变频调速600问

变频调速600问
出版时间：2012年
内容简介
　　《变频调速600问》在《变频调速460问》的基础上，增加了变频器的开关电源，CPU的外围电路，电流、电压以及其他参数的检测电路，IGBT的驱动电路，变频调速取代其他调速电动机，特殊电动机的变频调速等内容。
目录
前言
第1章变频器的内部电路及工作特点1
1.1变频器的整流与滤波电路1
问题1交?直?交是什么意思？
问题2电压型和电流型变频器的主要特点是什么？
问题3变频器的内部主电路是怎样构成的？
问题4和滤波电容器并联的电阻起什么作用？
问题5整流桥和滤波电容器之间为什么要接一个
电阻和接触器（或晶闸管）？
问题6限流电阻烧坏了怎么配？
1.2变频器的逆变电路5
问题7直流电是怎样变成交流电的？
问题8IGBT有什么特点？
问题9为什么每个逆变管旁边都要反并联二极管？
问题10变频器的主电路有哪些接线端子？
问题11为什么变频器的输入和输出端绝对不允许接反？
1.3变频器内的各部分电流9
问题12变频器的输出电流和频率有关吗？
问题13风机和水泵随着频率的下降，电流也减小是什么原因？
问题14变频器的输入电流常常小于输出电流，是什么原因？
问题15变频器各部分电流之间的关系怎样？
问题16变频器的三相输入电流不平衡是正常现象吗？
1.4变频器控制电路中常见的电子器件15
问题17晶体管放大电路有哪些特点？
问题18晶体管的射极跟随电路有哪些特点？
问题19晶体管有几种基本工作状态？
问题20运算放大器有些什么特点？
问题21精密整流电路的特点是什么？
问题22光耦合器的工作特点如何？
问题23可控稳压管的特点是什么？
问题24什么是霍尔效应？
问题25霍尔传感器是怎样构成的？
1.5变频器控制电路的开关电源22
问题26变频器的控制框图是怎样的？
问题27什么是开关电源？
问题28开关电源怎样稳压？
问题29开关电源有些什么优点？
问题30变频器从哪里向开关电源提供电源？
问题31变频器开关电源有多少低压绕组？
问题32采用分立元器件构成的开关电源怎样工作？
问题33采用振荡芯片构成的开关电源怎样工作？
问题34采用振荡芯片构成的开关电源怎样稳压？
问题35大容量变频器的开关电源有什么特点？
1.6CPU的外围电路31
问题36CPU的时钟电路是怎样的？
问题37CPU的复位电路是怎样构成的？
问题38CPU怎样接收外部的模拟量信号？
问题39CPU怎样接收外部的开关量信号？
问题40CPU怎样输出模拟量信号？
问题41CPU怎样输出开关量信号？
问题42CPU怎样控制显示屏？
1.7变频器的电流采样电路36
问题43能否从直流回路取出电流信号？
问题44能否利用电阻压降测量输出电路的电流？
问题45怎样用霍尔元件测量变频器的电流？
问题46怎样进行过电流的判别？
问题47怎样通过三相合成电流判断是否接地？
问题48怎样通过三相合成磁场判断是否接地？
问题49怎样判断快速熔断器是否熔断？
1.8电压和其他参数的检测40
问题50变频器怎样直接检测直流电压？
问题51变频器怎样间接检测直流电压？
问题52变频器怎样测量温度？
问题53变频器里的风扇电路是怎样的？
1.9变频器的输出电压43
问题54变频的输出电压为什么要随频率下降？
问题55什么是调频比？
问题56什么是调压比？
问题57什么是基本U/f线？
问题58变频器怎样改变输出电压？
问题59什么是正弦波脉宽调制？
问题60怎样实现正弦波脉宽调制？
问题61双极性调制是怎样工作的？
问题62变频器的输出电压有什么特点？
问题63怎样改变变频器的输出电压？
问题64逆变管在交替导通时为什么需要死区时间？
问题65载波频率会影响输出电压吗？
问题66载波频率是怎样影响最大输出电流的？
问题67为什么电磁噪声和载波频率有关？
第2章变频器的选型、安装与测量53
2.1变频器的选型53
问题1选择变频器时，应注意些什么？
问题2变频器有哪些额定数据？
问题3变频器的最大输出电压能够高于输入电压吗？
问题4变频器的额定输入电流为什么比输出电流大了许多？
问题5频率精度和分辨率有什么区别？
问题6变频器中的配用电动机功率能否作为选择依据？
问题7在哪些情况下，可以按说明书中的配用电动机功率
来选择变频器？
问题8在哪些情况下，有必要考虑加大变频器的容量？
问题9电动机为132kW，实际使用功率约为50kW，
能否配用较小的变频器？
问题10负载的最大工作频率为40Hz，能否选用容量
较小的变频器？
问题11变频调速时电动机的功率需要比直流电动机加大一挡吗？
问题12在选用潜水泵变频器时，应注意些什么？
问题13一台变频器带动多台电动机时怎样选择变频器容量？
问题14变频器的几种控制方式有哪些主要特点？
2.2变频器的安装61
问题15变频器对周围环境有些什么要求？
问题16变频器长期不用会发生什么问题？
问题17电解电容器的寿命有多长？
问题18长期不用的电解电容器存在什么问题？
如何恢复正常？
问题19安装变频器时应注意哪些问题？
问题20变频器壁挂式安装和柜式安装哪个好？
问题21在温度较高的控制室内是否一定要装空调？
问题22在灰尘较多的场合使用变频器时，怎么办？
2.3变频器的外接主电路65
问题23低压断路器的作用是什么？怎样选择？
问题24变频器前面一定要加接触器吗？怎样选择？
问题25变频器前端是否需要加快速熔断器？
问题26变频器与电动机之间要不要接输出接触器？
