交直流調速系統(第3版)(附微課視頻)（簡體書）

本書以自動化領域交直流調速職業崗位所要求的知識和技能為主線，以訓練學生構建調速系統的工程能力為目標，遵循從淺入深、層層遞進的方式介紹了直流調速簡介、單閉環直流調速系統、雙閉環直流調速系統及數字直流調速裝置；交流調速介紹目前應用較廣的交流異步電動機調速及變頻原理、三菱變頻器的運行方式與功能、變頻器常用控制電路、西門子MM440變頻器的操作運行。

郭豔萍，重慶工業職業技術學院教授，長期從事電氣自動化專業核心課程的教學和理論研究工作，主持參與各級各類教研、科研課題10余項。

上篇 直流電動機調速系統



第 1章 直流調速簡介 2

1．1 直流電動機的調速方法 2

1．1．1 調壓調速 3

1．1．2 串電阻調速 4

1．1．3 弱磁調速 4

1．2 直流調速系統的發展 5

1．2．1 G-M調速系統 5

1．2．2 V-M調速系統 6

1．2．3 PWM調速系統 6

1．3 直流調速系統的性能指標 6

1．3．1 動態性能指標 7

1．3．2 穩態性能指標 8

1．4 開環直流調速系統 9

1．4．1 系統的構成 9

1．4．2 系統的工作原理 10

1．4．3 開環機械特性 10

1．5 開環直流調速系統實驗 11

本章小結 15

檢測題 16

第 2章 單閉環直流調速系統 17

2．1 單閉環調速系統的構成及工作

原理 17

2．2 單閉環調速系統的性能

分析 18

2．2．1 單閉環調速系統的穩態

結構圖 18

2．2．2 單閉環調速系統的抗干擾性

分析 19

2．2．3 單閉環調速系統的靜特性 20

2．2．4 閉環調速與開環調速的比較 21

2．2．5 閉環調速系統的基本特徵 22

2．3 無靜差調速系統 23

2．3．1 調節器及其特性 23

2．3．2 無靜差調速系統 25

2．4 單閉環有靜差直流調速系統

實驗 26

本章小結 29

檢測題 30

第3章 雙閉環直流調速系統 32

3．1 雙閉環調速系統的構成 32

3．1．1 問題的提出 32

3．1．2 雙閉環調速系統的構成 33

3．2 雙閉環調速系統的靜特性分析 34

3．2．1 穩態結構圖和靜特性 34

3．2．2 穩態參數計算 36

3．3 雙閉環調速系統的啟動過程

分析 37

3．4 雙閉環調速系統的動態性能 38

3．4．1 動態跟隨性能 38

3．4．2 動態抗干擾性能 38

3．4．3 兩個調節器的作用 39

3．5 雙閉環直流調速系統實驗 40

本章小結 43

檢測題 44

第4章 數字直流調速裝置 68

4．1 數字直流調速系統概述 68

4．1．1 數字直流調速裝置的性能特點 68

4．1．2 常見數字直流調速裝置 69

4．2 歐陸590系列直流調速裝置工作

原理 70

4．3 歐陸 590C 直流調速裝置的端子

接線圖及端子功能 72

4．3．1 歐陸590C直流調速裝置的

主電路端子功能 73

4．3．2 歐陸590C直流調速裝置的

控制端子及其他端子功能 74

4．4 歐陸590C 直流調速裝置的操作

面板及參數 76

4．4．1 操作面板 76

4．4．2 歐陸590C直流調速裝置

基本操作 78

4．5 歐陸 590C 直流調速裝置參數設定

及運行實訓 79

4．5．1 歐陸590C正反轉點動控制

實訓 79

4．5．2 歐陸590C弱磁升速實訓 81

4．5．3 歐陸590C快速制動實訓 82

本章小結 83

檢測題 84

下篇 交流電動機調速系統



第5章 交流異步電動機調速及

變頻原理 86

5．1 交流異步電動機調速的基本

類型 86

5．1．1 變極調速 87

5．1．2 變轉差率調速 88

