书籍详情
交流伺服与变频技术及应用（第3版）
作者：龚仲华 著
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2021-11-01
ISBN：9787115527240
定价：¥55.00
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内容简介
本书以较新的视野，系统地叙述了交流伺服与变频技术应用所涉及的知识与技能，内容包括交流伺服和变频器工程设计、应用维修所涉及的产品性能、电路设计、运行控制、功能应用、调试维修等技术以及**的电力电子器件、12脉冲整流与三电平逆变技术、网络与自适应控制功能等方面。
作者简介
龚仲华 本书作者是***科技成果开发功臣，江苏省有突出贡献的中青年专家，教授级高级工程师、二级教授；兼任中国科学院常州先进装备创新中心技术委员会副主任、中国科学院合肥物质材料研究所科技委员会委员；是江苏省品牌专业负责人、江苏省优秀教学团队带头人、国家精品课程负责人、国家教学资源库课程负责人。已公开出版专著27部，高校规划教材18部（其中，十二五职业教育国家规划教材5部）；发表论文60余篇。
目录
导论\t\t1
一、交流电机控制系统概述 1
二、交流调速系统的性能与比较 4
思考与练习 6
学习领域一 交流调速基础
项目1 交流调速原理 8
任务1 掌握电机控制的基本理论 8
能力目标 8
工作内容 8
相关知识 8
一、电磁感应定律与电磁力定律 8
二、电机运行的力学基础 10
三、恒转矩和恒功率调速 11
任务2 了解伺服电机的运行原理 12
能力目标 12
工作内容 13
相关知识 13
一、伺服电机的运行原理 13
二、伺服电机的输出特性 15
任务3 了解感应电机的运行原理 16
能力目标 16
工作内容 16
相关知识 16
一、旋转磁场的产生 16
二、感应电机的运行原理 17
三、V/f变频控制原理 18
拓展学习 19
一、感应电机的等效电路 19
二、感应电机的机械特性 20
项目2 交流逆变技术 22
任务1 熟悉电力电子器件 22
能力目标 22
工作内容 22
相关知识 22
一、交流逆变概述 22
二、电力电子器件 23
任务2 熟悉PWM逆变原理 26
能力目标 26
工作内容 26
相关知识 27
一、逆变的基本形式 27
二、PWM逆变原理 29
拓展学习 32
一、双PWM变频与12脉冲
整流 32
二、三电平逆变与矩阵控制变频 33
学习领域二 交流伺服及应用
项目3 交流伺服产品与性能 35
任务1 了解交流伺服驱动产品 35
能力目标 35
工作内容 35
相关知识 36
一、交流伺服的分类 36
二、伺服系统的结构 38
实践指导 38
一、安川产品简介 38
二、三菱产品简介 39
三、松下产品简介 40
拓展学习 41
一、PMSM交流伺服系统的原理 41
二、直线电机驱动系统 42
任务2 熟悉ΣⅤ系列伺服驱动 43
能力目标 43
工作内容 43
相关知识 44
一、ΣⅤ系列伺服驱动器 44
二、伺服电机 45
实践指导 46
一、ΣⅤ系列伺服驱动器规格 46
二、ΣⅤ系列伺服电机规格 47
项目4 交流伺服驱动系统的连接
技术 50
任务1 掌握主回路连接技术 50
能力目标 50
工作内容 50
相关知识 50
一、交流伺服驱动系统组成 50
二、主回路连接技术 51
实践指导 53
一、ΣⅤ系列交流伺服驱动器连接
总图 53
二、主回路连接要求 56
拓展学习 57
一、主回路器件选择 57
二、主回路设计实例 58
任务2 掌握控制回路连接技术 59
能力目标 59
工作内容 60
相关知识 60
一、DI/DO信号与连接 60
二、给定与反馈连接 61
实践指导 63
一、ΣⅤ系列交流伺服驱动器信号
规格 63
二、控制回路设计实例 64
拓展学习 65
一、绝对编码器的连接 65
二、拓展练习 67
任务3 识读交流伺服驱动系统
工程图 67
能力目标 67
工作内容 67
相关知识 72
一、工程图识读 72
二、原理分析 73
三、电气元件明细表 74
技能训练 75
项目5 交流伺服驱动系统的调试与
维修 76
任务1 熟悉交流伺服驱动器的功能
与参数 76
能力目标 76
工作内容 76
相关知识 76
一、交流伺服驱动器结构与控制
