前　言
第１ 章　变频器的基础知识 １
１. １ 变频器概述 １
１. １. １ 变频器的发展历史 １
１. １. ２ 变频器的发展趋势 ２
１. １. ３ 变频器的分类 ２
１. １. ４ 变频器的应用 ５
１. ２ 交流电动机调速基础知识 ６
１. ２. １ 交流电动机的调速原理及方法 ６
１. ２. ２ 交流调速系统的现状和发展趋势 ７
１. ２. ３ 异步电动机的机械特性 ７
１. ２. ４ 交流调速系统的性能指标 ８
１. ３ 变频器的型号及主要技术参数 ９
１. ３. １ 变频器的型号 ９
１. ３. ２ 变频器的主要技术参数 １０
本章小结 １１
思考与练习 １１
第２ 章　变频器中的电力电子
器件 １２
２. １ 晶闸管(ＳＣＲ) １２
２. １. １ 晶闸管的结构 １２
２. １. ２ 晶闸管的工作原理 １２
２. １. ３ 晶闸管的主要参数 １３
２. １. ４ 晶闸管的型号 １４
２. １. ５ 晶闸管的测试 １４
２. １. ６ 晶闸管的触发电路 １５
２. ２ 门极关断晶闸管(ＧＴＯ 晶闸管) １７
２. ２. １ ＧＴＯ 晶闸管的结构 １７
２. ２. ２ ＧＴＯ 晶闸管的主要参数 １７
２. ２. ３ ＧＴＯ 晶闸管的门极驱动电路 １８
２. ３ 电力晶体管(ＧＴＲ) １９
２. ３. １ ＧＴＲ 的结构 １９
２. ３. ２ ＧＴＲ 的主要参数 ２０
２. ３. ３ ＧＴＲ 的基极驱动电路 ２０
２. ３. ４ ＧＴＲ 的过电流保护 ２１
２. ４ 电力ＭＯＳ 场效应晶体管
(Ｐｏｗｅｒ ＭＯＳＦＥＴ) ２１
２. ４. １ ＭＯＳＦＥＴ 的结构与工作原理 ２２
２. ４. ２ ＭＯＳＦＥＴ 的主要参数 ２２
２. ４. ３ 电力ＭＯＳＦＥＴ 的驱动电路 ２３
２. ４. ４ 电力ＭＯＳＦＥＴ 并联运行的特点 ２３
２. ４. ５ 电力ＭＯＳＦＥＴ 的测试 ２４
２. ５ 绝缘栅双极晶体管(ＩＧＢＴ) ２５
２. ５. １ ＩＧＢＴ 的结构与工作原理 ２５
２. ５. ２ ＩＧＢＴ 的驱动电路 ２５
２. ５. ３ ＩＧＢＴ 并联运行的特点 ２６
２. ５. ４ ＩＧＢＴ 的保护措施 ２７
２. ５. ５ ＩＧＢＴ 模块的选择 ２７
２. ５. ６ ＩＧＢＴ 的测试 ２９
２. ６ 其他新型功率半导体器件 ３０
２. ６. １ 静电感应晶体管和静电感应晶
闸管 ３０
２. ６. ２ ＭＯＳ 门控晶闸管和集成门极换
流晶闸管 ３１
２. ６. ３ 功率模块与功率集成电路 ３２
２. ６. ４ 功率半导体器件应用特点 ３６
２. ７ 缓冲电路 ３６
本章小结 ３８
思考与练习 ３８
　变频器技术与应用.