5．1．3 電磁轉差離合器

調速 89

5．1．4 變頻調速 90

5．2 三相異步電動機的變頻調速

原理 91

5．3 通用變頻器的基本結構與控制

方式 94

5．3．1 基本結構 94

5．3．2 分類 96

5．3．3 控制方式 99

本章小結 100

檢測題 101

第6章 三菱變頻器的運行方式與

功能 102

6．1 通用變頻器端子接線圖 102

6．1．1 三菱FR-A700系列變頻器的

端子接線圖 102

6．1．2 三菱FR-D700系列變頻器

接線圖 107

6．2 通用變頻器的運行模式與

操作 109

6．2．1 運行模式 109

6．2．2 工作頻率給定方式 110

6．2．3 操作面板 113

6．2．4 變頻器面板運行模式實訓 116

6．2．5 變頻器外部運行模式實訓 119

6．2．6 變頻器組合運行模式實訓 120

6．3 變頻器的加速和啟動功能 121

6．3．1 與工作頻率有關的參數 121

6．3．2 加速時間和加速方式 124

6．4 變頻器的減速和制動功能 125

6．4．1 減速時間和減速方式 125

6．4．2 制動方式 126

6．4．3 變頻器加減速、直流制動

參數設定實訓 129

6．5 變頻器的外接端子及控制

功能 133

6．5．1 外接輸入控制端的功能 133

6．5．2 外接輸出控制端的功能 136

6．5．3 變頻器點動控制與輸出端子

功能檢測實訓 138

6．5．4 多段速控制端功能 142

6．5．5 升降速控制端功能 143

6．5．6 變頻器的多段速及升速控制

功能實訓 145

6．6 變頻器的保護和顯示功能 149

6．6．1 保護功能 149

6．6．2 瞬時停電再啟動功能 150

6．6．3 顯示功能 150

本章小結 151

檢測題 152

第7章 變頻器常用控制電路 155

7．1 變頻器的基本控制電路 155

7．1．1 變頻器的外接主電路 155

7．1．2 變頻器的啟/停控制電路 156

7．2 變頻器的工頻切換電路 158

7．2．1 變頻器內置工頻運行切換

功能 158

7．2．2 繼電器控制的工頻切換電路 161

7．3 PLC控制的變頻器電路 163

7．3．1 PLC控制的變頻器啟/停

電路 163

7．3．2 PLC控制的變頻器多段速

電路 166

7．3．3 FX2N-2DA模塊在變頻器中

的應用 168

7．4 變頻器的恒壓變頻供水

系統 171

7．4．1 恒壓變頻供水系統的構成 171

7．4．2 PID控制功能 173

7．4．3 單泵PID變頻恒壓供水系統 175

7．4．4 多泵PLC變頻供水系統 179

7．5 通用變頻器的選擇 185

7．6 變頻器外圍電器的選擇 188

7．7 變頻器的佈線 190

7．7．1 主電路佈線 191

7．7．2 控制電路佈線 192

7．7．3 變頻器的接地 193

本章小結 194

檢測題 195

第8章 西門子MM440變頻器的

操作與運行 198

8．1 西門子MM440變頻器的

接線圖 198

8．2 西門子MM440變頻器的

操作面板 199

8．3 變頻器的功能參數設置與面板

運行操作 202

8．4 變頻器的外端子控制運行 207

8．4．1 西門子變頻器的端子功能

8．4．2 西門子變頻器外部運行操作實訓

8．4．3 西門子變頻器組合運行操作實訓

8．5 變頻器的多段速控制運行 209

8．5．1 西門子變頻器多段速功能

8．5．2 西門子變頻器7段速實訓

本章小結 211

檢測題 212

附錄 直流調速實驗設備簡介 214

參考文獻 228