问题27变频器与电动机之间是否需要接入热继电器？
问题28热继电器在变频器输出电路内容易误动作，何故？
问题29为什么变频器的输出线有时需要加粗？
问题30变频器与电动机之间的距离最多允许多远？
问题31电动机和变频器之间的距离较远时应采取哪些措施？
2.4改善功率因数的配件70
问题32采用了变频器后功率因数究竟是高还是低？
问题33为什么不用电容器而用电抗器来改善功率因数？
问题34什么是12脉波整流？有什么好处？
问题35在变频调速系统中，电动机的功率因数
是否无关紧要？
问题36能不能通过在变频器的输出端加电容器来
改善功率因数？
问题37增加补偿电容为什么不能改善功率因数？
问题38交流电抗器和直流电抗器哪个效果好？
问题39还有哪些情况需要接入交流电抗器？
问题40怎样选择电抗器？
问题41怎样自制小容量交流电抗器？
问题42输出电抗器有什么作用？
问题43输出电抗器发热严重是什么原因？能否缓解？
2.5抗干扰的配件82
问题44变频器有哪些干扰源？
问题45变频器通过哪些途径干扰其他设备？
问题46怎样防止线路传播引起的干扰？
问题47买不到隔离变压器，怎么办？
问题48怎样防止电磁辐射引起的干扰？
问题49输入和输出滤波器有什么区别？
问题50输入滤波器与噪声滤波器有什么异同？
问题51怎样防止因感应引起的干扰？
问题52变频器相互间是否干扰？
问题53怎样防止外部脉冲对变频器的干扰？
2.6变频器的测量89
问题54变频器的哪些参数可以用常规仪表进行测量？
问题55输出电压波的脉冲高度是UD，为什么仪表
读数不是UD？
问题56能不能用电磁系仪表测量输出电压？
问题57为什么不能用数字式仪表测量输出电压？
问题58为什么用整流系仪表测量变频器的输出电压
是比较准确的？
问题59市场上买不到整流系电压表怎么办？
问题60用钳形电流表测量变频器的输入电流时，
为什么读数偏小？
问题61为什么输出侧可以用两表法测量三相电功率，
输入侧却不能？
问题62为什么不能用功率因数表测量变频器输入侧
的功率因数？
问题63用绝缘电阻表（兆欧表）直接检查变频器
的绝缘电阻有哪些危害？
第3章频率调节与加减速99
3.1变频器的键盘与功能预置99
问题1键盘输入器上主要配置哪些键？
问题2变频器的功能包括哪些方面？
问题3什么是功能码和数据码？
问题4变频器的功能码有哪几种编码规律？
问题5变频器出厂时已经把各种功能预置好了，
为什么还要进行功能预置？
问题6进行功能预置一般需要哪些步骤？
问题7怎样找到需要预置的功能码？
问题8变频器主要应预置哪些功能？
3.2频率给定功能107
问题9变频器有几种频率给定方式？
问题10变频器怎样决定采用何种给定方式？
问题11通过外接信号来改变电动机的旋转方向时
须注意哪些问题？
问题12频率给定用电位器与说明书要求的不一样行不行？
问题13某控制器的输出信号为2～8V，要求变频器的
对应频率是0～50Hz，如何处理？
问题14某变频器采用电位器给定方式，用户要求：
当外接电位器从“0”位旋到底（给定信号
为10V）时，输出频率范围为0～30Hｚ，
如何处理？
问题15模拟量给定信号中，电压范围是1～5V，
电流范围是4～20mA，为什么不从“0”开始？
问题16某仪器的输出电压信号是1～5V，但所购变频器
的电压给定信号只能选0～10V，怎么办？
问题17微机的输出电压是0～5V，但变频器的实际频率
范围为0～48Hｚ，是什么原因？如何修正？
问题18有一台变频器，当输入信号为0V时，输出频率
却不为0Hz，是什么原因？
问题19变频器电压给定信号的范围是0～5V，但实际
给定信号是1～5V，要求的频率范围是50～0Hz，
怎么解决？
问题20某变频器无说明书，也看不清型号，控制端子中
不知道哪个是电压信号输入端（有CM端），
怎么办？
问题21辅助给定信号与主给定信号之间是什么关系？
3.3频率的相关功能117
问题22最高频率和基本频率有什么区别？
问题23上限频率和最高频率有什么区别？
问题24有一台鼓风机，每当运行在20Hz时，振动特别
严重，怎么解决？
问题2522kW的搅拌用电动机，工频运行时的满载电流是41A，
用了变频器后，50Hz时的满载电流是43A
（额定电流是42.5A），为什么？能否减小？
问题26为什么在容量、载波频率和输出频率都相同的情况下，
不同变频器的输出电压（电动机满载运行）
和电流不完全一样？
3.4升速和起动功能121
问题27异步电动机的工频起动有什么特点？
问题28工频起动的起动过程有什么特点？
问题29工频直接起动对电力拖动系统有哪些弊端？
问题30软起动器起动有什么特点？
问题31转子串联电阻起动有什么特点？
问题32变频起动有些什么特点？
问题33什么是加速时间？加速时间和起动电流是什么关系？
问题34怎样计算变频器从30Hz上升到45Hz所需要的时间？
问题35决定加速时间的主要依据是什么？
问题36怎样了解电力拖动系统转动惯量的大小？
问题37上、下限频率是根据什么设定的？
问题38什么是S形加、减速方式？
问题39某风机在低速时起动电流不大，在起动到将近
50Hz时容易跳闸，如何缩短加速起动时间？
问题40由于带式输送机静摩擦力较大而难以起动，怎么办？
问题41起动频率以多大为宜？
问题42某机床起动时齿轮箱齿轮间有撞击，影响齿轮
的寿命，能否缓解？
问题43风机在不工作时，叶轮因自然通风而倒转，
