交流伺服與變頻技術(shù)及應(yīng)用（第3版）

導(dǎo)論\t\t1
一、交流電機控制系統(tǒng)概述　1
二、交流調(diào)速系統(tǒng)的性能與比較　4
思考與練習(xí)　6
學(xué)習(xí)領(lǐng)域一　交流調(diào)速基礎(chǔ)
項目1　交流調(diào)速原理　8
任務(wù)1　掌握電機控制的基本理論　8
能力目標(biāo)　8
工作內(nèi)容　8
相關(guān)知識　8
一、電磁感應(yīng)定律與電磁力定律　8
二、電機運行的力學(xué)基礎(chǔ)　10
三、恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速　11
任務(wù)2　了解伺服電機的運行原理　12
能力目標(biāo)　12
工作內(nèi)容　13
相關(guān)知識　13
一、伺服電機的運行原理　13
二、伺服電機的輸出特性　15
任務(wù)3　了解感應(yīng)電機的運行原理　16
能力目標(biāo)　16
工作內(nèi)容　16
相關(guān)知識　16
一、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生　16
二、感應(yīng)電機的運行原理　17
三、V/f變頻控制原理　18
拓展學(xué)習(xí)　19
一、感應(yīng)電機的等效電路　19
二、感應(yīng)電機的機械特性　20
項目2　交流逆變技術(shù)　22
任務(wù)1　熟悉電力電子器件　22
能力目標(biāo)　22
工作內(nèi)容　22
相關(guān)知識　22
一、交流逆變概述　22
二、電力電子器件　23
任務(wù)2　熟悉PWM逆變原理　26
能力目標(biāo)　26
工作內(nèi)容　26
相關(guān)知識　27
一、逆變的基本形式　27
二、PWM逆變原理　29
拓展學(xué)習(xí)　32
一、雙PWM變頻與12脈沖
整流　32
二、三電平逆變與矩陣控制變頻　33
學(xué)習(xí)領(lǐng)域二　交流伺服及應(yīng)用
項目3　交流伺服產(chǎn)品與性能　35
任務(wù)1　了解交流伺服驅(qū)動產(chǎn)品　35
能力目標(biāo)　35
工作內(nèi)容　35
相關(guān)知識　36
一、交流伺服的分類　36
二、伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　38
實踐指導(dǎo)　38
一、安川產(chǎn)品簡介　38
二、三菱產(chǎn)品簡介　39
三、松下產(chǎn)品簡介　40
拓展學(xué)習(xí)　41
一、PMSM交流伺服系統(tǒng)的原理　41
二、直線電機驅(qū)動系統(tǒng)　42
任務(wù)2　熟悉ΣⅤ系列伺服驅(qū)動　43
能力目標(biāo)　43
工作內(nèi)容　43
相關(guān)知識　44
一、ΣⅤ系列伺服驅(qū)動器　44
二、伺服電機　45
實踐指導(dǎo)　46
一、ΣⅤ系列伺服驅(qū)動器規(guī)格　46
二、ΣⅤ系列伺服電機規(guī)格　47
項目4　交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的連接
技術(shù)　50
任務(wù)1　掌握主回路連接技術(shù)　50
能力目標(biāo)　50
工作內(nèi)容　50
相關(guān)知識　50
一、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)組成　50
二、主回路連接技術(shù)　51
實踐指導(dǎo)　53
一、ΣⅤ系列交流伺服驅(qū)動器連接
總圖　53
二、主回路連接要求　56
拓展學(xué)習(xí)　57
一、主回路器件選擇　57
二、主回路設(shè)計實例　58
任務(wù)2　掌握控制回路連接技術(shù)　59
能力目標(biāo)　59
工作內(nèi)容　60
相關(guān)知識　60
一、DI/DO信號與連接　60
二、給定與反饋連接　61
實踐指導(dǎo)　63
一、ΣⅤ系列交流伺服驅(qū)動器信號
規(guī)格　63
二、控制回路設(shè)計實例　64
拓展學(xué)習(xí)　65
一、絕對編碼器的連接　65
二、拓展練習(xí)　67
任務(wù)3　識讀交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)
工程圖　67
能力目標(biāo)　67
工作內(nèi)容　67
相關(guān)知識　72
一、工程圖識讀　72
二、原理分析　73
三、電氣元件明細(xì)表　74
技能訓(xùn)練　75
項目5　交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)試與
維修　76
任務(wù)1　熟悉交流伺服驅(qū)動器的功能
與參數(shù)　76
能力目標(biāo)　76
