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本书采用了当前市场上主流的三菱E700系列变频器，从变频器使用者的角度出发，按照理论到实践、设计到应用由浅入深地阐述了变频器的运行与操作、变频器的电路结构、变频调速系统的应用、变频器PLC和触摸屏综合控制、变频器的维护与维修等内容。以学习任务和案例分析的方式，将变频器功能说明深入细致，面向工程应用，读者能所读即所用。

第1章 变频器的运行与操作 （1）

导读 （1）

1.1 变频器概述 （1）

1.1.1 变频器的定义 （1）

1.1.2 变频器的外观 （3）

1.1.3 变频器的频率指令 （3）

1.1.4 变频器的启动指令 （7）

1.2 三菱E700变频器的接线 （9）

1.2.1 三菱E700变频器端子接线概述 （9）

1.2.2 主电路端子 （10）

1.2.3 控制电路端子 （12）

1.2.4 漏型与源型电路 （14）

【学习任务1-1】 在三菱E700变频器输入侧/输出侧增加接触器 （17）

1.3 三菱E700变频器的参数设置与运行模式 （19）

1.3.1 参数设置 （19）

1.3.2 操作面板的设置方法 （19）

1.3.3 运行模式选择 （21）

【学习任务1-2】 E700变频器控制电动机正反转 （25）

【学习任务1-3】 E700变频器的组合运行与多段速控制 （27）

【学习任务1-4】 E700变频器的十五段速控制 （31）

【学习任务1-5】 外部模拟量方式的变频调速控制 （35）

【学习任务1-6】 三菱E700变频器模拟量输入跳线的设置 （37）

思考与练习 （39）

第2章 变频器的电路结构 （41）

导读 （41）

2.1 主电路结构 （41）

2.1.1 通用变频器电路概述 （41）

2.1.2 通用变频器的主电路 （41）

2.2 PWM控制电路 （48）

2.2.1 PWM控制原理 （48）

2.2.2 IGBT桥式电压型逆变电路 （50）

2.2.3 SPWM变频器的控制 （52）

2.2.4 典型变频器的主电路 （53）

2.3 开关电源电路 （55）

2.3.1　串联式开关电源 （56）

2.3.2 变压器式开关电源 （57）

2.3.3 振荡芯片 （58）

【案例分析2-1】 5.5kW变频器开关电源电路 （61）

【案例分析2-2】 1.5kW变频器开关电源电路 （63）

2.4　驱动电路 （65）

2.4.1 分立式元器件驱动电路 （66）

2.4.2　集成芯片式驱动电路原理 （67）

思考与练习 （69）

第3章 变频调速系统的应用 （70）

导读 （70）

3.1 变频调速系统的基本特性 （70）

3.1.1 机械特性曲线 （70）

3.1.2 负载的机械特性分类 （72）

3.1.3 负载的运行工艺分类 （73）

3.1.4 变频器的容量选择 （75）

3.2 变频器的启动制动方式与适应负载能力 （76）

3.2.1 变频器的启动制动方式方式 （76）

3.2.2 变频器的适应负载能力 （81）

3.3 流体工艺的变频PID控制 （88）

3.3.1 流体及其机械 （88）

3.3.2 流体PID控制的形式 （88）

3.3.3 各种流体工艺的不同变频控制 （92）

3.4 三菱E700变频器的PID控制 （94）

3.4.1 三菱E700变频器常用的PID相关参数 （94）

3.4.2 E700变频器PID构成与动作 （96）

【学习任务3-1】 三菱E700变频器的PID控制 （99）

【学习任务3-2】 三菱E700变频器通过内置PID实现温度控制 （101）

3.5 电动机参数调谐 （103）

3.5.1 电动机参数调谐种类 （103）

3.5.2 E700变频器调谐的相关参数 （103）

【案例分析3-1】 用E700变频器进行电动机参数调谐 （105）

思考与练习 （107）

第4章 变频器、PLC和触摸屏综合控制 （109）

导读 （109）

4.1 PLC控制变频系统的硬件结构 （109）

4.2 三菱变频器与三菱PLC之间的连接 （112）

【学习任务4-1】 基于三菱PLC的变频器外部端子控制电动机正-停-反转 （115）

【案例分析4-1】 基于PLC与变频器的风机节能改造 （117）

【案例分析4-2】 通过FX3U-3A-ADP模块进行变频器的模拟量控制 （121）

【案例分析4-3】 基于三菱PLC控制工频/变频切换 （125）

4.3 通信控制 （129）

4.3.1 变频器通信指令概述 （129）

4.3.2 通信指令详解 （130）

【学习任务4-2】三菱FX3U PLC通过通信控制E700变频器 （135）

4.4 变频器、PLC和触摸屏之间的控制 （139）

4.4.1 TPC7062K触摸屏概述 （139）