如何处理？
问题44给定信号不为“0”时，怎样起动电动机？
问题45变频起动和软起动器起动有什么区别？
3.5降速和停机功能135
问题46电动机在降低频率时有什么特点？
问题47异步电机是怎样发电的？
问题48异步电动机在什么情况下能够发电？
问题49异步电动机的发电状态有什么特点？
问题50什么是泵升电压？
问题51什么是减速时间？
问题52斜坡制动和惯性制动有什么区别？
问题53怎样使电动机快速而准确地停机？
问题54变频器怎样实现直流制动？
问题55有的变频器允许在额定频率下实施直流制动，
可以既不需要制动电阻、又能快速地停住，
是否算是一种较好的停机方式？
问题56直流制动能否代替电磁制动电磁铁？
问题57如果选择了自由制动方式，应注意哪些问题？
问题58在预置了下限频率后，变频器怎样停机？
问题59风机在自由制动时，因为惯性大，停机时间很长，
能否使它发电？
问题60在降速或停机过程中怎样防止直流电压过高？
3.6制动电阻与制动单元144
问题61在哪些情况下需要配制动电阻？
问题62怎样决定制动电阻的阻值？
问题63怎样决定制动电阻的功率？
问题64按照说明书选择制动电阻有问题吗？
问题65怎样进行制动电阻的热保护？
问题66怎样进行制动电阻的并联？
问题67制动电阻经常因过热而报警，怎么处理？
问题68自己能否制作制动电阻？
问题69制动单元是怎样工作的？
问题70制动单元在运行过程中损坏了，怎样处理才
不耽误生产？
问题7122kW变频器配同功率电动机，起、制动
比较频繁，按说明书配10Ω/5kW制动电阻，发热严重，
怎么处理？
问题72一开机制动电阻就烫，是什么原因？
问题73变频器对制动电阻和制动单元有哪几种配置？
第4章控制方式及应用156
4.1电动机的带负载能力156
问题1异步电动机的机械特性说明什么问题？
问题2负载的机械特性说明什么问题？
问题3电力拖动系统的运行状态是怎样决定的？
问题4怎样评价电动机的机械特性？
问题5影响异步电动机机械特性的参数有哪些？
4.2变频器的控制方式160
问题6什么是控制方式？
问题7变频器有几种控制方式？
问题8各种控制方式的主要特点和应用范围如何？
4.3V/F控制方式162
问题9变频的同时为什么还要变压？
问题10怎样简单地表示调频与调压的关系？
问题11U/f比和电动机的带负载能力是什么关系？
问题12电压和频率保持正比关系不行吗？
问题13为什么变频器要设置许多U/f线供用户选择？
问题14转矩提升量的上限值以多大为宜？
问题15怎样决定转矩提升量？
问题16自动转矩提升有什么特点？
问题17U/f比大一些不好吗？
问题18什么是低励磁压频比？
问题19有没有补偿得正好的U/f线？
4.4V/F控制方式的派生功能173
问题20什么是转差补偿？
问题21为什么风机在变频50Hz时的风量比工频
运行时小？能否加大？
问题22什么是下垂功能？
问题23负载增大时常出现堵转，如何解决？
4.5V/F控制的应用175
问题24V/F控制时，“负载越大、电流也越大”
的规律不成立吗？
问题25变频器有时在轻载时出现过电流保护，原因是什么？
问题26某离心浇铸机，电动机功率为110kW，选用日立
SJ300系列变频器。开始起动时能转起来，但升
速到5Hz时就跳闸。什么原因？怎样解决？
问题27U/f比对起动过程有何影响？延长起动时间
能否减小U/f比？
问题28变频器在50Hz运行时，进线电流常常比工频
运行时大，何故？
问题29有一台变频器，原来用在带式输送机上，后改用到
风机上，起动时，频率刚上升到10Hｚ左右，就因
过电流而跳闸，是什么原因？
4.6基本频率的调整180
问题30为什么说在一般情况下不宜调整基本频率？
问题31有一台进口电动机，额定数据：420V，60Hz。
在380V的情况下，怎样预置基本频率？
问题32某郊区的工厂，网络电压偏低，通常只有350V
左右，电动机带负载时电流偏大，能用变频器吗？
问题33有一台机器，电动机数据：PMN＝280kW，IMN＝506A，
配用315kW的变频器。常在40Hz的频率下运行，
但电动机的运行电流达540A，发热严重，调整
转矩提升不起作用，怎么办？
问题34三相220V的电动机怎样配用变频器？
问题35电动机的额定电压为380V，能否配用220V
“单进三出”的变频器？
问题36电动机的额定频率是50/60Hz，把基本频率
预置为50Hz和预置为60Hz有什么区别？
问题37额定频率为60Hz的电动机用到50Hz的电源上时，
空载电流偏高，是什么原因？
问题38有一台电动机的额定电压是360V，额定频率是
67Hz，配用380V的变频器时，怎样处理？
4.7矢量控制188
问题39什么是矢量控制？
问题40无反馈矢量控制与有反馈矢量控制有什么区别？
问题41什么是自动检测？怎样进行？
问题42怎样使用旋转编码器？
问题43普通电动机怎样安装旋转编码器？
问题44哪些情况不能应用矢量控制方式？
问题45应用矢量控制方式时，显示屏显示的频率很不稳定，
是什么原因？
问题46采用了矢量控制后，在0Hz时也能产生转矩吗？
问题47怎样选择控制方式？
问题48某系统：TL＝686N?m，nL＝（1～4）r/min，传动比：
λ＝200。原选JD02?22?8/4变极电动机，
nMN＝680/1360r/min，0.45／0.75kW。打
算改用不变极电动机配合变频调速，问电动
