交流伺服与变频器应用技术（三菱篇）

第1章绪论

11交流电机控制系统概述1

111交流传动与交流伺服1

112发展概况2

12变频器与伺服驱动器3

121变频器4

122伺服驱动器4

13交流调速系统性能与比较6

131调速指标6

132性能比较7

133环境影响10

14典型产品简介12

141伺服驱动器12

142变频器13

第2章交流调速基础15

21电机控制的基本理论15

211电磁感应与电磁力定律15

212电机运行的力学基础16

213恒转矩和恒功率调速18

22伺服驱动原理20

221伺服电机运行原理20

222伺服电机输出特性21

223伺服驱动系统22

23变频调速原理23

231感应电机运行原理23

232感应电机的机械特性25

233变频调速系统26

24交流逆变技术28

241电力电子器件28

242PWM逆变原理33

243双PWM逆变与12脉冲整流34

244三电平逆变与矩阵控制变频36

第3章伺服驱动电路设计38

31性能与规格38

311三菱伺服简介38

312驱动器39

313伺服电机41

32硬件与连接43

321硬件组成43

322驱动器连接45

323伺服电机连接48

33主回路设计51

331电路设计与连接51

332元器件选择54

333电路设计实例55

34控制回路设计56

341DI电路设计56

342DO电路设计58

343给定与反馈电路设计60

第4章伺服驱动操作与调试62

41驱动器基本操作62

411操作单元说明62

412参数的显示与设定65

413驱动器测试66

42位置控制快速调试69

421功能与操作69

422参数设定71

43速度控制快速调试75

431功能与操作75

432参数与调整76

44驱动器调整78

441调整模式与功能78

442在线自动调整80

443手动调整83

444自适应调整86

第5章伺服驱动功能与参数89

51驱动器参数总表89

52DI/DO信号功能定义94

521DI功能定义94

522DO功能定义97

53控制方式选择与切换99

531驱动器结构99

532控制方式选择与切换102

54常用功能与参数104

541加减速与停止104

542制动器控制107

55动态性能调整109

551位置调节参数109

552速度调节参数111

553转矩调节参数112

554转矩和速度限制113

555增益切换控制115

56通信与网络控制116

561接口与协议116

562通信命令格式118

563数据读出121

564数据写入和运行控制125

565数据通信实例128

57绝对位置传送与零点设定133

571绝对位置及传送133

572DI/DO传送134

573绝对零点设定138

第6章驱动器监控与维修141

61状态监控与诊断141

611状态显示141

612诊断显示143

613模拟量输出监视144

62驱动器报警及处理145

621驱动器报警145

622驱动器警示149

63运行故障及处理150

第7章变频器电路设计153

71性能与规格153

711三菱变频器简介153

712产品规格155

72硬件与连接157

721硬件组成157

722选件规格159

723系统连接160

73主回路设计163

731基本要求163

732电路设计165

74DI/DO回路设计167

741DI回路设计167

742DO回路设计173

75其他控制回路设计176

751AI/AO回路设计176

752脉冲输入回路设计179

753闭环系统连接180

76工程设计范例181

第8章变频器基本操作与控制187

81FR-A740基本操作187

811操作单元说明187

812参数设定188

82变频器运行控制192

821操作模式192

822运行方式194

823控制要求和参数195

83频率给定与调整197

831输出范围选择197

832AI增益和偏移调整198

833其他频率给定方式200

834频率给定的调整204

84基本控制参数207

841电机参数与自动调整207

842负载类型及选择211

843变频控制参数213

844失速保护功能215

85加减速与制动控制218

851加减速控制218

852制动控制221

86DI/DO功能定义224

861DI功能定义224

862DO功能定义226

第9章变频器功能与应用230

91升降负载控制230

911机械制动功能230

912升降负载自动变速232

913挡块减速定位234

92重新启动和工频切换236

921断电与报警的重启236

922工频切换238

93PID调节242

931结构与连接242

932参数与功能244

94速度控制与优化246

941增益自动调整246

942调节器优化248

95转矩控制与限制251

951方式选择与AI定义251

952转矩控制253

953转矩限制257

954转矩偏置259

96位置控制263

961原理与参数263

962增量定位266

963连续定位267

964定向停止269

97通信与网络控制273

971接口与参数273

972通信控制和要求276

973通信命令格式278

974通信实例281

975网络控制282

第10章变频器监控与维修286

101变频器监控286

1011PU状态显示286

1012AO状态输出290

1013节能监视291

1014器件寿命监控294

102变频器保护和定期维护295

1021参数保护295

1022运行保护298

1023定期维护299

103报警显示与处理302

1031报警显示与清除302

1032报警与处理303

1033变频器故障诊断308

附录311

附录A三菱MR-J3伺服电机技术参数311

附录B三菱FR-A740变频器参数总表325

参考文献3402100433B

本书根据交流伺服驱动和变频调速系统工程设计、使用维修的实际需要，在介绍交流电机控制系统基本理论和原理的基础上，对三菱公司MR-J3伺服驱动器和FR-A740变频器的产品规格、电路设计、功能参数、操作调试、监控维修等内容进行了全面系统、深入细致的介绍。