第３ 章　通用变频器的基本工作
原理 ４０
３. １ 交直交变频器的工作原理 ４０
３. １. １ 整流电路 ４１
３. １. ２ 中间电路 ４３
３. １. ３ 逆变电路 ４６
３. １. ４ ＳＰＷＭ 控制技术 ４８
３. ２ 交交变频器的工作原理 ５２
３. ２. １ 单相输出交交变频电路 ５２
３. ２. ２ 三相输出交交变频电路 ５４
本章小结 ５５
思考与练习 ５６
第４ 章　变频器的控制方式 ５７
４. １ Ｕ/ ｆ 控制 ５７
４. １. １ Ｕ/ ｆ 控制原理 ５７
４. １. ２ Ｕ/ ｆ 控制的机械特性 ５８
４. １. ３ 基频以下调速机械特性的补偿 ５８
４. １. ４ Ｕ/ ｆ 线的选用依据 ６１
４. ２ 转差频率控制 ６３
４. ２. １ 转差频率控制原理 ６３
４. ２. ２ 转差频率控制系统构成 ６４
４. ３ 矢量控制(ＶＣ) ６４
４. ３. １ 控制系统要求及分析 ６４
４. ３. ２ 矢量控制中的等效变换 ６５
４. ３. ３ 直角坐标/极坐标变换 ６７
４. ３. ４ 变频器矢量控制的基本思想 ６７
４. ３. ５ 矢量控制系统的优点和应用
范围 ６８
４. ４ 直接转矩控制 ６９
４. ４. １ 直接转矩控制原理 ６９
４. ４. ２ 直接转矩控制的特点 ６９
本章小结 ７０
思考与练习 ７１
第５ 章　变频器的接线端子与
功能参数 ７２
５. １ 变频器的接线端子 ７２
５. １. １ 主电路端子 ７２
５. １. ２ 控制电路端子 ７２
５. ２ 变频器的操作运行与给定方式 ７５
５. ２. １ 变频器的操作运行方式 ７６
５. ２. ２ 变频器的给定方式 ７７
５. ３ 变频器的频率参数 ７８
５. ３. １ 基本频率参数 ７８
５. ３. ２ 载波频率 ８０
５. ３. ３ 段速频率 ８０
５. ３. ４ 频率增益和频率偏置 ８１
５. ４ 变频器的运行参数 ８２
５. ４. １ 加速时间和减速时间 ８２
５. ４. ２ 加速曲线和减速曲线 ８３
５. ５ 变频器的优化功能 ８４
５. ５. １ 节能功能 ８４
５. ５. ２ ＰＩＤ 控制功能 ８４
５. ５. ３ 瞬时停电再起动功能 ８４
５. ５. ４ 工频/变频切换功能 ８４
本章小结 ８５
思考与练习 ８５
第６ 章　变频调速控制电路的
设计 ８６
６. １ 变频器的操作面板控制 ８６
６. １. １ 变频器操作面板的结构 ８６
６. １. ２ 变频器菜单及参数功能组 ８７
６. １. ３ 操作面板控制变频器运行 ８９
６. ２ 变频器的外部端子控制 ９１
６. ２. １ 变频器外部端子接线 ９１
６. ２. ２ 外部端子控制变频器运行 ９１
６. ３ ＰＬＣ 通过端子控制变频器运行 ９３
６. ３. １ ＰＬＣ 控制变频器正反转运行 ９３
６. ３. ２ ＰＬＣ 控制变频器正反转自动
循环运行 ９５
６. ３. ３ ＰＬＣ 控制变频器实现小车自动
往返运行 ９８
６. ３. ４ ＰＬＣ 控制变频器实现多段速
运行 １０１
６. ３. ５ ＰＬＣ 控制变频器工频与变频
切换 １０８
Ⅵ
.　目　　录　
６. ４ ＰＬＣ 通过通信方式控制变频器运行 １１４
６. ４. １ ＣＰ１Ｅ￣ＮＡ 型ＰＬＣ 和３Ｇ３ＭＸ２
变频器的通信 １１５
６. ４. ２ ＰＬＣ 通过通信方式控制变频器
运行的实现 １２０
６. ５ ＰＬＣ、变频器、触摸屏综合应用 １２３
６. ５. １ ＰＬＣ、变频器、触摸屏控制电动机
两段速自动运行要求 １２３
６. ５. ２ 触摸屏软件ＮＶ￣Ｄｅｓｉｇｎｅｒ 的
使用 １２４
６. ５. ３ ＰＬＣ、变频器、触摸屏控制电动机
工程实现 １２５
本章小结 １３０
思考与练习 １３０
第７ 章　变频器的选择、安装、调试
及维护 １３１
７. １ 变频器的选择 １３１
７. １. １ 变频器的标准规格 １３１