机选4极还是选8极？
问题49矢量控制时为什么在未接电动机前会“出错”？
问题50什么是四象限运行？
问题51电动机的哪些工作状态出现在第Ⅱ象限？
问题52电动机的哪些工作状态出现在第Ⅲ象限？
问题53电动机的哪些工作状态出现在第Ⅳ象限？
4.8矢量控制方式的派生功能200
问题54转矩控制和转速控制有什么区别？
问题55转矩控制的工作特点是什么？
问题56转矩控制和转速控制之间怎样相互切换？
问题57电梯和电气机车采用转矩控制有什么好处？
问题58卷绕机械采用转矩控制有什么好处？
4.9变频调速系统的有效转矩线207
问题59怎样描述变频调速系统的带负载能力？
问题60低频运行时有效转矩为什么变小？
问题61怎样使普通电动机实现恒转矩调速？
问题62高频运行时有效转矩为什么变小？
问题63电动机的工作频率最高可以到多大？
问题64如把基本频率预置为45Hz会有什么结果？
问题65低频运行时，电动机的功率会变小吗？
第5章变频器的控制电路213
5.1变频器控制电路的安排213
问题1变频器内部控制电路框图是怎样的？
问题2变频器和外部控制电路之间是怎样联系的？
问题3变频器的外接输入端子有哪些？
问题4变频器是怎样接收外接开关量信号的？
问题5变频器的外接输出端子有哪些？
问题6变频器是怎样提供外接开关量信号的？
5.2变频器的外接输入端子218
问题7怎样确定通过外接端子进行操作？
问题8变频器外接的基本操作功能有哪些？
问题9变频器怎样实现点动控制？
问题10什么是三线控制？
问题11有一台机器需要经常点动，原来的点动与
运行的切换电路如图5?9a所示。改为变频调
速后希望操作方法不变，怎么处理？
问题12变频器怎样实现外接升、降速控制？
问题13升、降速端子可以代替电位器吗？
问题14锅炉风机变频调速时要求在炉前和楼上控制室
都能调速，怎样实现？
问题15怎样利用电触点压力表实现简易的恒压供水控制？
问题16怎样实现多挡转速控制？
问题17进行多挡转速控制时须预置哪些功能？
问题18怎样利用继电器进行多挡转速控制？
问题19同一个电力拖动系统，有必要改变加、
减速时间吗？
问题20怎样实现多挡加减速控制？
问题21进行多挡加减速控制时须预置哪些功能？
问题22桥式起重机的大车和小车如不允许同时运行，
能否共用1台变频器？
问题23外接输入端子可以预置哪些选择功能？
5.3变频器的外接输出端子231
问题24怎样利用报警输出端子？
问题25怎样选择和处理外接测量仪表？
问题26外接仪表的读数与显示屏不一样，怎么办？
问题27能否通过模拟量输出信号得到较多档次的控制信号？
问题28怎样利用多功能输出端子？
问题29“频率到达”和“频率一致”有些什么区别？
问题30外接输出端子有哪些状态输出信号？
问题31某起升机构，希望显示“零速运行”和“停止”，
以及“上升”和“下降”，怎样设计其显示电路
（变频器为安川G7A系列）？
问题32搅拌机与输送带间联动，要求输送带工作频率
大于30Hz时，搅拌机才能起动，如输送带
工作频率小于25Hz，搅拌机必须停机，
怎样实现？
5.4变频调速系统的基本控制电路238
问题33能否通过接通变频器电源来起动电动机？
问题34怎样正确地控制电动机的起动和停止？
问题35能不能用按钮直接起动电动机？
问题36怎样更改电动机的旋转方向？
5.5变频运行和工频运行的切换242
问题37有哪些场合需要进行变频和工频的切换？
问题38对变频和工频的切换过程有些什么要求？
问题39变频和工频切换时，在哪些情况下可能
出现大电流？
问题40怎样避免切换时的冲击电流？
问题41水泵切换时怎样防止过大的冲击电流？
问题42能否从工频运行切换至变频运行？
5.6东芝变频器的切换功能介绍248
问题43东芝变频器的切换特点有哪些？
问题44东芝变频器怎样起动电动机？
问题45东芝变频器怎样从变频运行切换到工频运行？
问题46东芝变频器在发生故障时怎样切换到工频运行？
问题47东芝变频器怎样从工频运行切换到变频运行？
5.7变频器跳闸后的故障切换电路253
问题48怎样设计直接起动的故障切换电路？
问题49怎样设计自耦变压器减压起动的故障切换电路？
问题50怎样设计Y?Δ起动的故障切换电路？
5.8变频器的程序控制259
问题51某脱水机，要求低速运行3min后又分别用
中速和高速各脱水2min，各转速段都要有
指示灯指示，怎样实现？
问题52某搅拌装置的要求如下：先以45Hz正转运行30min，
再以35Hz反转运行20min，每次改变方向前应先将
转速降低至10Hz运行1min，并发出准备检测的指示，
然后停止运行1min，由操作人员进行检测。如此循
环不已，直至按下停止运行的按钮，怎样实现？
问题53某提升机控制示意图如图5?50所示。要求：按SF
低速上升时，碰SQ2后加速，碰SQ3后又减为
低速，碰SQ4后停止；按SR时低速下降时，
SQ3复位后高速下降，碰SQ2复位后又减为
低速，SQ1复位后停止，怎样实现？
?ⅩⅧ?5.9变频调速的同步控制265
问题54现欲进行多单元同步控制，各单元可由操作工
手动调整，怎样实现？
问题55某印染机共有6个单元，都配置了变频调速系统，
要求自动同步运行，如何实现？
5.10变频器与PLC的配合269
问题56PLC内的电源配置是怎样的？
问题57PLC是怎样输入控制信号的？
问题58PLC是怎样输出控制信号的？