4.4.2 认识MCGS嵌入版组态软件 （139）

4.4.3 触摸屏与PLC的工程应用 （141）

【学习任务4-3】 用触摸屏实现对变频器的启停控制 （149）

思考与练习 （153）

第5章 变频器的维护与维修 （154）

5.1 变频器维护与维修的基本要点 （154）

5.1.1 变频器故障排除方式 （154）

5.1.2 变频器简易故障或报警的排除 （156）

5.1.3 变频器日常和定期检查项目 （157）

【学习任务5-1】 三菱E700变频器易耗件寿命信息的获取 （159）

5.1.4 三菱E700变频器故障与报警的分类 （163）

【学习任务5-2】 三菱E700变频器报警/故障的复位与确认 （165）

5.2 变频器过电流故障维修 （167）

5.2.1 变频器发生过电流故障的原因 （167）

5.2.2 变频器电流传感器 （168）

5.2.3 过电流故障处理对策 （171）

【案例分析5-1】 电振电动机的变频器过电流故障处理 （173）

5.3 变频器过载故障维修 （177）

5.3.1 变频器发生过载故障的主要原因 （177）

5.3.2 过载故障处理对策 （177）

5.3.3 变频器过载保护电路的设计原理 （178）

5.3.4 过载故障定位 （178）

5.4 变频器过热故障分析 （179）

5.4.1 变频器散热结构分析 （179）

5.4.2 过热故障处理对策 （180）

5.4.3 变频器内置的热敏电阻 （181）

【学习任务5-3】 变频器散热风机的更换 （183）

5.4.4 变频器柜的散热设计原理 （185）

5.5 变频器过电压故障分析 （185）

5.5.1 过电压问题的提出 （185）

5.5.2 产生变频器过电压的原因 （186）

5.5.3 变频器发生过电压故障的危害性 （187）

5.5.4 过电压故障的处理对策 （188）

5.5.5 过电压故障定位 （189）

【案例分析5-2】 制动单元跳闸 （191）

思考与练习 （195）

附录 三菱E700变频器的主要参数 （196）

参考文献 （209）

李方园，浙江工商职业技术学院电气分院副院长，长期从事自动化、智能化控制的理论研究与教学工作，现在《变频器世界》杂志编委，《控制与传动》技术主编，省级专业带头人，主编和编著50余部著作。

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前言

变频器是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的自动化产品，它以优良的调速和节能性能在工业企业和民用设备中获得了广泛的应用。随着企业对于变频器使用、操作和维修技能的要求越来越高，变频器技术的重要性日渐突显。本书采用了当前市场上主流的三菱E700系列变频器，从变频器使用者的角度出发，按照从理论到实践、从设计到应用的顺序由浅入深地阐述了变频器的运行与操作，变频器的电路结构，变频调速系统的应用，变频器、PLC和触摸屏综合控制，变频器的维护与维修等内容。

本书共分5章。第1章主要介绍了变频器的运行与操作，内容包括变频器概述、三菱E700变频器的接线、三菱E700变频器的参数设置与运行模式；第2章的主要内容为变频器的电路结构，将通用变频器的主电路结构、PWM控制电路、开关电源电路、驱动电路进行了重点阐述；第3章主要介绍了变频调速系统的应用，内容包括变频调速系统的基本特性、变频器的启动制动方式与适应负载能力、流体工艺的变频PID控制、三菱E700变频器的PID控制以及电动机参数调谐；第4章阐述了变频器、PLC和触摸屏综合控制，从变频PLC控制系统的硬件结构出发，对开关量/模拟量控制、通信控制、触摸屏控制3个方面进行分析；第5章主要介绍了变频器的维护与维修，内容包括变频器维护与维修的基本要点、变频器过电流故障维修、变频器过载故障维修、变频器过热故障分析、变频器过电压故障分析等。

本书通过14个学习任务和10个案例分析对变频器技术的重要功能进行了深入细致的说明，理论联系实际，面向工程应用。通过学习任务，学生可以在真实的实操情境中带着任务进行变频器技术学习，持续激发并维持学习变频器的兴趣，循序渐进地完成变频器的实操任务，终实现由量变到质变的学习效果。案例分析主要采用讨论和分析的方式把实际变频器工程中容易出现的问题作为案例，交给学生研究、分析，培养学生的分析能力、判断能力和解决问题的能力。

本书由李方园担任主编，吕林锋担任副主编，参与本书编写的还有周宇杰、胡寅、陈亚玲、李霁婷。在本书的编写过程中，三菱及其代理商提供了相当多的典型案例和调试经验，同时编者也参考和引用了国内外许多专家、学者、工程技术人员出版的著作等资料，编者在此一并致谢。

由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，希望广大读者批评、指正，编者将不胜感谢。