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本书从变频器使用者的角度出发，从理论到实践，由浅入深地阐述了伺服电动机调速的原理、变频调速的基础知识、常用电力电子器件的选用、变频器的结构和工作原理、电动机变频调速的机械特性、变频器的控制方式以及变频器改变频率和电压的方法等。具体操作部分重点阐述了变频器的安装、运行、参数设置、调试、维护以及优化设置等。本书第1～8章内容主要包括直流伺服控制系统、交流伺服控制系统、电气传动基础知识、变频器的工作原理与控制方式、变频器改变频率和电压的方法、变频器的基本操作以及变频器的优化特性设置、变频器的选择与维护等。第9章为实践部分，包含5个综合项目，主要是将PLC、变频器和三相异步电动机结合起来进行设计，涉及变频器在恒压供水控制系统、工业除尘系统以及工业节能风扇、冷却塔风机和多点检测智能流水线等系统的应用。项目设计过程完整，真项目真做，有完整的接线图、设计程序以及经过验证的正确的实验结果。本书主要作为应用型本科电气工程及其自动化、自动化、机械制造及其自动化(数控方向)等相关专业的教学用书，也可以作为广大电气控制技术人员的参考书。本书配有电子教学课件和实践项目的讲解视频。
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前言第1章直流伺服控制系统11.1直流伺服电动机11.1.1直流伺服电动机工作原理11.1.2直流伺服电动机主要特性21.1.3直流伺服电动机类型及选用41.2直流伺服电动机调速系统51.2.1单闭环调速系统51.2.2双闭环调速系统71.3晶闸管直流调速系统101.3.1主回路101.3.2控制回路121.3.3晶闸管调速系统的特点131.4脉宽调制（PWM）直流调速系统141.4.1PWM直流调速系统构成141.4.2直流脉宽调制原理141.4.3PWM变换器161.4.4PWM调速系统的特点18第2章交流伺服控制系统202.1交流伺服电动机202.1.1交流伺服电动机结构与特点202.1.2交流伺服电动机基本工作原理222.1.3交流伺服电动机运行特性222.1.4交流伺服电动机主要性能指标242.1.5交流伺服电动机主要技术数据252.2交流伺服系统262.2.1交流伺服系统组成262.2.2交流伺服系统的类型292.3交流电动机的速度控制302.3.1交流传动与交流伺服302.3.2交流电动机速度调节312.3.3交流调速技术312.4正弦波脉宽调制(SPWM)逆变器342.4.1工作原理342.4.2调制方式362.4.3SPWM波的形成37第3章电气传动基础知识393.1电气传动系统概述393.1.1电气传动的概念和类型393.1.2电气传动的组成结构和作用403.2电气传动系统的工作原理413.3电气传动系统的负载特性423.3.1恒转矩负载特性423.3.2恒功率负载特性433.3.3二次方律负载特性443.4变频器及其特点453.4.1变频器的概念453.4.2变频器的特点453.5通用变频器的结构和工作原理473.5.1通用变频器的结构473.5.2单相逆变工作原理483.5.3三相逆变工作原理483.5.4SPWM逆变工作原理50第4章变频器的工作原理与控制方式524.1变频器的构成524.2变频器的工作原理544.2.1电动机的分类544.2.2交流电动机的调速方式554.2.3变频器的基本构成及工作原理604.2.4变频器的调速方式634.3变频器的控制方式674.3.1U/f恒定控制684.3.2转差频率控制694.3.3矢量控制694.3.4直接转矩控制714.3.5直接转速控制714.3.6矩阵式控制724.3.7变频器控制的发展方向734.4变频器的分类744.5变频器的基本功能78第5章变频器改变频率和电压的方法805.1交交变频——调压调出交流波形805.2交直交变频——电子换向器逆变825.3脉宽调制逆变原理835.3.1脉宽调制基本原理835.3.2三角载波脉宽调制855.3.3电流跟踪脉宽调制875.3.4电压空间矢量与磁通轨迹885.3.5磁通跟踪脉宽调制90第6章变频器的基本操作936.1变频器的基本功能与技术规格936.2变频器的运行环境与安装方法956.2.1变频器的设置环境956.2.2变频器的机械安装976.2.3变频器的电气安装99实践1变频器的拆装与配线1066.3变频器的调试1086.3.1变频器的调试方式1086.3.2BOP面板的基本操作110实践2利用BOP面板设置参数1126.3.3MM440变频器的调试过程1156.4变频器的命令给定方式1276.4.1通用变频器的命令给定方式1276.4.2MM440变频器的命令给定方式128实