基于变频器在工业生产中已经逐渐成为一个控制元件，变频器的使用范围在扩大，使用者的知识层次也有越来越大的差别。作为使用者来讲，重点是要掌握如何更好地使用它，而对其细节的结构及工作原理可能需要得少一些。作为变频器入门的参考读物，本教材在修订中充分考虑了以上的变化。在内容处理上有几点变化：第一，更注重变频器的使用参数的介绍，对其内部电路的介绍作了较大幅度的简化。第二，为了更好地让读者理解参数的意义，以任务的方式针对性地讲解参数的作用，希望对读者的理解有所帮助。

本书主要内容包括：工业变频器基本知识，工业变频器结构，工业变频器控制方式，富士变频器介绍，变频控制系统设计，变频器运行与维护，变频控制系统应用实例。全书分7章，对以上内容做了软详细的分析和介绍。

本书在内容编排上以应用为重点。考虑到读者对变频器维修的要求和知识连贯性，对变频器的工作原理做了适度的介绍。在选型上，以目前国内市场占有率最大和市场定位较高的富士产品为例进行介绍，目的是满足大多数变频器用户的知识需求。变频器维护和应用实例等到方面的内容取材于众多变频器生产企业的培训教材，具有专业的指导作用。

本书可作为高职高专院校电气工程及自动化专业、机电一体化专业、自动控制专业及相关专业的教材，也可作为工业企业相关技术人员的实用的参考资料。

第1章 变频技术概述 1

 1.1 交流电动机调速方式 1

1.1.1 交流电动机的调速特性 1

1.1.2 几种交流调速方式的特点 1

 1.2 工业变频器的类型及发展 3

1.2.1 工业变频器的分类 3

1.2.2 工业变频器的发展 5

 1.3 工业变频器的应用领域及意义 6

 思考题与习题 7

第2章 工业变频器的基本结构 8

 2.1 交-直-交工业变频器的基本结构 8

 2.2 整流电路 9

2.2.1 不可控整流电路 9

2.2.2 可控整流电路 13

 2.3 中间电路 20

2.3.1 滤波电路 20

2.3.2 制动电路 20

 2.4 逆变电路 27

2.4.1 逆变电路的结构 27

2.4.2 逆变电路常用元器件 36

2.4.3 逆变电路的常用控制方式 38

 2.5 工业变频器的其他功能部件 41

2.5.1 人机接口 42

2.5.2 主控板 43

2.5.3 驱动电路 44

 2.6 交-交变频器介绍 49

2.6.1 交-交变频器的基本工作原理 49

2.6.2 交-交变频器的特点 56

2.6.3 交-交变频器的发展优势 56

 思考题与习题 56

第3章 变频器的控制方式 58

 3.1 U/f控制方法 58

3.1.1 U/f控制方式的理论基础 59

3.1.2 U/f控制方式的实现 59

 3.2 转差频率控制 65

3.2.1 转差频率控制的理论基础 65

3.2.2 转差频率控制的系统构成 68

 3.3 矢量控制 70

3.3.1 矢量控制的理论基础 70

3.3.2 矢量控制的几点分析 73

3.3.3 矢量控制的意义 76

 3.4 直接转矩控制 76

3.4.1 直接转矩控制的理论基础 77

3.4.2 直接转矩控制的意义 78

 思考题与习题 79

第4章 富士FRENIC 5000系列变频器应用详解 80

 4.1 富士FRENIC 5000系列变频器概述 80

4.1.1 铭牌 80

4.1.2 富士变频器的接线端子图 81

4.1.3 功能参数 84

 4.2 任务1 由操作面板控制的变频器运行 86

4.2.1 控制任务 86

4.2.2 任务说明 86

4.2.3 任务分析及相关参数 86

4.2.4 完成示例 90

 4.3 任务2 远程控制电动机的启停 90

4.3.1 控制任务 90

4.3.2 任务说明 91

4.3.3 任务分析及相关参数 91

4.3.4 完成示例 93

 4.4 任务3 外部开关完成电动机的加减速控制 93

4.4.1 控制任务 93

4.4.2 任务说明 94

4.4.3 任务分析及相关参数 94

4.4.4 完成示例 96

 4.5 任务4 用变频器完成电动机的点动控制 97

4.5.1 控制任务 97

4.5.2 任务说明 97

4.5.3 任务分析及相关参数 97

4.5.4 完成示例 98

 4.6 任务5 外部控制多段速运行 98

4.6.1 控制任务 98

4.6.2 任务说明 98

4.6.3 任务分析及相关参数 98

4.6.4 完成示例 100

 4.7 任务6 按程序自动运行 101

4.7.1 控制任务 101

4.7.2 任务说明 101

4.7.3 任务分析及相关参数 101

4.7.4 完成示例 103

 4.8 任务7 一控二运行 103

4.8.1 控制任务 103

4.8.2 任务说明 104

4.8.3 任务分析及相关参数 104

4.8.4 完成示例 105

 4.9 任务8 PID控制 105

4.9.1 控制任务 105

4.9.2 任务说明 105

4.9.3 任务分析及相关参数 106

4.9.4 完成示例 107

 4.10 任务9 直流制动 108

4.10.1 控制任务 108

4.10.2 任务说明 108

4.10.3 任务分析及相关参数 108

4.10.4 完成示例 109

 4.11 任务10 通信控制 109

4.11.1 控制任务 109

4.11.2 任务说明 109

4.11.3 任务分析及相关参数 109

第5章 变频控制系统的实现 111

 5.1 变频控制系统结构设计 111

5.1.1 转速开环的电压型变频调速控制系统结构 111

5.1.2 转速开环的电流型变频调速控制系统结构 112

5.1.3 恒幅型SPWM结构变频调速控制系统结构 113

5.1.4 电流跟踪型PWM变频调速控制系统结构 113

 5.2 变频控制系统的主电路设计 114

5.2.1 变频控制系统主电路元件作用 114

5.2.2 变频控制系统主电路元件选择 116

 5.3 变频控制系统控制方式设计 129

5.3.1 变频控制系统控制方式设计 129

5.3.2 变频控制系统控制方式的实现 130

5.3.3 变频控制系统参数设置 132

 5.4 变频控制系统设计示例 136

5.4.1 多段速自动系统设计 136

5.4.2 一拖多变频系统设计 137

 思考题与习题 139

第6章 工业变频器的安装与维护 140

 6.1 工业变频器的环境要求 140

 6.2 工业变频器的安装与运行 141

6.2.1 安装场所 141

6.2.2 安装方向与空间 142

6.2.3 连接 143

6.2.4 运行 145

6.2.5 运行维护 146

 6.3 工业变频器常见故障及处理 147

6.3.1 运行性能方面的报警及原因 147

6.3.2 因外部条件产生的损毁 150

 6.4 工业变频器的干扰及对策 152

6.4.1 干扰的方式及对策 152

6.4.2 抗干扰措施的应用示例 155

 思考题与习题 158

第7章 工业变频器的应用实例 159

 7.1 工业变频器在民用方面的应用 159

7.1.1 变频恒压供水系统 159

7.1.2 变频器在中央空调中的应用 165

 7.2 工业变频器在工业方面的应用 170

7.2.1 离心机多段速控制系统 170

7.2.2 龙门刨床主传动变频控制 173

7.2.3 变频器在物料传输系统的应用 179

7.2.4 变频器在风机系统的应用 184

 思考题与习题 189

参考文献 190