问题59什么是PLC的“软继电器”？
问题60怎样编制PLC的程序？
问题61怎样用PLC来控制电动机的正转起动和停止？
问题62怎样用PLC来控制电动机的正、反转运行？
问题63怎样用PLC来进行变频与工频的切换控制？
问题64怎样设计多挡转速控制电路？
第6章变频调速的闭环控制286
6.1闭环控制的概念286
问题1闭环控制要达到什么目的？
问题2什么是目标信号？什么是反馈信号？
问题3怎样实现被控制的物理量稳定在所希望的数值？
问题4为什么要加入比例增益？
问题5积分环节和微分环节起什么作用？
6.2闭环系统的控制逻辑291
问题6什么是负反馈？
问题7什么是正反馈？
问题8变频器怎样预置反馈逻辑？
6.3目标信号和反馈信号的相关功能293
问题9怎样进行目标值给定？
问题10反馈信号接到哪里？
问题11怎样用键盘来预置目标值？
问题12怎样确定目标值的大小？
6.4变频器的PID功能设置297
问题13怎样决定变频器的PID功能是否有效？
问题14变频器的PID功能有效时，有哪些功能
将发生变化？
问题15反馈信号的滤波时间起什么作用？
问题16PID输出的滤波时间和反馈信号的滤波时间
有什么区别？
问题17如何处理反馈信号的断线故障？
问题18变频器的PID功能有效时，有什么变化？
问题19怎样预置和调整P、I、D等参数？
6.5PID的控制运行301
问题20闭环控制时，PID调节系统的工作过程是怎样的？
问题21闭环控制时，频率显示总在变化是正常现象吗？
问题22某料泵电动机采用了PID控制，但振荡范围大，
怎么解决？
问题23系统的压力变化后恢复得太慢，怎么办？
问题24PID控制系统在运行过程中，被控量有时
会发生不规则的变化，怎么办？
问题25闭环控制与开环控制在运行过程中能够互相切换么？
6.6闭环控制的起动问题304
问题26闭环控制系统在起动过程中为什么容易跳闸？
问题27闭环控制时，怎样解决电动机的起动？
6.7外接PID控制器305
问题28外接PID控制器的大致构造如何？
问题29变频器中比例增益的含义和PID调节器有何区别？
问题30外接PID控制器与变频器如何配合使用？
问题31有一台用于恒温控制的鼓风机，使用变频器的
PID功能时，起动时常因过电流而跳闸，怎么办？
问题32某车间供水系统，希望通过恒压供水来节能，
须注意哪些问题？
问题33多台变频器同时控制时，为什么以采用外
接PID控制器为宜？
问题34怎样熟悉和调试变频调速的闭环系统？
6.8控制参数的选择312
问题35中央空调的冷却水循环系统的控制参数有几种？
问题36中央空调的冷冻水系统的控制参数有几种？
问题37水源水位变化的控制参数有几种？
问题38卷绕机械的恒张力控制的控制参数有几种？
6.9关于转速闭环控制315
问题39转速闭环控制和过程闭环控制有什么区别？
问题40转速闭环控制的作用是什么？
问题41转速闭环控制中的P、I、D和过程闭环控制
有无区别？
第7章变频调速的应用基础318
7.1电力拖动系统中的传动机构318
问题1常见的传动机构有哪些？传动比怎样定义？
问题2经传动机构减速后，转矩为什么会增大？
问题3采用了传动机构后，转矩、转速为什么要折算？
问题4怎样进行转矩、转速的折算？
问题5某传输机采用变频调速时把传动比减小了一些，
结果满载时电动机电流超过了额定值，发热严重。
问题出在哪里？（实际最高工作频率为40Hz）321
问题6某电动机带重物作圆周运动，如图7?4所示。运行到
达A点后电动机开始过载，到达B点时容易堵转，
怎样解决？（上限频率为45Hz）322
问题7某恒转矩负载，电动机功率为22kW，额定转速
为1470r/min，传动比λ＝4，采用无反馈矢量
控制变频调速，在最低工作频率（4Hz）时运行
不稳定，怎样解决？（满载运行频率范围
为4～40Hz）322
问题8某带式输送机，原用三相换向器电动机，功率
为7kW，实测最大电流为12A，最高运行转速
为1200r/mm，调速范围αn＝2；传动机构的
齿轮箱传动比λ＝5。改用变频调速时，选用4极、
5.5kW异步电动机，额定电流为11.6A，工作
频率范围是21～42Hz。满载时实测电流为
11.5A，但电动机温度偏高，如何改进？
问题9某大惯性负载采用变频调速后，加速时间
需预置到10s以上，起动时才不跳闸，希
望能把起动过程缩短到6s以内，怎么解决？
7.2变频调速系统必须满足的条件325
问题10变频调速拖动系统必须满足哪些条件？
问题11某恒转矩负载，电动机数据是：75kW，139.7A，
1480r/min，实际运行电流是133A，减速箱
的传动比λ＝5，使用变频调速后，减速箱能否
省去？
问题12提升机电动机数据：30kW，56.8A，1470r/min。
最大运行电流约为50A。现打算把工作频率提高为
60Hz，行不行？
问题13某带式输送机，电动机数据是：15kW，30.3A，
1460r/min，最大运行电流约为28A，减速
箱的传动比λ＝10，打算把传动比减小为
λ＝8，以提高生产率行不行？
问题14公司欲对升降机提速，电力拖动系统如图7?9所示。
电动机参数：1.5kW、3.7A、4极、1400r/min。
传动比：20。变频器配用电动机功率：2.2kW。330
升降机概况：轿厢重约160kg，对重为100kg。楼面高4.5m，轿厢往返一次约10s，工作频率为52Hz，实测最大电流：3.1A.
