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绪言1

第1章 常用电力半导体器件及其应用3

1—1 双极晶体管 BJT(GTR)4

一、BJT(GTR)的外形与等效电路5

二、BJT(GTR)的主要参数5

三、BJT(GTR)的选择方法6

四、BJT(GTR)的驱动电路模块7

五、BJT(GTR)的并联方法及注意事项8

六、BJT(GTR)的保护方法10

一、IGBT 的外形与特点12

1—2 绝缘栅双极晶体管 IGBT12

二、IGBT 的主要参数及特性的测量方法13

三、对 IGBT 驱动电路的基本要求15

四、IGBT 驱动模块的工作原理及特点17

五、IGBT 模块的过流保护36

1—3 其他电力半导体器件39

一、集成门极换流晶闸管 IGCT39

二、功率场效应晶体管(MOSFET)41

三、IGBT 智能模块(IPM)42

1—4 BJT(GTR)和 IGBT 的缓冲电路44

一、缓冲电路的作用与类型44

二、IGBT 的缓冲电路46

参考文献47

第2章 通用变频器的工作原理49

2—1 通用变频器的发展概况49

一、通用变频器的发展过程49

二、通用变频器的技术发展动向50

2—2 变频器的基本工作原理51

一、变频器的基本控制方式51

二、SPWM 控制技术原理53

2—3 通用变频器的基本结构60

一、变频器的基本外形结构60

二、变频器的类别61

三、变频器的额定值和频率指标64

四、变频器的主电路65

2—4 三相 SPWM 专用集成电路及其应用67

一、MA818及其应用67

二、HEF4752及其应用78

三、SLE4520及其应用80

2—5 通用变频器的控制电路原理图88

一、U/f 控制通用变频器88

二、矢量控制的变频变压通用变频器95

参考文献103

一、通用变频器运行频率的设定方法104

3—1 通过操作面板设定和选择变频器的参数与功能104

第3章 通用变频器的参数设定及功能选择104

二、通用变频器运行频率范围的设定及有关的功能105

三、通用变频器频率设定应用举例106

3—2 通用变频器的制动方法与功能选择116

一、变频调速控制系统制动的目的116

二、通用变频器采用的制动方法117

3—3 通用变频器的控制方式及开闭环控制的选择121

一、矢量控制的选择与设定121

二、U/f 控制方式及开闭环控制的选择设定原则122

一、接口与标准转换124

3—4 用微机设置通用变频器的参数和功能124

二、系统的硬件连接125

三、系统的通讯原理125

四、通讯软件的初始化与操作界面129

五、运行监测和故障自诊断134

六、通讯软件的安装与应用实例135

参考文献151

第4章 由通用变频器组成的调速系统152

4—1 电气控制线路的设计方法152

一、功能添加法152

二、步进逻辑公式法157

三、电气控制线路设计应用举例159

4—2 恒值控制系统的形成方法165

一、系统的抑制能力166

二、抑制定理与反馈定理167

三、应用举例169

4—3 由通用变频器组成的调速系统172

一、变频调速控制系统的设计方法172

二、异步电动机的选择方法174

三、变频器的选择方法175

四、特殊电动机对于变频器的要求176

五、调速系统的并联运行方法179

一、常规配件的选择原则180

4—4 变频器的外围设备及其选择180

二、逆变器对外产生的干扰与抑制措施182

三、全波整流器对功率因数的影响及其改善措施184

4—5 通用变频器的安装与调试185

一、通用变频器的安装185

二、由通用变频器组成的调速系统的调试188

4—6 通用变频器的维护及故障处理190

一、通用变频器的维护190

二、通用变频器故障原因的分析191

三、通用变频器的故障处理及维修方法191

参考文献196

5—1 通用变频器的结构图197

第5章 通用变频器的应用实例197

一、设计目的202

二、控制系统原理结构介绍202

5—2 硅胶自动添加变频调速控制系统202

三、控制系统组成介绍203

四、控制系统设计时的注意事项207

5—3 通用变频器在龙门铣床上的应用207

一、X2010A 工作台进给机构改造前的状况207

二、龙门铣床工作台电力拖动控制系统的工艺要求207

三、控制系统的构造210

四、控制系统改造时应注意的几个问题211

二、两种恒压供水主体方案的比较213