方式 76
二、位置指令输入与匹配 78
三、基本功能与参数 80
实践指导 83
一、ΣⅤ系列交流伺服驱动器基本
参数 83
二、基本参数计算实例 84
三、DI/DO功能及定义 86
技能训练 87
任务2 掌握交流伺服驱动器的操作
技能 88
能力目标 88
工作内容 88
实践指导 88
一、操作单元说明 88
二、参数的设定与修改 90
三、交流伺服驱动器状态的检查 92
任务3 掌握交流伺服驱动器的调试
技能 94
能力目标 94
工作内容 94
实践指导 94
一、交流伺服驱动器试运行 94
二、交流伺服驱动器的快速调试 97
三、交流伺服驱动器的在线自动
调整 101
任务4 掌握交流伺服驱动器的维修
技能 103
能力目标 103
工作内容 103
实践指导 103
一、交流伺服驱动器的初始化 103
二、无电机试运行 105
三、交流伺服驱动器故障分析与
处理 106
学习领域三 变频技术及应用
项目6 变频器产品与性能 108
任务1 了解变频器产品 108
能力目标 108
工作内容 108
相关知识 108
一、变频器的分类与特点 108
二、变频调速系统的结构 110
实践指导 110
一、变频器分类 110
二、典型变频器产品 112
拓展学习 113
当代变频器的发展方向 113
任务2 熟悉CIMR系列变频器 115
能力目标 115
工作内容 115
相关知识 115
一、安川变频器概述 115
二、主要技术性能 116
实践指导 118
一、CIMR-7/1000系列变频器
规格 118
二、CIMR-7/1000系列变频器
选件 120
项目7 变频器的连接技术 123
任务1 掌握主回路连接技术 123
能力目标 123
工作内容 123
相关知识 123
一、变频调速系统的组成 123
二、主回路连接技术 125
实践指导 126
一、CIMR系列变频器连接总图 126
二、主回路连接要点 130
任务2 掌握控制回路连接技术 133
能力目标 133
工作内容 133
相关知识 133
一、DI/DO信号与连接 133
二、AI/AO信号与连接 137
实践指导 137
一、CIMR系列变频器的DI/DO
连接 137
二、CIMR系列变频器的AI/AO
连接 141
拓展学习 142
一、DI信号定义 142
二、DO信号定义 146
三、AI/AO信号定义 148
任务3 识读变频调速系统
工程图 150
能力目标 150
工作内容 150
相关知识 150
一、变频器控制 150
二、CNC连接 152
技能训练 152
项目8 变频器的运行与控制 153
任务1 掌握变频器的运行控制
技术 153
能力目标 153
工作内容 153
相关知识 153
一、变频控制方式 153
二、变频器运行控制 155
三、输出频率的设定 156
实践指导 157
一、CIMR系列变频器的基本
设定 157
二、CIMR系列变频器的运行
控制 160
三、CIMR系列变频器的频率
设定 161
拓展学习 162
一、多级变速与点动运行 162
二、远程调速 163
技能训练 165
任务2 掌握给定与速度调整
技术 165
能力目标 165
工作内容 166
相关知识 166
一、主速选择与主辅切换 166
二、AI增益/偏移调整 167
三、转差补偿和频率偏差控制 168
实践指导 169
一、CIMR系列变频器增益/偏移
调整 169
二、转差补偿和频率偏差控制 170
拓展学习 172
一、速度调节原理 172
二、速度调节器设定 173
技能训练 174
任务3 掌握变频器加减速与
制动技术 175
能力目标 175
工作内容 175
相关知识 175
一、变频器加减速 175
二、变频器停止 177
三、直流制动 178
实践指导 179
一、CIMR系列变频器加减速 179
二、CIMR系列变频器停止与
制动 182
拓展学习 183
一、自适应和重载加减速 183
二、重新启动与功能支持 185
技能训练 188
项目9 变频器的功能与应用 190
任务1 熟悉变频器的实用功能 190
能力目标 190
工作内容 190
相关知识 190
一、转矩补偿与限制 190
二、节能运行与升降负载控制 192
实践指导 194
一、CIMR系列变频器启动转矩
补偿与限制 194