要求轿厢往返一次缩短为8s，如何解决？
问题15某排粉机原用三相换向器电动机，其数据：
160/53.3kW，285/175A，1050/350r/min。
改造为普通电动机变频调速，电动机数据：
160kW，275A，380V，1480r/min。在
转速为1050r/min时，电动机过载，电流
达316A，是什么原因？
7.3恒转矩负载的变频调速334
问题16什么是恒转矩负载？主要特点是什么？
问题17怎样选择恒转矩负载控制方式？
问题18怎样预置恒转矩负载的加、减速时间？
问题19恒转矩负载实现变频调速后，怎样
确保其转速的调节范围？
问题20某重灰炉（用于粉末状物料的干燥）的炉体
要求重载起动，曾采用软起动器起动，十分
困难，只能减载起动，不符合工艺要求。如
采用变频器起动，能否起动起来？如工作频
率在50Hz左右，是否有节能的可能？
电动机数据：PMN＝250kW；nMN＝1480r/min；IMN＝461A
运行电流IM＝380～440A。
负载转速：nL＝6r/min。齿轮箱传动比：λ＝247
问题21某恒转矩负载的电动机数据：30kW，1470r/min，
56.8A。采用变频调速后，常用频率为20～30Hz，
最高频率为50Hz。存在问题：（1）起动困难；
（2）低频运行过程中有时电流偏大，如何解决？
问题22某恒转矩负载采用变频调速后，在运行过程中
负载稍有增加就容易堵转，怎么办？
问题23透平压缩机的盘车电机，因负荷很大，难以起动，
电机参数如下：37kW、70A、1470r/min，
如何解决？
问题24440V、60Hz的电动机，配用380V的变频器，
可以吗？
7.4重力负载的变频调速340
问题25什么是重力负载？在变频调速时有些什么特点？
问题26有一台向下传输石料的传输机，倾斜角约为30°。
电动机数据：22kW,42.5A,1470r/min，改为
变频调速后，怎样计算制动电阻？
问题27向下传输石料的传输机，变频器的工作怎样
与电磁制动器配合？
问题28起重机械进行变频调速时，怎样防止“溜钩”？
问题29怎样防止变频器跳闸时的溜钩或滑行？
7.5恒功率负载的变频调速347
问题30什么是恒功率负载？主要特点是什么？
问题31恒功率负载配用的电动机总要比负载
所需功率大得多，为什么？
问题32怎样减小恒功率负载配用的电动机功率？
问题33变频调速的最大工作频率以多大为宜？
7.6卷绕机械的恒张力控制352
问题34磁粉离合器是怎样工作的？
问题35磁粉离合器怎样实现恒张力控制？
问题36什么是变频器的转矩控制功能？
问题37怎样利用转矩控制功能实现恒张力控制？
问题38怎样利用闭环控制实现恒张力控制？
7.7金属切削机床的变频调速356
问题39金属切削机床的机械特性是怎样的？
问题40金属切削机床对调速性能有些什么要求？
问题41金属切削机床实现变频调速时有哪些主要特点？
问题42某精密车床有8挡转速，分别是：75、120、
200、300、500、800、1200、2000r/min，
300r/min为计算转速，电动机数据：
2.2kW、1420r/min、5.0A，
怎样实现变频调速？
问题43怎样计算低速挡的传动比？
问题44怎样计算高速挡的传动比？
问题45某立式车床用Y?Δ起动，起动和制动比较
频繁，常烧接触器。想改为变频调速，
须注意些什么？
问题46龙门刨床是怎样构成的？
问题47龙门刨床原来的直流拖动系统有什么特点？
问题48龙门刨床的刨台电动机改造成变频调速时，
电动机功率能减小吗？
问题49在选择龙门刨床变频器时，需注意些什么？
问题50龙门刨床刨台的往复周期是怎样的？
问题51龙门刨床的专用电子接近开关是如何构成的？
问题52龙门刨床的专用接近开关如何工作？
问题53怎样预置龙门刨床刨台的加、减速时间？
问题54怎样预置龙门刨床刨台的各挡转速？
问题55怎样选择龙门刨床变频器直流回路中的制动电阻？
问题56变频器跳闸时怎样防止龙门刨床刨台滑出？
问题57怎样改造龙门刨床中的抬刀电磁铁电路？
7.8印染机械的变频调速370
问题58印染机械的工作特点如何？
问题59要实现6单元同步，须注意哪些问题？
问题60怎样知道布速是否同步？
问题61“明电”变频器的给定系统有什么特点？
问题62怎样预置各单元的偏置与增益？
7.9二次方律负载的变频调速374
问题63什么是二次方律负载？主要特点是什么？
问题64二次方律负载在实现变频调速时，
工作频率能否超过额定频率？
问题65二次方律负载在实现变频调速时，
怎样预置加、减速时间？
问题6675kW的风机采用变频调速后，最大工作频率
约在45Hz以下，能否采用55kW的变频器？
问题67某55kW鼓风机实际工作时的运行频率在45Hz以下，
需要大风量时，切换至工频运行，能否选用45kW
的变频器？
7.10风机的变频调速378
问题68110kW风机采用变频调速后由人工控制其风量，
主要预置哪些功能？
问题69某商场根据客流规律，要求排风扇在各时段的风量
如图7?49所示，如何控制（开机和关机由人工进
行，所购变频器是英威腾INVT?P9系列）？
问题70冷却水塔的风机在水温超过27℃时起动（运行
频率不低于25Hz），水温超过35℃时，运行频
率必须上升至50Hz，如何控制？
7.11水泵的变频调速383
问题71单台水泵开环控制时应预置哪些功能？