5—4 通用变频器在恒压供水方面的应用213

一、恒压供水的意义213

三、用于恒值系统的控制方案214

四、恒压供水变频调速控制系统设计要点214

五、恒压供水变频调速控制系统应用举例214

5—5 通用变频器在三连冷轧成型机上的应用227

一、三连成型轧机生产工艺及对电力拖动系统的要求227

二、电力拖动控制系统的组成228

三、系统设计及调试时应注意的事项229

二、碳纤维牵引电力拖动控制系统的硬件配置230

一、工艺概况与电力拖动控制的要求230

5—6 碳纤维生产线变频同步控制系统230

三、碳纤维同步传动模糊控制器的设计思想234

四、碳纤维同步传动控制系统开环控制程序清单235

五、设计碳纤维同步传动控制系统的注意事项235

5—7 通用变频器在轧花机方面的应用237

一、MY—121型锯齿轧花机工作原理简介238

二、问题的提出238

三、轧花机变频调速模糊控制系统239

一、系统概述243

5—8 通用变频器在浆染联合机上的应用243

五、系统的关键技术243

四、系统的主要特点243

二、控制系统组成244

三、可编程序控制器部分245

四、该控制系统设计的缺陷及注意事项245

参考文献246

第6章 通用变频器的故障检修实例247

6—1 SAMI STAR 变频器故障维修实例247

一、故障信息247

二、分析故障247

三、问题解决过程247

二、FVR150G7S—4EX 富士变频器欠压保护249

一、FVR110G7S—4EX 富士变频器主控板损坏249

6—2 富士变频器故障维修实例249

三、FVR150G7S—4EX 富士变频器过流保护250

四、FVR075G7S—4EX 富士变频器无显示，不工作251

五、FVR110G7—4EX 富士变频器因蒸气泄漏引起短路损坏252

六、FVR110G7—4EX 富士变频器因机内落入螺钉短路损坏252

七、FVR055G5S—2富士变频器因冷却风扇故障而损坏253

八、FVR055G5S—2富士变频器因潮湿造成损坏253

6—3 SANKEN 变频器故障维修实例254

一、SVF—552—380V SANKEN 变频器输出短路损坏254

三、MF—7.5k—380V SANKEN 变频器风扇损坏引起的故障255

二、SVF—552—380V SANKEN 变频器单相(电机绝缘不好)对地短路损坏255

四、MF—7.5k—380V SANKEN 变频器热传感器不稳定引起的故障256

五、MF—7.5k—380V SANKEN 变频器由于铁粉粘附造成主回路短路损坏256

六、MF—7.5k—380V SANKEN 变频器过流保护256

七、MF—7.5k—380V SANKEN 变频器主控板与底板打火造成的损坏257

八、MF—7.5k—380V SANKEN 变频器主控板短路损坏257

九、MF—110k—380V SANKEN 变频器输出对地短路损坏259

十、SVS—252C SANKEN 变频器因漏入溶化的冷冻液后造成机内短路而损坏259

6—4 其他品牌的变频器故障维修实例260

一、JNJGBFBB7R50AZ(台湾产)变频器无输出、无显示260

二、9G9XV—AB015—EV2(日本欧姆龙产)变频器模拟频率输出有问题261

四、NPG9357(中国南普公司产品)变频器因粉尘而损坏262

三、VF5120HG—10(东洋电机产品)变频器因雷电损坏262

五、NORWIL(北京)变频器运行开关失灵造成的故障263

六、VWS5.5HF3EH(日立公司)变频器过流保护263

6—5 790kW UR—I 型电流型变频调速器的维修264

一、工作原理264

二、故障现象265

三、触发板故障的排除方法265

参考文献266

附录1 常用电机电器图形符号267

附录2 色环电阻的阻值读取方法268

附录3 异步电动机调速方案比较表269

附录4 通用变频器常用器件表270

附录5 部分国内外通用变频器功能码汇编282

一、中国南普 NPG92系列通用变频器282

二、西门子 MICRO MASTER/MIDI MASTER 系列变频器284

三、富士 FVR—G7S 系列通用变频器289

四、三垦 SAMCO—i 系列通用变频器295

五、富士 FRN—G9S/p9S 系列变频器304

六、日立 J300系列变频器315

七、三菱公司 FR—A240系列通用变频器317

八、安川公司 VS—616 PC5/P5系列通用变频器326

参考文献338