二、CIMR系列变频器节能
运行 195
拓展学习 196
一、变频器的转矩控制 196
二、速度/转矩控制切换 199
三、工频切换功能与应用 200
四、挡块减速定位功能与应用 201
五、机械制动功能与应用 202
任务2 了解变频器的PID调节
功能 203
能力目标 203
工作内容 203
相关知识 204
一、PID调节的原理与特点 204
二、变频器PID调节系统 205
三、PID调节系统的监控与
保护 206
实践指导 207
一、CIMR系列变频器的PID
调节 207
二、PID调节功能的应用 210
任务3 了解变频器的网络控制
功能 211
能力目标 211
工作内容 211
相关知识 211
一、网络控制的基本概念 211
二、通信命令及格式 214
实践指导 215
一、CIMR系列变频器的通信 215
二、变频器通信实例 216
拓展学习 217
一、CIMR系列变频器的网络
控制 217
二、变频器网络控制实例 218
项目10 变频器的调试与维修 220
任务1 掌握CIMR-G7系列变频器的操作技能 220
能力目标 220
工作内容 220
实践指导 220
一、操作单元说明 220
二、变频器的基本操作 222
三、参数显示与设定 224
四、状态显示与监控 226
拓展学习 228
一、参数的初始化 228
二、参数的保护与复制 229
三、操作单元的功能设定 232
四、变频器的AO/PO监控 232
任务2 掌握CIMR-G7系列变频器的调试技能 233
能力目标 233
工作内容 233
实践指导 233
一、点动试运行 233
二、快速调试操作 235
三、自动调整操作 237
拓展学习 239
一、自动调整要点 239
二、自动调整实例 240
任务3 掌握CIMR-A1000系列
变频器的操作技能 242
能力目标 242
工作内容 242
实践指导 242
一、操作单元说明 242
二、变频器的基本操作 245
三、参数设定与保护 246
任务4 掌握CIMR-A1000系列
变频器的调试技能 249
能力目标 249
工作内容 249
实践指导 250
一、快速调试操作 250
二、基本参数设定 251
三、典型应用参数设定 254
拓展学习 256
一、自动调整 256
二、自动调整操作 258
三、试运行操作 260
任务5 掌握变频器的维修技能 261
能力目标 261
工作内容 261
实践指导 261
一、变频器故障及处理 261
二、变频器警示及处理 264
三、变频器操作错误及处理 265
拓展学习 266
一、不能正常工作的故障诊断 266
二、运行不良的故障诊断 267
参考文献 269
一、交流电机控制系统概述 1
二、交流调速系统的性能与比较 4
思考与练习 6
学习领域一 交流调速基础
项目1 交流调速原理 8
任务1 掌握电机控制的基本理论 8
能力目标 8
工作内容 8
相关知识 8
一、电磁感应定律与电磁力定律 8
二、电机运行的力学基础 10
三、恒转矩和恒功率调速 11
任务2 了解伺服电机的运行原理 12
能力目标 12
工作内容 13
相关知识 13
一、伺服电机的运行原理 13
二、伺服电机的输出特性 15
任务3 了解感应电机的运行原理 16
能力目标 16
工作内容 16
相关知识 16
一、旋转磁场的产生 16
二、感应电机的运行原理 17
三、V/f变频控制原理 18
拓展学习 19
一、感应电机的等效电路 19
二、感应电机的机械特性 20
项目2 交流逆变技术 22
任务1 熟悉电力电子器件 22
能力目标 22
工作内容 22
相关知识 22
一、交流逆变概述 22
二、电力电子器件 23
任务2 熟悉PWM逆变原理 26
能力目标 26
工作内容 26
相关知识 27
一、逆变的基本形式 27
二、PWM逆变原理 29
拓展学习 32
一、双PWM变频与12脉冲
整流 32
二、三电平逆变与矩阵控制变频 33
学习领域二 交流伺服及应用
项目3 交流伺服产品与性能 35
任务1 了解交流伺服驱动产品 35
能力目标 35
工作内容 35
相关知识 36
一、交流伺服的分类 36
二、伺服系统的结构 38
实践指导 38
一、安川产品简介 38
二、三菱产品简介 39
三、松下产品简介 40
