伺服系统与变频器应用技术

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。

• 课程资源

《PLC与变频器应用技术》配套建设有“PLC与变频器应用技术”数字课程，数字课程内容与纸质教材对应，包括网络课程、电子教案、多媒体课件、多媒体素材库、习题库等网上教学资源 。

PLC与变频器应用技术修订过程

《PLC与变频器应用技术》依据教育部2014年颁布《中等职业学校机电设备安装与维修专业教学标准》中“PLC与变频器应用技术”课程的“主要教学内容和要求”，并参照相关的国家职业技能标准编写而成 。

《PLC与变频器应用技术》由解太林担任主编，陈晓波担任副主编，参加编写工作的还有李建军、浦金标、张庆德等一线教师及企业工程技术人员。

该教材在编写过程中，吸收企业技术人员参与编写，结合工作岗位，与职业岗位对接，选取的案例贴近生活、贴近生产实际，将创新理念贯彻到内容选取、教材体例等方面。此外，还参考了文献资料 。

2015年7月14日，《PLC与变频器应用技术》入选第二批“十二五”职业教育国家规划教材书目 。

PLC与变频器应用技术出版工作

2016年8月16日，《PLC与变频器应用技术》由高等教育出版社出版 。

《变频器应用技术与实践》是作者几十年从事工业自动化技术工作的经验总结。 《变频器应用技术与实践》内容丰富，实用性强，可供厂矿、企事业单位、节能工 程技术部门从事变频调速的电气、自动化专业技术人员、大专院 校有关专业师生参考。