践3利用外端子控制变频器的运行1306.5变频器的频率给定方式1316.5.1频率给定的方式与选择1316.5.2MM440变频器的频率给定方式133实践4MM440变频器运行频率的给定135实践5变频器的组合运行操作1366.6频率给定线的设定及调整1376.6.1频率给定线的概念1376.6.2频率给定线的调整1386.6.3模拟量给定的正/反转控制1416.6.4MM440变频器频率给定线的调整142实践6变频器的频率调整操作1436.7MM440变频器的多段速功能145第7章变频器的优化特性设置1497.1变频器的优化待性1497.1.1失速防止功能1497.1.2自寻速跟踪功能1507.1.3瞬时停电再起动功能1507.1.4节能特性1507.1.5电动机参数的自动调整1517.1.6变频和工频的切换1517.1.7PID控制功能1527.1.8变频器的保护功能1527.2变频器的变频工频切换控制1537.2.1变频工频的切换方式与特点1537.2.2变频工频的故障切换1547.2.3MM440变频器开关量输出功能1577.3变频器的PID闭环控制1577.3.1PID控制原理1577.3.2PID控制功能的预置1607.3.3MM440变频器PID的控制实现162实践7MM440变频器的PID控制运行164第8章变频器的选择与维护1678.1变频器的选择1678.1.1变频器的类型选择1678.1.2变频器的容量选择1718.2变频器外围设备的选择1748.2.1断路器1748.2.2接触器1758.2.3输入交流电抗器1758.2.4无线电噪声滤波器1768.2.5制动电阻及制动单元1778.2.6直流电抗器1788.2.7输出交流电抗器1788.3变频器的干扰及抑制1798.3.1外部对变频器的干扰1798.3.2变频器对外部的干扰1798.3.3变频调速系统的抗干扰措施1818.4变频器的维护1858.5变频器的常见故障及处理1868.5.1变频器常见故障及处理方法1868.5.2MM440变频器常见故障及报警信息190第9章综合项目2009.1恒压供水系统的模拟实现2009.1.1项目背景2009.1.2系统工作原理2009.1.3恒压供水系统分析2019.1.4恒压供水系统设计2029.1.5恒压供水控制系统的模拟实现2039.2智能变频除尘系统的模拟实现20
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变频器是一种交流调速装置，以其优异的调速和起/制动性能、高功率因数和节电效果而被国内外公认为是有发展前途的调速方式之一，成为当今节电、改善工艺流程、提高产品质量、改善环境和推动技术进步的有效手段，广泛应用于工业自动化的各个领域。变频器课程是一门实践性较强的综合性课程，通过该课程的理论与实践教学，学生能够掌握变频调速技术、变频器的应用与维护以及PLC与变频器的联机应用等多学科的基本知识与技能，具备变频调速系统的设计、安装、调试和维护等综合应用能力。面向21世纪人才培养的需要，结合应用型本科学生的培养特点，本书的理论讲述以必需、够用和实用为度，紧密结合实践，突出实践应用环节。本书以行业广泛使用的西门子MM440系列变频器为例，介绍变频器的应用技术和方法，并结合具体实际应用中的一些经典案例，达到做中学，学中做，实现复杂内容简单化的目的。本书从变频器使用者的角度出发，从理论到实践，由浅入深地阐述了伺服电动机调速的原理、变频调速的基础知识、常用电力电子器件的选用、变频器的结构和工作原理、电动机变频调速的机械特性、变频器的控制方式以及变频器改变频率和电压的方法等。具体操作部分重点阐述了变频器的安装、运行、调试、维护以及优化设置等。本书第1~8章内容主要包括直流伺服控制系统、交流伺服控制系统、电气传动基础知识、变频器的工作原理与控制方式、变频器改变频率和电压的方法、变频器的基本操作以及变频器的优化特性设置、变频器的选择与维护等。第9章为实践部分，包含5个综合项目，主要是将PLC、变频器和三相异步电动机结合起来进行设计，项目设计过程完整，真项目真做，有完整的接线图、设计程序以及经过验证的正确的实验结果。对于初学者来说，本书具有非常高的使用价值和参考价值。本书主要作为应用型本科电气工程及其自动化、自动化、机械制造及其自动化(数控方向)等相关专业的教学用书，也可以作为广大电气控制技术人员的参考书。孙立书对本书的编写思路与大纲进行了总体策划，指导了全书的编写、统稿，并编写第2~6章以及第9章，梁雁编写第1章、第7章和第8章。本书的编写参考了有关文献，编者谨对书后所有参考文献的作者表示衷心的感谢！
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