拓展学习 41
一、PMSM交流伺服系统的原理 41
二、直线电机驱动系统 42
任务2 熟悉ΣⅤ系列伺服驱动 43
能力目标 43
工作内容 43
相关知识 44
一、ΣⅤ系列伺服驱动器 44
二、伺服电机 45
实践指导 46
一、ΣⅤ系列伺服驱动器规格 46
二、ΣⅤ系列伺服电机规格 47
项目4 交流伺服驱动系统的连接
技术 50
任务1 掌握主回路连接技术 50
能力目标 50
工作内容 50
相关知识 50
一、交流伺服驱动系统组成 50
二、主回路连接技术 51
实践指导 53
一、ΣⅤ系列交流伺服驱动器连接
总图 53
二、主回路连接要求 56
拓展学习 57
一、主回路器件选择 57
二、主回路设计实例 58
任务2 掌握控制回路连接技术 59
能力目标 59
工作内容 60
相关知识 60
一、DI/DO信号与连接 60
二、给定与反馈连接 61
实践指导 63
一、ΣⅤ系列交流伺服驱动器信号
规格 63
二、控制回路设计实例 64
拓展学习 65
一、绝对编码器的连接 65
二、拓展练习 67
任务3 识读交流伺服驱动系统
工程图 67
能力目标 67
工作内容 67
相关知识 72
一、工程图识读 72
二、原理分析 73
三、电气元件明细表 74
技能训练 75
项目5 交流伺服驱动系统的调试与
维修 76
任务1 熟悉交流伺服驱动器的功能
与参数 76
能力目标 76
工作内容 76
相关知识 76
一、交流伺服驱动器结构与控制
方式 76
二、位置指令输入与匹配 78
三、基本功能与参数 80
实践指导 83
一、ΣⅤ系列交流伺服驱动器基本
参数 83
二、基本参数计算实例 84
三、DI/DO功能及定义 86
技能训练 87
任务2 掌握交流伺服驱动器的操作
技能 88
能力目标 88
工作内容 88
实践指导 88
一、操作单元说明 88
二、参数的设定与修改 90
三、交流伺服驱动器状态的检查 92
任务3 掌握交流伺服驱动器的调试
技能 94
能力目标 94
工作内容 94
实践指导 94
一、交流伺服驱动器试运行 94
二、交流伺服驱动器的快速调试 97
三、交流伺服驱动器的在线自动
调整 101
任务4 掌握交流伺服驱动器的维修
技能 103
能力目标 103
工作内容 103
实践指导 103
一、交流伺服驱动器的初始化 103
二、无电机试运行 105
三、交流伺服驱动器故障分析与
处理 106
学习领域三 变频技术及应用
项目6 变频器产品与性能 108
任务1 了解变频器产品 108
能力目标 108
工作内容 108
相关知识 108
一、变频器的分类与特点 108
二、变频调速系统的结构 110
实践指导 110
一、变频器分类 110
二、典型变频器产品 112
拓展学习 113
当代变频器的发展方向 113
任务2 熟悉CIMR系列变频器 115
能力目标 115
工作内容 115
相关知识 115
一、安川变频器概述 115
二、主要技术性能 116
实践指导 118
一、CIMR-7/1000系列变频器
规格 118
二、CIMR-7/1000系列变频器
选件 120
项目7 变频器的连接技术 123
任务1 掌握主回路连接技术 123
能力目标 123
工作内容 123
相关知识 123
一、变频调速系统的组成 123
二、主回路连接技术 125
实践指导 126
一、CIMR系列变频器连接总图 126
二、主回路连接要点 130
任务2 掌握控制回路连接技术 133
能力目标 133
工作内容 133
相关知识 133
一、DI/DO信号与连接 133
二、AI/AO信号与连接 137
实践指导 137
一、CIMR系列变频器的DI/DO
连接 137
二、CIMR系列变频器的AI/AO
连接 141
拓展学习 142
一、DI信号定义 142
二、DO信号定义 146
三、AI/AO信号定义 148
任务3 识读变频调速系统
工程图 150
能力目标 150
工作内容 150
相关知识 150
一、变频器控制 150
二、CNC连接 152
技能训练 152
项目8 变频器的运行与控制 153
任务1 掌握变频器的运行控制
技术 153
能力目标 153
工作内容 153
相关知识 153
一、变频控制方式 153
二、变频器运行控制 155
三、输出频率的设定 156
