设定三菱FR-A540变频器的多速运行？ 109

147．如何实现变频器的PLG运行？ 111

148．PLC与变频器有什么关系？ 113

149．PLC可以用什么方法控制变频器的转速？ 113

150．怎样用PLC控制变频器的转速和电动机的旋转方向？ 114

151．怎样用继电器－接触器控制线路实现变频器的工频与变频切换？ 115

152．怎样切换变频器的变频电源和工频电源？ 117

153．怎样实现互为备用的两台电动机的工频／变频电源切换？ 120

154．变频器用于控制潜水泵电动机时应注意什么事项？ 120

155．变频器用于控制辊道电动机时应注意什么事项？ 121

156．变频器用于控制高速电动机时应注意什么事项？ 121

157．变频器用于控制变极电动机时应注意什么事项？ 121

158．变频器用于控制齿轮减速电动机时应注意什么事项？ 121

159．变频器用于控制绕线式电动机时应注意什么事项？ 122

160．怎样设计变频器转速控制程序？ 122

161．如何实现变频器的PID控制运行？ 126

162．闭环控制时如何对PID进行参数整定？ 131

163．变频器与PLC如何连接？ 132

164．变频器如何组网运行？ 134

165．变频器与PLC如何通过RS-485通信？ 137

166．现有哪几种标准串行通信接口？ 138

167．变频器与PLC如何实现串口通信？ 139

168．什么是蓝牙技术？ 140

169．什么是现场总线？ 141

170．现场总线有什么特点？ 142

171．在PROFIBUS现场总线系统中如何建立变频器从站？ 143

172．变频器如何接入DeviceNet总线系统？ 147

第3章 变频器的干扰及抑制 150

173．变频器输出电压波形中的谐波分量对电动机有什么影响？ 150

174．对变频器输出电压波形中的谐波分量有什么抑制方法？ 150

175．变频器为什么会产生干扰？变频器系统有几种干扰？ 151

176．怎样防止变频器受干扰？ 151

177．怎样防止变频器产生干扰？ 152

178．变频器怎样正确接地？ 153

179．异步电动机变频调速系统为什么会出现不稳定性？ 153

180．对异步电动机变频调速系统出现的不稳定性有什么抑制方法？ 154

181．什么是共模电压？ 155

182．高（中）压变频器调速系统中共模噪声产生的原因及抑制方法有哪些？ 155

183．怎样选择变频器控制回路的电线？ 156

184．如何避免电动机的绝缘击穿事故？ 156

185．变频器有哪些外围设备？ 156

186．怎样选择输入变压器？ 157

187．怎样选择断路器？ 158

188．怎样选择输入侧交流接触器？ 158

189．什么情况下变频器需安装输入电抗器？ 159

190．输入电抗器如果在选型样本上找不到合适型号，自己如何设计？ 160

191．什么情况下变频器需安装输出电抗器？ 161

192．在怎样的情况下选择直流电抗器？ 162

193．在变频器的输出侧怎样使用接触器？ 163

194．滤波器的作用是什么？ 163

195．滤波器有哪几种主要类型？ 164

196．噪声和谐波有什么区别？ 165

197．电磁噪声干扰的传播途径有哪些？ 166

198．如何防止变频器系统的电源线电磁干扰？ 168

199．屏蔽电缆如何连接？ 169

200．模拟信号如何抗干扰？ 170

201．变频器的哪些参数可用常规仪表进行测量？ 170

202．怎样测量变频器的效率？ 171

203．变频器的输出电压、电流如何测量？ 172

204．变频器的绝缘电阻如何测量？ 174

205．变频器的频率输出显示端子上应接什么表头？ 175

206．怎样选用变频器的输出电流表？ 175

207．如何测量变频器的功率？ 176

208．变频器在实际应用中出现干扰如何处理？ 176

209．变频器对微机控制板的干扰如何处理？ 177

210．变频器本身抗干扰性如何？ 178

211．电网质量差的场合如何使用变频器？ 179

212．数字式测量仪器仪表受到干扰时如何处理？ 180