工作內(nèi)容　76
相關(guān)知識　76
一、交流伺服驅(qū)動器結(jié)構(gòu)與控制
方式　76
二、位置指令輸入與匹配　78
三、基本功能與參數(shù)　80
實踐指導(dǎo)　83
一、ΣⅤ系列交流伺服驅(qū)動器基本
參數(shù)　83
二、基本參數(shù)計算實例　84
三、DI/DO功能及定義　86
技能訓(xùn)練　87
任務(wù)2　掌握交流伺服驅(qū)動器的操作
技能　88
能力目標(biāo)　88
工作內(nèi)容　88
實踐指導(dǎo)　88
一、操作單元說明　88
二、參數(shù)的設(shè)定與修改　90
三、交流伺服驅(qū)動器狀態(tài)的檢查　92
任務(wù)3　掌握交流伺服驅(qū)動器的調(diào)試
技能　94
能力目標(biāo)　94
工作內(nèi)容　94
實踐指導(dǎo)　94
一、交流伺服驅(qū)動器試運行　94
二、交流伺服驅(qū)動器的快速調(diào)試　97
三、交流伺服驅(qū)動器的在線自動
調(diào)整　101
任務(wù)4　掌握交流伺服驅(qū)動器的維修
技能　103
能力目標(biāo)　103
工作內(nèi)容　103
實踐指導(dǎo)　103
一、交流伺服驅(qū)動器的初始化　103
二、無電機試運行　105
三、交流伺服驅(qū)動器故障分析與
處理　106
學(xué)習(xí)領(lǐng)域三　變頻技術(shù)及應(yīng)用
項目6　變頻器產(chǎn)品與性能　108
任務(wù)1　了解變頻器產(chǎn)品　108
能力目標(biāo)　108
工作內(nèi)容　108
相關(guān)知識　108
一、變頻器的分類與特點　108
二、變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　110
實踐指導(dǎo)　110
一、變頻器分類　110
二、典型變頻器產(chǎn)品　112
拓展學(xué)習(xí)　113
當(dāng)代變頻器的發(fā)展方向　113
任務(wù)2　熟悉CIMR系列變頻器　115
能力目標(biāo)　115
工作內(nèi)容　115
相關(guān)知識　115
一、安川變頻器概述　115
二、主要技術(shù)性能　116
實踐指導(dǎo)　118
一、CIMR-7/1000系列變頻器
規(guī)格　118
二、CIMR-7/1000系列變頻器
選件　120
項目7　變頻器的連接技術(shù)　123
任務(wù)1　掌握主回路連接技術(shù)　123
能力目標(biāo)　123
工作內(nèi)容　123
相關(guān)知識　123
一、變頻調(diào)速系統(tǒng)的組成　123
二、主回路連接技術(shù)　125
實踐指導(dǎo)　126
一、CIMR系列變頻器連接總圖　126
二、主回路連接要點　130
任務(wù)2　掌握控制回路連接技術(shù)　133
能力目標(biāo)　133
工作內(nèi)容　133
相關(guān)知識　133
一、DI/DO信號與連接　133
二、AI/AO信號與連接　137
實踐指導(dǎo)　137
一、CIMR系列變頻器的DI/DO
連接　137
二、CIMR系列變頻器的AI/AO
連接　141
拓展學(xué)習(xí)　142
一、DI信號定義　142
二、DO信號定義　146
三、AI/AO信號定義　148
任務(wù)3　識讀變頻調(diào)速系統(tǒng)
工程圖　150
能力目標(biāo)　150
工作內(nèi)容　150
相關(guān)知識　150
一、變頻器控制　150
二、CNC連接　152
技能訓(xùn)練　152
項目8　變頻器的運行與控制　153
任務(wù)1　掌握變頻器的運行控制
技術(shù)　153
能力目標(biāo)　153
工作內(nèi)容　153
相關(guān)知識　153
一、變頻控制方式　153
二、變頻器運行控制　155
三、輸出頻率的設(shè)定　156
實踐指導(dǎo)　157
一、CIMR系列變頻器的基本
設(shè)定　157
二、CIMR系列變頻器的運行
控制　160
三、CIMR系列變頻器的頻率
設(shè)定　161
拓展學(xué)習(xí)　162
一、多級變速與點動運行　162
二、遠程調(diào)速　163
技能訓(xùn)練　165
任務(wù)2　掌握給定與速度調(diào)整
技術(shù)　165
能力目標(biāo)　165
工作內(nèi)容　166
相關(guān)知識　166
一、主速選擇與主輔切換　166
二、AI增益/偏移調(diào)整　167
三、轉(zhuǎn)差補償和頻率偏差控制　168
實踐指導(dǎo)　169
一、CIMR系列變頻器增益/偏移
調(diào)整　169
二、轉(zhuǎn)差補償和頻率偏差控制　170
拓展學(xué)習(xí)　172
一、速度調(diào)節(jié)原理　172
二、速度調(diào)節(jié)器設(shè)定　173