实践指导 157
一、CIMR系列变频器的基本
设定 157
二、CIMR系列变频器的运行
控制 160
三、CIMR系列变频器的频率
设定 161
拓展学习 162
一、多级变速与点动运行 162
二、远程调速 163
技能训练 165
任务2 掌握给定与速度调整
技术 165
能力目标 165
工作内容 166
相关知识 166
一、主速选择与主辅切换 166
二、AI增益/偏移调整 167
三、转差补偿和频率偏差控制 168
实践指导 169
一、CIMR系列变频器增益/偏移
调整 169
二、转差补偿和频率偏差控制 170
拓展学习 172
一、速度调节原理 172
二、速度调节器设定 173
技能训练 174
任务3 掌握变频器加减速与
制动技术 175
能力目标 175
工作内容 175
相关知识 175
一、变频器加减速 175
二、变频器停止 177
三、直流制动 178
实践指导 179
一、CIMR系列变频器加减速 179
二、CIMR系列变频器停止与
制动 182
拓展学习 183
一、自适应和重载加减速 183
二、重新启动与功能支持 185
技能训练 188
项目9 变频器的功能与应用 190
任务1 熟悉变频器的实用功能 190
能力目标 190
工作内容 190
相关知识 190
一、转矩补偿与限制 190
二、节能运行与升降负载控制 192
实践指导 194
一、CIMR系列变频器启动转矩
补偿与限制 194
二、CIMR系列变频器节能
运行 195
拓展学习 196
一、变频器的转矩控制 196
二、速度/转矩控制切换 199
三、工频切换功能与应用 200
四、挡块减速定位功能与应用 201
五、机械制动功能与应用 202
任务2 了解变频器的PID调节
功能 203
能力目标 203
工作内容 203
相关知识 204
一、PID调节的原理与特点 204
二、变频器PID调节系统 205
三、PID调节系统的监控与
保护 206
实践指导 207
一、CIMR系列变频器的PID
调节 207
二、PID调节功能的应用 210
任务3 了解变频器的网络控制
功能 211
能力目标 211
工作内容 211
相关知识 211
一、网络控制的基本概念 211
二、通信命令及格式 214
实践指导 215
一、CIMR系列变频器的通信 215
二、变频器通信实例 216
拓展学习 217
一、CIMR系列变频器的网络
控制 217
二、变频器网络控制实例 218
项目10 变频器的调试与维修 220
任务1 掌握CIMR-G7系列变频器的操作技能 220
能力目标 220
工作内容 220
实践指导 220
一、操作单元说明 220
二、变频器的基本操作 222
三、参数显示与设定 224
四、状态显示与监控 226
拓展学习 228
一、参数的初始化 228
二、参数的保护与复制 229
三、操作单元的功能设定 232
四、变频器的AO/PO监控 232
任务2 掌握CIMR-G7系列变频器的调试技能 233
能力目标 233
工作内容 233
实践指导 233
一、点动试运行 233
二、快速调试操作 235
三、自动调整操作 237
拓展学习 239
一、自动调整要点 239
二、自动调整实例 240
任务3 掌握CIMR-A1000系列
变频器的操作技能 242
能力目标 242
工作内容 242
实践指导 242
一、操作单元说明 242
二、变频器的基本操作 245
三、参数设定与保护 246
任务4 掌握CIMR-A1000系列
变频器的调试技能 249
能力目标 249
工作内容 249
实践指导 250
一、快速调试操作 250
二、基本参数设定 251
三、典型应用参数设定 254
拓展学习 256
一、自动调整 256
二、自动调整操作 258
三、试运行操作 260
任务5 掌握变频器的维修技能 261
能力目标 261
工作内容 261
实践指导 261
一、变频器故障及处理 261
二、变频器警示及处理 264
三、变频器操作错误及处理 265
拓展学习 266
一、不能正常工作的故障诊断 266
二、运行不良的故障诊断 267
参考文献 269
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