电机调速应用技术及实训（葛芸萍）（第二版）

本书根据职业教育的教学要求、特点和本课程新技术的发展，本着“必需、够用”的原则，注重结合工业应用选材和新技术介绍，主要阐述了交、直流调速系统组成、原理及应用等。本书尽量简化理论推导，在相关知识学习的基础上配有任务工单，将实践内容与理论教学内容紧密结合，有利于学生学以致用，提升职业素养。全书含有6个项目，共25个任务，配有21个任务工单。项目1为直流调速系统，含6个任务：项目2为交流变频调速基础认知，含5个任务：项目3为西门子MM440变频器认知与操作，含4个任务：项目4 为MM440 变频器在变频调速中的应用，含3 个任务：项目5 为PLC 和MM440变频器的配合应用，含4个任务：项目6为西门子G120变频器认知与操作，含3个任务。本书配有丰富的视频微课、动画，扫描二维码即可查看学习：所配任务工单可以单独裁剪，便于任务实施时使用与数据记录。每个项目中均设有“能量加油站”，融入思政元素，可通过延伸阅读培养学生的职业精神。本书可作为高职高专院校电类专业教材，也可作为应用型本科、职业本科、中等职业院校电类及相关专业的教材或参考书，还可供相关的工程技术人员参考阅读。

项目1　直流调速系统 001 
任务1.1 直流电动机的调速方法认知 001 
【任务描述】 001 
【相关知识】 001 
1.1.1 调速控制系统的性能指标 001 
1.1.2 直流电动机的调速方法 004 
【任务工单】 007 
任务1.2 直流调速用可控直流电源操作 011 
【任务描述】 011 
【相关知识】 011 
1.2.1 旋转变流机组 011 
1.2.2 静止可控整流器 011 
1.2.3 直流斩波器 016 
【任务工单】 019 
任务1.3 单闭环直流调速系统调试 023 
【任务描述】 023 
【相关知识】 023 
1.3.1 速度负反馈单闭环调速系统的组成及特性 023 
1.3.2 单闭环无静差直流调速系统 028 
1.3.3 带电流截止负反馈的单闭环转速负反馈调速系统 031 
【任务工单】 033 
任务1.4 转速、电流双闭环直流调速系统组成及特性认知 037 
【任务描述】 037 
【相关知识】 037 
1.4.1 转速、电流双闭环调速系统的组成 038 
1.4.2 转速、电流双闭环调速系统的静特性 038 
1.4.3 双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析 040 
【任务工单】 043 
任务1.5 可逆调速系统调试 047 
【任务描述】 047 
【相关知识】 047 
1.5.1 两组晶闸管装置反并联线路与可逆V-M 系统的四象限运行 047 
1.5.2 α=β配合控制的有环流可逆V-M 系统 049 
【任务工单】 051 
任务1.6 脉宽调制(PWM)调速控制系统调试 057 
【任务描述】 057 
【相关知识】 057 
1.6.1 脉宽调制变换器 057 
1.6.2 脉宽调速系统的控制电路 062 
1.6.3 直流脉宽调速系统的机械特性 063 
1.6.4 脉宽调速系统的特殊问题 064 
【任务工单】 065 

项目2　交流变频调速基础认知 069 
任务2.1 三相异步电动机的调速方法选择 069 
【任务描述】 069 
【相关知识】 069 
2.1.1 转差率调速 070 
2.1.2 变极调速 072 
2.1.3 变频调速 072 
【任务工单】 075 
任务2.2 变压变频调速装置的类型与特点分析 079 
【任务描述】 079 
【相关知识】 079 
2.2.1 按变流环节不同分类 079 
2.2.2 按直流电路的滤波方式分类 082 
2.2.3 按电压的调制方式分类 083 
2.2.4 按控制方式分类 086 
2.2.5 按输入电流的相数分类 088 
【任务工单】 089 
任务2.3 中小容量通用变频器认知 091 
【任务描述】 091 
【相关知识】 091 
2.3.1 变频器的基本结构 091 
2.3.2 变频器的主电路 091 
2.3.3 变频器的控制电路 094 
2.3.4 变频器主要功能 096 
【任务工单】 101 
任务2.4 变频调速系统的控制 103 
【任务描述】 103 
【相关知识】 103 
2.4.1 变频器的外接主电路 103 
2.4.2 主要电器的选择 105 
2.4.3 电动机的正、反转控制电路 107 
2.4.4 外接控制端子的应用 110 
2.4.5 专用输出控制端子的应用 111 
2.4.6 多单元拖动系统的同步控制 112 
2.4.7 变频与工频的切换控制 114 
2.4.8 变频器的闭环控制 115 
【任务工单】 119 
任务2.5 变频器的选择 121 
2.5.1 变频器种类的选择 121 
2.5.2 变频器容量的选择 122 

