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第1章 变频器 1

1.1变频器基本知识 2

1.1.1变频器的基本结构与应用范围 2

1.1.2变频器调速原理 8

1.1.3变频器的种类及额定参数 12

1.1.4变频器主电路和控制电路端子的功能 20

1.2电力半导体器件 36

1.2.1 GTO门极可关断晶闸管 36

1.2.2 GTR（或BJT）电力晶体管 39

1.2.3 IGBT绝缘栅双极型晶体管 44

1.2.4 IGCT集成门极换相晶闸管 50

1.2.5 IPM智能功率模块 54

1.2.6 Power MOSFET功率场效应晶体管 57

1.3变频器的选择 58

1.3.1变频器选择要点 58

1.3.2根据负载特性和转矩特性选择变频器 62

1.3.3平方转矩负载和恒转矩负载应用变频器的节电效果分析 68

1.3.4变频器额定参数及容量的选择 70

1.3.5变频器与电动机的合理配套 77

1.4变频调速电动机的选用 79

1.4.1变频器低频和高频运行对普通电动机的影响 79

1.4.2电动机采用变频调速需考虑的问题 81

1.4.3变频电动机的特点及使用场合 82

1.4.4 Y系列电动机改装成变频电动机的方法 84

1.4.5防爆电动机采用变频调速的注意问题 85

1.5变频器的电源及配套设备 86

1.5.1变频器对供电电源的要求 86

1.5.2变频器的配套设备 87

1.5.3断路器、接触器和热继电器的选择 90

1.5.4电抗器、滤波器和制动电阻的选择 93

1.5.5变频器连接线和输出电流表的选择 104

1.6变频器的安装与使用 112

1.6.1变频器的安装 112

1.6.2变频器安装柜及通风设计 113

1.6.3变频器对工作环境的要求及使用要点 117

1.6.4变频器参数的设置 122

1.6.5基本频率和最高频率的设置 139

1.6.6基本U/f线的设置 140

1.6.7加减速时间的设置 147

1.6.8加减速方式的选择 149

1.6.9瞬停再启动功能的设置 153

1.6.10转矩提升功能的设置 154

1.6.11制动功能和睡眠功能的设置 155

1.6.12点动频率、上下限频率、回避频率和启动频率的设置 158

1.6.13载波频率的设置 163

1.6.14变频器电子热保护的设置 167

1.6.15变频器试运行 168

1.7变频器应用于风机、水泵节电运行的实例 172

1.7.1变频器的几种常见节电控制方式 172

1.7.2风机变频调速节电实例 174

1.7.3水泵变频调速节电实例 179

1.8变频器实用线路 184

1.8.1电动机正转运行变频调速线路 184

1.8.2电动机寸动运行变频调速线路 184

1.8.3无反转功能的变频器控制电动机正、反转运行线路 186

1.8.4有正、反转功能的变频器控制电动机正、反转运行线路 187

1.8.5森兰BT40系列变频器步进运行及点动运行线路 188

1.8.6森兰BT40系列变频器工频/变频切换线路 189

1.8.7东芝VF-A7系列变频器的工频/变频切换线路 191

1.8.8一台变频器控制多台电动机并联运行的线路（一、二） 194

1.8.9用一台频率给定器控制多台电动机并联运行的线路 195

1.8.10用两台变频器同步控制两台电动机的线路（一、二） 196

1.8.11用多台变频器同步控制多台电动机的线路（一、二） 198

1.8.12利用外置单元实现多台电动机同步运行的线路（一、二） 200

1.8.13远距离操作变频器控制线路 200

1.8.14电磁制动电动机变频调速运行线路 203

1.8.15变频器带制动单元、电动机带制动器的运行线路 204

1.8.16变极电动机变频控制线路 205

1.8.17变频器三速运行线路（一、二） 207

1.8.18一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制一台风机的变频调速线路（一、二） 208