７. １. ２ 变频器参数的选择 １３１
７. １. ３ 变频器类型的选择 １３３
７. １. ４ 异步电动机的选择 １３４
７. １. ５ 变频器的外围设备及其选择 １３５
７. １. ６ 变频器的干扰与抑制 １３６
７. ２ 变频器的安装 １４０
７. ２. １ 变频器对安装环境的要求 １４０
７. ２. ２ 变频器安装注意事项 １４１
７. ２. ３ 变频器的接线方法 １４２
７. ３ 变频器的调试及维护 １４５
７. ３. １ 变频器调试前的注意事项 １４６
７. ３. ２ 变频器的调试 １４６
７. ３. ３ 变频器的维护 １４８
７. ３. ４ 变频器器件的更换 １４９
７. ３. ５ 变频器的维修 １５１
７. ３. ６ 变频器故障的常用检测方法 １５２
７. ３. ７ 变频器故障排除实例 １５４
本章小结 １５４
思考与练习 １５５
第８ 章　变频器在调速系统中的
应用 １５６
８. １ 变频器在恒压供水系统中的应用 １５６
８. １. １ 供水系统的主要参数 １５６
８. １. ２ 供水系统的特性 １５７
８. １. ３ 供水系统的控制目标 １５８
８. １. ４ 供水系统流量的调节方法 １５８
８. １. ５ 恒压供水变频调速系统的控制
原理 １５９
８. １. ６ 变频器的选型及功能设置 １６１
８. １. ７ 恒压供水变频调速系统实例
分析 １６１
８. １. ８ 恒压供水变频调速的优点 １６４
８. ２ 变频器在风机控制中的应用 １６４
８. ２. １ 风机变频调速系统的设计 １６４
８. ２. ２ 风机变频调速系统的电路组成
及原理 １６５
８. ２. ３ 变频器的设置 １６５
８. ３ 变频器在空调控制系统中的应用 １６７
８. ３. １ 中央空调 １６７
８. ３. ２ 家用空调 １７０
８. ４ 变频器在工业锅炉控制系统中的应用 １７２
８. ４. １ 锅炉控制系统的基本要求 １７２
８. ４. ２ 燃煤蒸汽锅炉变频调速系统的
设计 １７３
８. ４. ３ 变频调速节能原理及燃烧过程
工作原理 １７４
８. ４. ４ 工业锅炉变频调速系统的功能
特点 １７５
８. ５ 变频器在电梯控制中的应用 １７５
８. ５. １ 电梯传动系统介绍 １７５
８. ５. ２ 电梯变频调速系统的控制原理 １７６
８. ５. ３ 电梯变频调速系统实例分析 １７７
８. ６ 变频器在起重设备中的应用 １７８
８. ６. １ 起重设备介绍 １７８
８. ６. ２ 起重设备变频调速系统的特点 １７９
８. ６. ３ 起重设备变频调速系统的技术
要求 １８０
Ⅶ
　变频器技术与应用.
８. ６. ４ 起重设备变频调速系统的控制方案
及控制原理 １８２
８. ７ 变频器在空气压缩机中的应用 １８４
８. ７. １ 空气压缩机介绍 １８４
８. ７. ２ 空气压缩机加载/ 卸载供气控制
方式存在的问题 １８５
８. ７. ３ 空气压缩机变频调速系统的
设计 １８６
８. ７. ４ 空气压缩机变频改造后的效益 １８７
本章小结 １８７
思考与练习 １８８
第９ 章　西门子ＭＭ４４０ 变频器
实训 １８９
　　实训１　基本操作面板(ＢＯＰ)的认识与
使用 １８９
实训２　ＢＯＰ 点动控制 １９２
实训３　外部端子点动控制 １９２
实训４　ＢＯＰ 正反转控制 １９３
实训５　外部端子正反转控制 １９４
实训６　自动再起动和捕捉再起动
控制 １９５
实训７　多段速运行控制 １９８
实训８　外部模拟量(电压/ 电流)变频调
速控制 １９９
实训９　电压/ 电流监视器信号输出及
显示 ２００
实训１０　频率跳转运行控制 ２０２
本章小结 ２０３
思考与练习 ２０３
附　　录 ２０４
附录Ａ　ＭＭ ４４０ 变频器的系统参数
简介 ２０４
附录Ｂ　ＭＭ ４４０ 变频器故障信息及
排除 ２２３
附录Ｃ　ＭＭ ４４０ 变频器报警信息及
排除 ２２６
参考文献 ２２９