项目3　西门子MM440 变频器认知与操作 125 
任务3.1 MM440变频器基础认知 125 
3.1.1 MM440变频器主要特点 125 
3.1.2 M440变频器外形规格 126 
3.1.3 M440变频器的电路结构 127 
3.1.4 MM440变频器的技术规格 129 
3.1.5 MM440变频器的可选件 130 
任务3.2 MM440变频器的安装 131 
【任务描述】 131 
【相关知识】 131 
3.2.1 变频器的工作环境 131 
3.2.2 机械安装 132 
3.2.3 电气安装 134 
【任务工单】 137 
任务3.3 MM440变频调试 139 
【任务描述】 139 
【相关知识】 139 
3.3.1 用状态显示屏(SDP)进行调试 139 
3.3.2 用基本操作面板(BOP)进行调试 139 
3.3.3 用高级操作面板(AOP)调试变频器 142 
3.3.4 BOP/AOP的调试功能 142 
3.3.5 MM440变频器的常规操作 146 
【任务工单】 147 
任务3.4 MM440变频器的参数与故障排除 149 
3.4.1 参数结构 149 
3.4.2 参数的访问 150 
3.4.3 故障排除 150 

项目4　MM440 变频器在变频调速中的应用 152 
任务4.1 MM440变频器开关量操作 152 
【任务描述】 152 
【相关知识】 152 
4.1.1 开关量输入功能 152 
4.1.2 开关量输出功能 152 
4.1.3 MM440变频器开关量常用参数 153 
【任务工单】 155 
任务4.2 MM440变频器模拟量操作 158 
【任务描述】 158 
【相关知识】 158 
4.2.1 模拟量输入端子 158 
4.2.2 模拟量输出端子 159 
4.2.3 MM440变频器模拟量常用参数 159 
【任务工单】 161 
任务4.3 MM440变频器多段速运行操作 163 
【任务描述】 163 
【相关知识】 163 
4.3.1 直接选择 163 
4.3.2 直接选择 ON命令 164 
4.3.3 二进制编码选择 ON命令 164 
4.3.4 MM440变频器多段速运行操作常用参数 165 
【任务工单】 167 

项目5　PLC 和MM440 变频器的配合应用 171 
任务5.1 PLC和电动机的选择 171 
5.1.1 PLC的选择 171 
5.1.2 电动机的选择 172 
5.1.3 变频器的参数 172 
任务5.2 S7-300系列PLC和MM440联机实现开关量操作控制 172 
【任务描述】 172 
【相关知识】 173 
5.2.1 S7-300 PLC数字输入、输出变量约定 173 
5.2.2 PLC程序设计 173 
5.2.3 操作步骤 175 
【任务工单】 177 
任务5.3 S7-300系列PLC和MM440联机实现模拟信号操作控制 181 
【任务描述】 181 
【相关知识】 181 
5.3.1 S7-300 PLC输入、输出变量约定 181 
5.3.2 PLC程序设计 181 
5.3.3 操作步骤 183 
【任务工单】 185 
任务5.4 S7-300系列PLC和MM440联机实现3段固定频率控制 187 
【任务描述】 187 
【相关知识】 187 
5.4.1 MM440变频器和S7-300 PLC输入、输出变量约定 187 
5.4.2 PLC程序设计 188 
5.4.3 操作步骤 189 
【任务工单】 191 

项目6　西门子G120 变频器认知与操作 195 
任务6.1 西门子G120变频器基础认知 195 
【任务描述】 195 
【相关知识】 195 
6.1.1 西门子G120C变频器的组成和型号 197 
6.1.2 西门子G120C变频器的电气连接 200 
6.1.3 西门子G120变频器的安装与接线 201 
【任务工单】 205 
任务6.2 西门子G120变频器BOP操作面板调试 207 
【任务描述】 207 
【相关知识】 207 
6.2.1 G120变频器BOP-2操作面板 207 
6.2.2 BOP-2操作面板的菜单结构及功能 209 
6.2.3 BOP-2面板的常用操作 210 
【任务工单】 217 
任务6.3 西门子G120变频器的应用 219 
【任务描述】 219 
【相关知识】 219 
6.3.1 G120变频器的BICO功能 219 
6.3.2 G120变频器正反转控制 221 
6.3.3 G120变频器多段速功能 224 
6.3.4 G120变频器的电动电位器(MOP)给定 230 
6.3.5 G120变频器模拟量给定 232 
【任务工单】 235 

参考文献237