213．当变频器发生由电网引入的干扰和过电压故障时，如何处理？ 180

214．如何减轻外界干扰对变频器的影响？ 181

215．变频器引起电网波形畸变，使部分设备工作不正常，如何处理？ 182

第4章 变频器的调试与维护 185

216．变频器调试前需要作哪些检查？ 185

217．变频器空载实验的主要内容有哪些？ 185

218．变频器如何进行日常维护和检查？ 187

219．变频器怎样定期检查？ 187

220．怎样选择变频器的通道功能？ 193

221．有一台变频器，当输入信号为ON时，输出频率却不为0Hz，是什么原因？ 195

222．调试时被控电动机从较高转速减速至零速时失速，如何处理？ 195

223．决定加速时间的主要依据是什么？ 196

224．变频器在减速过程中也会过电流吗？ 196

225．变频器如何进行振动实验？ 197

226．变频器中的“自动节能”功能是怎样设置的？ 198

227．如何快速调试西门子MM系列变频器？ 199

228．怎样判断因变频器内部的检测异常而导致的过电流？ 200

229．变频器一接通电源就“过电流”跳闸，是什么原因？ 201

230．变频器柜短路跳闸，故障显示欠电压，如何处理？ 201

231．如何使通用变频器得到更大的制动力？ 203

232．使用变频器时为什么电动机外壳会出现静电压？ 203

233．变频器（SAMI STAR）电源电压太低，如何处理？ 203

234．怎样检测变频器的电解电容是否正常？ 204

235．使用电解电容时要注意哪些事项？ 207

236．什么是静态测试？ 208

237．变频器过载的主要原因是什么？如何检查？ 208

238．怎样检测电阻？ 209

239．怎样检测正温度系数热敏电阻（PTC）？ 212

240．怎样检测负温度系数热敏电阻（NTC）？ 212

241．压敏电阻如何检测？ 213

242．怎样检测光敏电阻？ 213

243．怎样检测晶体管？ 214

244．怎样检测电源变压器？ 215

245．怎样检测变频器的集成电路块？ 217

246．如何解决变频器的“过电压”故障？ 217

247．变频器安装有何要求？ 219

248．变频器防尘控制柜有何设计要求？ 221

249．防潮湿霉变的控制柜如何设计？ 222

第5章 变频器的维修 223

250．逆变功率模块损坏如何处理？ 223

251．整流桥损坏如何处理？ 226

252．滤波电解电容损坏如何处理？ 227

253．变频器风机损坏如何处理？ 228

254．变频器开关电源损坏如何处理？ 229

255．变频器中的接触器损坏应如何处理？ 230

256．变频器的印制板电路损坏如何处理？ 231

257．变频器内部打火或燃烧如何处理？ 233

258．变频器主器件自保护（FL保护）时如何处理？ 235

259．如何拆装变频器？ 236

260．变频器维修要注意哪些事项？ 238

261．为什么用数字表测量变频器的电压不准确？ 238

262．如何使用压敏电阻？ 239

263．如何减少变频器模块故障？ 239

264．如何解析变频器的内部构成？ 240

265．如何判断富士变频器的常见故障？ 243

266．富士变频器应用中如何设置参数？ 246

267．怎样判断富士变频器故障？ 247

268．富士变频器的驱动板与主板如何替换？ 249

269．其他变频器故障如何检修？ 250

270．西门子MM系列变频器如何维修？ 274

271．如何理解西门子变频器的故障信息和报警信息？ 279

272．丹佛斯变频器出现故障如何维修？ 291

273．康沃变频器常见故障如何维修？ 292

274．日立变频器的常见故障如何维修？ 295

275．三垦变频器常见故障如何维修？ 297

276．松下变频器的故障如何维修？ 298

277．台安、台达、东元变频器故障如何维修？ 299

278．变频器维修经验。 301

279．高压大功率变频器如何维修？ 310

280．维修变频器时，如何分析其电路图？ 313

281．变频器内部干扰或检测电路有问题时如何维修？ 319

附录A IPM模块与整流桥模块 326

参考文献 331