问题72恒压供水要达到什么目的？
问题73什么是睡眠与唤醒功能？
问题74“一变多泵”与“每台变频”各有什么优缺点？
问题75有一台10kW消防泵，平时用于供水约只需
2.2kW，能否配用容量较小的变频器？
问题76某车间供水系统共用三台水泵，两台22kW，一台7.5kW，小泵仅在高峰期作补充用，打算实行变频调速，如何安排？
问题77怎样实现浅水池的水位控制？
问题78怎样实现深水池的水位控制？
7.12变频调速取代其他调速电动机391
问题79橡胶机械采用直流电动机可以起动，改造为变频调速时难以起动，为什么？
问题80上述问题，能解决吗？
问题81电磁调速电动机怎样实现变频调速？
问题82有一台机器，原来采用的是电磁调速电动机，最低速时能带动，改造为变频调速后，最低速时带不动，什么原因？怎么解决？
问题83变频调速取代三相换向器电动机时，应注意哪些问题？
7.13特殊电动机的变频调速398
问题84电磁制动电动机怎样接线？
问题85电磁制动电动机实现变频调速有什么好处？
问题86电磁制动电动机怎样实现变频调速？
问题87直流制动能否代替电磁制动器？
问题88齿轮电动机怎样实现变频调速？
问题89潜水泵怎样实现变频调速？
问题90同步电动机怎样实现变频调速？
第8章变频调速的经济效益
8.1节能的几个方面
问题1空气压缩机实现变频调速后是怎样节能的？
问题2锅炉给水系统实现变频调速后是怎样节能的？
问题3商场的电动扶梯实现变频调速后是怎样节能的？
问题4为什么降低电力拖动系统的平均转速可以节能？
问题5“大马拉小车”降压节能的实质是什么？
问题6实现变频调速是否一定能节能？
问题7异步电动机各部分功率与机械特性有什么联系？
问题8为什么说变频调速最节能？
问题9为什么二次方律负载的节能效果最好？
问题10变频器的功能预置对节能效果有影响吗？
问题11变频器中的“自动节能”功能是基于
什么原理设置的？
问题12因为球磨机起动困难，电动机的功率往往偏大，
采用变频调速后是否可以节能？
问题13上限频率偏低的变频调速系统是否有节能空间？
8.2水泵运行的节能分析419
问题14扬程是否就是上扬水的高度？
问题15为什么要实现恒压供水？
问题16节能效果主要体现在哪些部位？
问题17怎样分析供水管路的工作状态？
问题18怎样分析供水功率的节能效果？
问题19从供水功率看，是否流量越小节能越多？
问题20从轴功率看，是否流量越小节能越多？
问题21水泵的轴功率与供水功率之间的差异在哪里？
问题22怎样理解系统中的广义空载功率？
问题23怎样分析供水管路中的广义空载功率？
问题24怎样分析取水泵站的广义空载功率？
问题25怎样分析循环水系统中的广义空载功率？
问题26水位控制实现变频调速时也节能吗？
问题27有三台水泵，平时两台工作，一台备用。若使用三
台变频器运行比两台工频运行还节能，如何解释？
8.3风机运行的节能分析432
问题28怎样描绘风机的工作特点？
问题29某风机原来是全速运行的，欲改成变频调速，
怎样分析其节能效果？
问题30某风机原来用风门调节风量，欲改成变频调速，
节能效果如何？
问题31某风机配用了变频器，绝大多数时间都只能在
50Hz下运行，但电动机的裕量较大，50Hz时
的负载率只有75%（β＝0.75），能否使它节能？
8.4充分利用拖动系统释放的能量
问题32拖动系统在哪些情况下会释放能量？
问题33多台变频器共母线可以节能吗？
问题34拖动系统释放的能量能否反馈到电源？
8.5变频调速的经济效益
问题35怎样估价因减少故障率产生的经济效益？
问题36采用变频调速后机械的寿命能提高吗？
问题37变频调速能提高产品质量吗？
问题38变频调速还有哪些经济效益？
问题39怎样评估变频空调的经济效益？
第9章变频器的保护功能与故障分析
9.1变频器的过载保护
问题1过载保护的对象是什么？
问题2在哪些情况下电动机的过载是允许的？
问题3变频器怎样判断电动机是否过载？
问题4过载保护有什么特点？
问题5变频器的热保护功能和热继电器有什么区别？
问题6变频器输出电流过载一定是负载过重吗？
9.2变频器的过电流保护
问题7“过电流保护”与“过载保护”有什么区别？
问题8怎样判断变频器输出端的短路故障？
问题9在哪些情况下可能导致变频器的逆变桥“直通”？
问题10变频器的功能预置不当会形成过电流吗？
问题11电动机在过载情况下有可能因过电流而跳闸吗？
问题12怎样判断因变频器内部的检测异常而导致的过电流？
问题13变频器一接通电源就“过电流”跳闸，是什么原因？
问题14变频器在哪些情况下发生过电流可以不跳闸？
问题15如果生产机械要求的加速时间很短，而电力拖动系统的惯性又很大，怎么办？
9.3变频器的过电压和欠电压保护
问题16导致变频器过电压的原因有哪些？
问题17针对上述过电压原因，变频器可以采取哪些对策？
问题18导致变频器欠电压的原因有哪些？
问题19限流电阻损坏的原因有哪些？
问题20变频器在切断电源后为什么显示“UL”（欠压）？
问题21许多变频器对于直流电压的下限值定得很低，是什么原因？
9.4变频器跳闸后的重合闸功能
问题22怎样使变频器的保护系统误动作时不停止工作？
问题23多台变频器相互干扰怎么办？
问题24车间内的大功率电动机起动时使变频器跳闸，怎么办？
问题25电网短路或遇雷击时，电源电压突降，约100ms左右
接触器未释放，但变频器却跳闸了，影响了生产，怎样解决？