前言

第1章 伺服系统概述

1.1 伺服系统的概念及分类

1.1.1伺服系统的概念

1.1.2伺服系统的分类

1.2 伺服系统的组成及特点

1.2.1伺服系统的组成

1.2.2伺服系统的技术要求

1.2.3伺服系统的主要特点

1.3 伺服技术的发展

1.3.1伺服技术的发展阶段

1.3.2伺服技术的发展趋势

本章小结

第2章 直流伺服控制系统

2.1 直流伺服电动机

2.1.1工作原理

2.1.2 主要特性

2.1.3类型及选用

2.2 直流伺服电动机调速系统

2.2.1单闭环调速系统

2.2.2 双闭环调速系统

2.3 晶闸管直流调速系统

2.3.1主回路

2.3.2 控制回路

2.3.3晶闸管调速系统特点

2.4 脉宽调制（PWM）直流调速系统

2.4.1 PWM直流调速系统构成

2.4.2 直流脉宽调制原理

2.4.3 PWM变换器

2.4.4 PWM调速系统的特点

本章小结

第3章 交流伺服控制系统

3.1 交流伺服电动机

3.1.1结构与特点

3.1.2基本工作原理

3.1.3 运行特性

3.1.4 主要性能指标

3.1.5 主要技术数据

3.2 交流伺服系统

3.2.1 交流伺服系统组成

3.2.2 交流伺服系统的类型

3.3 交流电动机的速度控制

3.3.1 交流传动与交流伺服

3.3.2 交流电动机速度调节

3.3.3交流调速技术

3.4 正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器

3.4.1 工作原理

3.4.2 调制方式

3.4.3 SPWM波的形成

本章小结

第4章 变频器基础知识

4.1 变频器

4.1.1 变频器的概念

4.1.2变频器的分类与特点

4.1.3变频器的电路结构

4.2 变频控制技术

4.2.1 交-直-交变频技术

4.2.2交-交变频技术

4.3 变频器的控制方式

4.3.1 U/f 控制

4.3.2矢量控制

4.3.3 直接转矩控制

本章小结

第5章 西门子MM440变频器基本操作

5.1 西门子MM440变频器

5.1.1 技术规格及主要性能

5.1.2 MM440变频器的电路结构

5.1.3 MM440变频器外接电路

5.2MM440变频器调试

5.2.1 SDP(操作控制面板)调试方式

5.2.2 BOP（状态面板）调试方式

5.2.3 AOP调试方式

5.3MM440变频器的参数设置

5.3.1 频率给定方式

5.3.2 变频器的启动制动方式

5.3.3 变频器的运转指令方式

本章小结

第6章 变频器实现电动机的正、反转控制

6.1 参数控制方式

6.1.1 用BOP设置、修改变频器参数

6.1.2 用BOP控制变频器运行

6.2 外端子控制方式

6.2.1用MM440数字输入端口开关操作

6.2.2 MM440变频器的模拟信号操作控制

6.3 组合控制方式

6.3.1 变频器的外端子开关量控制电动机正反转

6.3.2 变频器的面板控制电动机正反转

6.4 PLC与变频器联机控制方式

6.4.1 PLC与变频器的连接

6.4.2变频器正反转的PLC控制

本章小结

第7章 变频器实现电动机的速度控制

7.1 三相异步电机的加、减速控制

7.1.1 MM440变频器的加速模式及参数设置

7.1.2 MM440变频器的减速模式及参数设置

7.1.3 MM440变频器外端子控制加、减速

7.2 三相异步电机的多段速控制

7.2.1 三段速频率控制

7.2.2 七段速频率控制

7.2.3 PLC与变频器联机控制方式

7.3 三相异步电机恒速控制

7.3.1 变频器PID控制系统的构成

7.3.2 变频器PID参数设置

7.3.3 三相异步电机恒速调试

本章小结

第8章 变频器的选用与维护

8.1 变频器的选用

8.1.1变频器类型的选择

8.1.2变频器品牌型号的选择

8.1.3变频器规格的选择

8.1.4选择变频器的容量

8.2变频器外围设备的选择

8.2.1 断路器的选择

8.2.2 接触器的选择

8.2.3 电抗器的选择

8.2.4 无线电噪声滤波器的选择

8.2.5 制动电阻及制动单元的选择

8.3 变频器的安装与调试

8.3.1 变频器的安装

8.3.2 变频器的接线

8.3.2 变频器的调试

8.4 变频器的维护与检修

8.4.1 变频器的维护

8.4.2 变频器的故障检修

本章小结

第9章 变频调速系统工程应用

9.1 变频器在恒压供水系统中的应用

9.1.1系统的构成

9.1.2 工作原理

9.1.3 PID调节器

9.1.4压力传感器的接线图

9.1.5 应用实例

9.1.6、恒压供水系统的调试与保养

9.2变频器在拉丝机中的控制应用

9.2.1拉丝机的控制部分的构成

9.2.2 拉丝机的控制部分的工作原理

9.2.3 变频器参数设定

9.2.4 拉丝机控制系统的调试

9.3变频器在料车卷扬调速系统中的应用

9.3.1变频器在在料车卷扬调速系统中的构成

9.3.2调速系统基本工作原理

9.3.3变频调速系统主要设备选择及变频参数设置

9.3.4料车卷扬调速系统的调试及注意事项

9.4 基于PROFIBUS-DP现场总线的变频技术在切割机中的应用

9.4.1 PROFIBUS现场总线介绍

9.4.2 变频切割机系统的组成

9.4.3 PLC通信编程及MM440变频器参数定义

本章小结

附录

参考文献

本书共九章：第1-3章介绍了机电伺服系统、直流伺服控制系统和交流伺服控制系统的相关知识；第4-7章以实际生产中广泛使用的西门子MM440变频器型号为范例，介绍了变频器的基础知识、基本操作以及利用变频器对电机的常用控制方法；第8、9章介绍了变频器的选用与维护及在具体工程案例中的应用实例。每个项目后都配有一定量的思考与练习题，以供学习者复习、巩固所学内容。 本书体系新颖、内容丰富、图文并茂、实用性突出，可作为高职高专、开放大学等院校机电工程类、电气自动化类等专业用教材，也可作为应用型本科、自学考试和变频器应用技能培训班教材，以及相关行业工程技术人员的参考书。