技能訓(xùn)練　174
任務(wù)3　掌握變頻器加減速與
制動技術(shù)　175
能力目標(biāo)　175
工作內(nèi)容　175
相關(guān)知識　175
一、變頻器加減速　175
二、變頻器停止　177
三、直流制動　178
實踐指導(dǎo)　179
一、CIMR系列變頻器加減速　179
二、CIMR系列變頻器停止與
制動　182
拓展學(xué)習(xí)　183
一、自適應(yīng)和重載加減速　183
二、重新啟動與功能支持　185
技能訓(xùn)練　188
項目9　變頻器的功能與應(yīng)用　190
任務(wù)1　熟悉變頻器的實用功能　190
能力目標(biāo)　190
工作內(nèi)容　190
相關(guān)知識　190
一、轉(zhuǎn)矩補償與限制　190
二、節(jié)能運行與升降負(fù)載控制　192
實踐指導(dǎo)　194
一、CIMR系列變頻器啟動轉(zhuǎn)矩
補償與限制　194
二、CIMR系列變頻器節(jié)能
運行　195
拓展學(xué)習(xí)　196
一、變頻器的轉(zhuǎn)矩控制　196
二、速度/轉(zhuǎn)矩控制切換　199
三、工頻切換功能與應(yīng)用　200
四、擋塊減速定位功能與應(yīng)用　201
五、機械制動功能與應(yīng)用　202
任務(wù)2　了解變頻器的PID調(diào)節(jié)
功能　203
能力目標(biāo)　203
工作內(nèi)容　203
相關(guān)知識　204
一、PID調(diào)節(jié)的原理與特點　204
二、變頻器PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)　205
三、PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)的監(jiān)控與
保護　206
實踐指導(dǎo)　207
一、CIMR系列變頻器的PID
調(diào)節(jié)　207
二、PID調(diào)節(jié)功能的應(yīng)用　210
任務(wù)3　了解變頻器的網(wǎng)絡(luò)控制
功能　211
能力目標(biāo)　211
工作內(nèi)容　211
相關(guān)知識　211
一、網(wǎng)絡(luò)控制的基本概念　211
二、通信命令及格式　214
實踐指導(dǎo)　215
一、CIMR系列變頻器的通信　215
二、變頻器通信實例　216
拓展學(xué)習(xí)　217
一、CIMR系列變頻器的網(wǎng)絡(luò)
控制　217
二、變頻器網(wǎng)絡(luò)控制實例　218
項目10　變頻器的調(diào)試與維修　220
任務(wù)1　掌握CIMR-G7系列變頻器的操作技能　220
能力目標(biāo)　220
工作內(nèi)容　220
實踐指導(dǎo)　220
一、操作單元說明　220
二、變頻器的基本操作　222
三、參數(shù)顯示與設(shè)定　224
四、狀態(tài)顯示與監(jiān)控　226
拓展學(xué)習(xí)　228
一、參數(shù)的初始化　228
二、參數(shù)的保護與復(fù)制　229
三、操作單元的功能設(shè)定　232
四、變頻器的AO/PO監(jiān)控　232
任務(wù)2　掌握CIMR-G7系列變頻器的調(diào)試技能　233
能力目標(biāo)　233
工作內(nèi)容　233
實踐指導(dǎo)　233
一、點動試運行　233
二、快速調(diào)試操作　235
三、自動調(diào)整操作　237
拓展學(xué)習(xí)　239
一、自動調(diào)整要點　239
二、自動調(diào)整實例　240
任務(wù)3　掌握CIMR-A1000系列
變頻器的操作技能　242
能力目標(biāo)　242
工作內(nèi)容　242
實踐指導(dǎo)　242
一、操作單元說明　242
二、變頻器的基本操作　245
三、參數(shù)設(shè)定與保護　246
任務(wù)4　掌握CIMR-A1000系列
變頻器的調(diào)試技能　249
能力目標(biāo)　249
工作內(nèi)容　249
實踐指導(dǎo)　250
一、快速調(diào)試操作　250
二、基本參數(shù)設(shè)定　251










三、典型應(yīng)用參數(shù)設(shè)定　254
拓展學(xué)習(xí)　256
一、自動調(diào)整　256
二、自動調(diào)整操作　258
三、試運行操作　260
任務(wù)5　掌握變頻器的維修技能　261
能力目標(biāo)　261
工作內(nèi)容　261
實踐指導(dǎo)　261
一、變頻器故障及處理　261
二、變頻器警示及處理　264
三、變頻器操作錯誤及處理　265
拓展學(xué)習(xí)　266
一、不能正常工作的故障診斷　266
二、運行不良的故障診斷　267
參考文獻　269