1.8.19一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制一台水泵恒压供水变频调速线路 212

1.8.20一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制一台排污泵变频调速线路 215

1.8.21一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制两台水泵恒压供水变频调速线路 216

1.8.22一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制三台水泵恒压供水变频调速线路 219

1.8.23一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制四台水泵恒压供水变频调速线路 222

1.8.24两台雷诺尔RNB3000系列变频器控制两台水泵（一用一备）恒压供水变频调速线路 222

1.9变频器的维护与故障处理 227

1.9.1变频器的检查与维护 227

1.9.2变频器的常见故障及处理 232

1.10变频器控制系统故障诊断流程图 241

1.10.1过电流故障诊断流程 241

1.10.2过电压故障诊断流程 242

1.10.3欠电压故障诊断流程 242

1.10.4对地短路故障诊断流程 243

1.10.5变频器内过热、散热板过热故障诊断流程 243

1.10.6外部报警输入故障诊断流程 245

1.10.7变频器过载、电动机过载故障诊断流程 245

1.10.8电动机不能启动故障诊断流程 246

1.10.9电动机不能调速故障诊断流程 246

1.10.10电动机加速过程中失速故障诊断流程 246

1.10.11电动机异常发热故障诊断流程 246

1.10.12输入电源缺相故障诊断流程 246

1.10.13输出电路异常故障诊断流程 247

1.10.14存储器出错（Er1）、指令出错（Er2）、CPU出错（Er3）故障诊断流程图 247

1.11变频器的故障显示及处理 250

1.11.1康沃CVF-G2系列变频器的故障及处理 250

1.11.2艾默生TD3000系列变频器的故障及处理 252

1.11.3艾默生TD3000系列变频器的故障查询功能 256

1.11.4西门子MM420通用变频器的故障及处理 257

1.11.5西门子MM420通用变频器的报警原因及处理 258

1.11.6西门子MM440系列变频器的报警原因及处理 259

1.11.7 ABB ACS800系列变频器的报警原因及处理 261

1.11.8富士G11S系列变频器的故障显示及动作内容 264

1.11.9日立L100P系列变频器保护功能动作时的显示内容 265

1.11.10安川G7系列变频器的故障查询功能 266

1.11.11安川CLMRF7A通用变频器的故障及处理 267

1.11.12三垦SAMCO-VM05变频器保护功能动作时的显示内容 270

1.11.13三垦SAMCO-VMO5变频器的报警原因及处理 271

1.11.14明电THYFREC-VT230S变频器的非故障显示及处理 274

1.12变频器的抗干扰措施及接地要求 275

1.12.1电力谐波的危害及电网谐波含量的限值 275

1.12.2防止变频器被干扰的措施 276

1.12.3防止变频器产生干扰的措施 278

1.12.4变频器的接地 280

1.13常用变频器的技术指标 282

1.13.1 JP6C系列变频器的规格性能及技术指标 282

1.13.2森兰BT40系列变频器的规格性能及技术指标 283

1.13.3台安N2系列和V2系列通用变频器的技术指标 288

1.13.4三垦SAMCO-IHF/IPF系列通用变频器的技术指标 290

1.13.5西门子MM440和MM420型通用变频器的技术数据和技术指标 292

1.13.6西门子Eco节能型通用变频器的技术数据 297

1.13.7 ABB ACS400系列通用变频器的技术指标 298

1.13.8 Vaoin系列通用变频器的技术指标 299

1.13.9日立L100系列小型通用变频器的技术指标 300

1.13.10富士FVR-E11S系列通用变频器的技术指标 302

1.13.11富士FRENIC 5000G11S/P11S系列变频器的技术指标 304

1.13.12 FR-A500系列多功能变频器的技术指标 304

1.13.13 FR-F500系列风机、水泵专用型通用变频器的技术指标 309

1.13.14高压变频器的技术参数、特点和指标 311

第2章 软启动器 316

2.1软启动器基本知识 317

2.1.1软启动器的工作原理与应用范围 317

2.1.2软启动器的种类及技术指标 323

2.1.3软启动器的主要功能 325

2.2软启动器的选择、安装与使用 328

2.2.1软启动器的选择 328

2.2.2软启动器的安装 331

2.2.3软启动器对工作环境的要求及使用要点 332

2.2.4软启动器接触器和熔断器的选择 333

2.2.5软启动器参数的设置 334