9.5其他保护
问题26变频器因“过热”跳闸的可能原因有哪些？
问题27变频器主要有哪些薄弱环节？
问题28变频调速系统中低压断路器跳闸是什么原因？
9.6变频调速系统的机械振动
问题29怎样判断是否发生了机械谐振？
问题30产生机械振动的可能原因有哪些？
9.7变频器的维修
问题31怎样判断整流模块的好坏？
问题32怎样判断IGBT管是否正常？
问题33怎样判断逆变模块是否正常？
问题34滤波电路中的均压电阻为什么会烧坏？
问题35变频器面板操作正常，但外接控制不工作，是什么原因？
9.8变频器修复后的通电
问题36变频器修复后通电时，如何防止因短路
而损坏器件？
问题37如果有一个IGBT因损坏而短路，如何找出？
问题38如果三相输出电压不平衡，是什么原因？
问题39开关电源常见的故障有哪些？
9.9变频调速系统的特性试验
问题40电动机的特性试验需要哪些设备？
问题41怎样得到变频调速系统的机械特性？
问题42怎样得到负载变化时的电流曲线？
问题43怎样得到电流?电压曲线？
第10章异步电动机的基本原理
10.1异步电动机的结构与旋转原理
问题1变频调速技术为什么主要应用于异步电动机？
问题2什么是旋转磁场？用什么方法可以得到旋转磁场？
问题3三相交流异步电动机内的旋转磁场是怎样产生的？
问题4两相交变电流的合成磁场也是旋转磁场吗？
问题5三相旋转磁场和两相旋转磁场有什么区别？
问题6异步电动机是怎样把电能转换成机械能的？
问题7异步电动机为什么只能异步？
问题8什么是主磁通和漏磁通？
10.2异步电动机的分析方法
问题9异步电动机为什么要用等效电路来分析？
问题10定子的等效电路是怎样得出的？
问题11怎样从定子侧看能量的传递关系？
问题12怎样把旋转着的转子电路等效成静止的三相电路？
问题13怎样从转子侧看能量关系？
问题14怎样绘出电动机的一相等效电路图？
问题15定子电流和转子电流之间有怎样的关系？
问题16怎样绘出矢量图？
问题17简化等效电路是怎样得出的？
问题18怎样看异步电动机的能量关系？
问题19异步电动机的电磁转矩与哪些因素有关？
10.3矢量和矢量控制
问题20什么是空间矢量？什么是时间矢量？
问题21异步电动机有哪些空间矢量？
问题22不同方式产生的旋转磁场之间能够等效变换吗？
问题23异步电动机和直流电动机的主要区别在哪里？
问题24什么是无反馈矢量控制？
问题25采用了矢量控制的变频调速系统与直流电动机
调速系统相比较，如何？
10.4直接转矩控制
问题26直接转矩控制与矢量控制有哪些主要区别？
问题27直接转矩控制是一种比矢量控制更为先进
的控制方式吗？
问题28哪些场合使用直接转矩控制更好？
第11章电力电子器件
11.1电力电子器件在变频器中的作用
问题1交?直?交变频的框图是怎样的？
问题2变频器是怎样把直流变成交流的？
问题3变频器怎样实现变频又变压的？
问题4什么是正弦波脉宽调制（SPWM）？
问题5怎样实现SPWM？
问题6什么是电流跟踪的PWM控制？
问题7变频器对电力电子器件有些什么要求？
11.2晶闸管（SCR）
问题8晶闸管有哪些基本特点？
问题9晶闸管在直流电路里的工作特点是怎样的？
问题10晶闸管在交流电路里的工作特点是怎样的？
问题11晶闸管有哪些主要参数？
问题12晶闸管逆变电路有什么特点？
问题13以晶闸管为逆变管的变频器有什么些特点？
11.3电力晶体管（GTR或BJT）
问题14电力晶体管与普通晶体管有什么区别？
问题15电力晶体管的工作状态和普通晶体管相同吗？
问题16GTR的主要参数有哪些？
问题17GTR的基极驱动电路有什么特点？
问题18GTR的缓冲电路起什么作用？
问题19为什么GTR模块的额定功率比电压与电流
的乘积小很多？
问题20以GTR为逆变管的变频器有些什么特点？
问题21为什么电源停电时变频器中的GTR容易烧坏？
11.4门极关断（GTO）晶闸管
问题22什么是门极关断晶闸管？
问题23门极关断晶闸管的主要参数有哪些？
问题24门极关断晶闸管的门极驱动电路有什么特点？
问题25门极关断晶闸管主要用于何种变频器？
11.5功率场效应晶体管（Power MOSFET）
问题26功率场效应晶体管有哪些基本特点？
问题27功率场效应晶体管有哪些主要参数？
问题28功率场效应晶体管的驱动电路有什么特点？
问题29功率场效应晶体管变频器有什么特点？
11.6绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
问题30IGBT的基本特点有哪些？
问题31IGBT的主要参数有哪些？
问题32以IGBT为逆变管的变频器有什么特点？
问题33智能功率模块（IPM）是怎样构成的？
问题34智能功率模块有哪些主要优点？
问题35IGBT在变频器中的主要运行数据有哪些？
问题36为什么温度偏高时变频器还可以降额使用？
问题37栅极电阻的大小对IGBT的工作有什么影响？
问题38IGBT的缓冲电路和GTR的相同吗？
11.7IGBT的驱动电路
问题39IGBT对驱动电路有什么要求？
问题40驱动电路的基本构成是怎样的？
问题41驱动电压不足会产生什么后果？
问题42驱动模块还需要放大吗？
问题43驱动电路怎样进行过电流保护？
问题44驱动电路的供电电源有什么特点？
问题45怎样检查驱动模块是否正常？
问题46怎样检查驱动模块的带负载能力？