2.3软启动器作轻载降压运行节电实例 341

2.4软启动器实用线路 344

2.4.1软启动器的基本接线及端子功能 344

2.4.2 CR1系列软启动器不带旁路接触器的线路 348

2.4.3 CR1系列软启动器无接触器而有中间继电器的线路 349

2.4.4 CR1系列软启动器带进线接触器和中间继电器的线路 350

2.4.5 CR1系列软启动器带旁路接触器的线路 350

2.4.6 CR1系列软启动器正反转运行线路 352

2.4.7西普STR系列软启动器带旁路接触器控制线路 353

2.4.8一台STR系列软启动器拖动两台电动机的控制线路 355

2.4.9一台STR系列软启动器拖动三台电动机的控制线路 357

2.4.10西普STR系列软启动器控制电动机（一用一备）线路 357

2.4.11雷诺尔JJR1000XS型软启动器控制线路（一、二） 360

2.4.12一台JJR1000X型软启动器拖动两台电动机的控制线路 364

2.4.13 FSR1000X型软启动器控制消防泵（一用一备）线路 367

2.4.14 FSR1000X型软启动器控制消防泵（两用一备）线路 370

2.4.15一台JJR1000型软启动器拖动三台电动机的控制线路 370

2.4.16 JJR1000型软启动器控制生活用泵（一用一备）线路 373

2.5软启动器的维护与故障处理 376

2.5.1软启动器的检查与维护 376

2.5.2 WJR软启动器的常见故障及处理 377

2.5.3奥托QB4软启动器的常见故障及处理 379

2.5.4惠丰HFR-1000系列软启动器的常见故障及处理 380

2.5.5 ABB PST/PSTB软启动器的常见故障及处理 381

2.5.6摩普XLD系列软启动器的常见故障及处理 382

2.5.7软启动器因控制触点竞争不能投入的故障处理 384

2.6常用软启动器的技术指标 385

2.6.1 WJR系列软启动器的性能特点 385

2.6.2 CR1系列软启动器的性能特点及技术参数 386

2.6.3 JLC系列软启动器的性能特点 387

2.6.4 RQD-D7型磁控软启动器的性能特点 388

2.6.5奥托QB4系列软启动器的性能特点 390

2.6.6雷诺尔JJR1000系列、JJR2000系列和JJR5000系列软启动器的性能特点 391

2.6.7 RSD6系列软启动器的性能特点 393

2.6.8 ASTAT系列软启动器的性能特点 393

2.6.9 BS公司高压（中压）软启动器的性能数据 395

2.6.10 ABB公司的PSA、PSD和PSDH软启动器的技术数据 396

2.6.11 WZR型无刷自控绕线型异步电动机软启动器的性能特点和技术参数 397

2.6.12 SQR1系列和SQR2系列智能型软启动器的特点 398

第3章 可编程控制器（PLC） 400

3.1 PLC基本知识 401

3.1.1 PLC的基本结构与工作原理 401

3.1.2 PLC的特点、类型及性能指标 405

3.2 PLC的选择与安装 408

3.2.1 PLC的选择 408

3.2.2 PLC的安装及接线要求 413

3.2.3 PLC输入接口显示用发光二极管时并联电阻的计算 417

3.3 PLC的使用 420

3.3.1 PLC对工作环境的要求及使用要点 420

3.3.2梯形图及其绘制 424

3.3.3 PLC的基本指令 426

3.3.4 PLC的功能指令 433

3.4 PLC实用线路 438

3.4.1 PLC程序设计应注意的问题 438

3.4.2 PLC控制电动机正向运转的线路 439

3.4.3 PLC控制电动机正反向运转的线路 440

3.4.4 PLC控制电动机Y-△降压启动线路 442

3.4.5 PLC控制电动机Y-△自动降压启动线路 443

3.4.6 PLC控制两台电动机顺序启动线路 445

3.4.7 PLC控制电动机双向限位线路 445

3.4.8 PLC控制彩链灯线路 448

3.4.9 PLC控制4组抢答器线路 449

3.4.10交通信号灯自动控制装置 450

3.5 PLC的维护与故障处理 455

3.5.1 PLC的检查与维护 455

3.5.2 PLC的常见故障及处理 456

3.5.3根据PLC的CPU（或编程器）面板显示判断故障 457

3.5.4 PLC输入、输出电路的故障及处理 460

3.5.5 PLC故障检查流程图 464

3.5.6 PLC系统的抗干扰措施 465

3.5.7 PLC系统的接地要求 470

3.6常用PLC的技术性能 472

3.6.1国产PLC主要产品的性能指标 472

3.6.2通用公司GE-Ⅲ系列PLC的技术性能 473

3.6.3通用公司GESU-5/6（SG-8）系列PLC的技术性能 474

3.6.4西门子S5-90U/95U系列PLC的技术性能 476

3.6.5西门子TI系列PLC的技术性能 478

3.6.6富士NB0系列PLC的技术性能 479

3.6.7三菱FX0S/FX0N/FX2N系列PLC的技术性能 481

3.6.8欧姆龙C系列PLC的技术性能 484

参考文献 489