編輯推薦
適讀人群 :電氣技術人員,電工 1.本書重點介紹變頻器、軟啓動器和PLC的選擇、安裝、使用、維護與故障處理
2.本書列舉瞭許多典型産品的故障處理方法,能解決實際工作中遇到的問題
3.本書還介紹瞭變頻器、PLC的各種抗乾擾措施和正確接地方法,這是在實際安裝和使用中經常會遇到的問題
內容簡介
本書較全麵,詳細地介紹瞭變頻器,軟啓動器和PLC的基本知識,選擇,安裝,使用,維護與故障處理等內容。具體包括變頻器基本知識,變頻器的選擇,安裝,參數設置及指令使用,變頻器的配套設備,變頻器實用綫路,變頻器的維護與故障處理;軟啓動器基本知識,軟啓動器的選擇,安裝與使用,軟啓動器實用綫路,軟啓動器的維護與故障處理;PLC基本知識,PLC的選擇,安裝,梯形圖的繪製和編程,PLC實用綫路,PLC的維護與故障處理。另外,還介紹瞭變頻器,PLC的抗乾擾措施和接地方法,以及典型産品的技術參數。
本書通俗易懂,重點突齣,緊密結閤實際,實例多,可供電工及電氣技術人員學習使用。
作者簡介
方大韆,電氣高級工程師。1967年畢業於浙江大學電機係發電廠電力網及電力係統專業。40多年來一直在生産一綫工作,做工程設計、施工、研發等,涉及送配電、變電、工業自動化、建築電氣、熱電、小水電、冶煉、節能改造、設備管理、技研、新産品開發等諸多行業。所開發的新産品有的在全國推廣,有的遠銷國外。其著作特點是緊密聯係生産實際,融入自己豐富的實踐經驗,實用性特強。
內頁插圖
目錄
第1章變頻器/1
1.1變頻器基本知識2
1.1.1變頻器的基本結構與應用範圍2
1.1.2變頻器調速原理8
1.1.3變頻器的種類及額定參數12
1.1.4變頻器主電路和控製電路端子的功能20
1.2電力半導體器件36
1.2.1GTO門極可關斷晶閘管36
1.2.2GTR(或BJT)電力晶體管39
1.2.3IGBT絕緣柵雙極型晶體管44
1.2.4IGCT集成門極換相晶閘管50
1.2.5IPM智能功率模塊54
1.2.6Power MOSFET 功率場效應晶體管57
1.3變頻器的選擇58
1.3.1變頻器選擇要點58
1.3.2根據負載特性和轉矩特性選擇變頻器62
1.3.3平方轉矩負載和恒轉矩負載應用變頻器的節電效果分析68
1.3.4變頻器額定參數及容量的選擇70
1.3.5變頻器與電動機的閤理配套77
1.4變頻調速電動機的選用79
1.4.1變頻器低頻和高頻運行對普通電動機的影響79
1.4.2電動機采用變頻調速需考慮的問題81
1.4.3變頻電動機的特點及使用場閤82
1.4.4Y係列電動機改裝成變頻電動機的方法84
1.4.5防爆電動機采用變頻調速的注意問題85
1.5變頻器的電源及配套設備86
1.5.1變頻器對供電電源的要求86
1.5.2變頻器的配套設備87
1.5.3斷路器、接觸器和熱繼電器的選擇90
1.5.4電抗器、濾波器和製動電阻的選擇93
1.5.5變頻器連接綫和輸齣電流錶的選擇104
1.6變頻器的安裝與使用112
1.6.1變頻器的安裝112
1.6.2變頻器安裝櫃及通風設計113
1.6.3變頻器對工作環境的要求及使用要點117
1.6.4變頻器參數的設置122
1.6.5基本頻率和最高頻率的設置139
1.6.6基本U/f綫的設置140
1.6.7加減速時間的設置147
1.6.8加減速方式的選擇149
1.6.9瞬停再啓動功能的設置153
1.6.10轉矩提升功能的設置154
1.6.11製動功能和睡眠功能的設置155
1.6.12點動頻率、上下限頻率、迴避頻率和啓動頻率的設置158
1.6.13載波頻率的設置163
1.6.14變頻器電子熱保護的設置167
1.6.15變頻器試運行168
1.7變頻器應用於風機、水泵節電運行的實例172
1.7.1變頻器的幾種常見節電控製方式172
1.7.2風機變頻調速節電實例174
1.7.3水泵變頻調速節電實例179
1.8變頻器實用綫路184
1.8.1電動機正轉運行變頻調速綫路184
1.8.2電動機寸動運行變頻調速綫路184
1.8.3無反轉功能的變頻器控製電動機正、反轉運行綫路186
1.8.4有正、反轉功能的變頻器控製電動機正、反轉運行綫路187
1.8.5森蘭BT40係列變頻器步進運行及點動運行綫路188
1.8.6森蘭BT40係列變頻器工頻/變頻切換綫路189
1.8.7東芝VF-A7係列變頻器的工頻/變頻切換綫路191
1.8.8一颱變頻器控製多颱電動機並聯運行的綫路(一、二)194
1.8.9用一颱頻率給定器控製多颱電動機並聯運行的綫路195
1.8.10用兩颱變頻器同步控製兩颱電動機的綫路(一、二)196
1.8.11用多颱變頻器同步控製多颱電動機的綫路(一、二)198
1.8.12利用外置單元實現多颱電動機同步運行的綫路(一、二)200
1.8.13遠距離操作變頻器控製綫路200
1.8.14電磁製動電動機變頻調速運行綫路203
1.8.15變頻器帶製動單元、電動機帶製動器的運行綫路204
1.8.16變極電動機變頻控製綫路205
1.8.17變頻器三速運行綫路(一、二)207
1.8.18一颱雷諾爾RNB3000係列變頻器控製一颱風機的變頻調速綫路(一、二)208
1.8.19一颱雷諾爾RNB3000係列變頻器控製一颱水泵恒壓供水變頻調速綫路212
1.8.20一颱雷諾爾RNB3000係列變頻器控製一颱排汙泵變頻調速綫路215
1.8.21一颱雷諾爾RNB3000係列變頻器控製兩颱水泵恒壓供水變頻調速綫路216
1.8.22一颱雷諾爾RNB3000係列變頻器控製三颱水泵恒壓供水變頻調速綫路219
1.8.23一颱雷諾爾RNB3000係列變頻器控製四颱水泵恒壓供水變頻調速綫路222
1.8.24兩颱雷諾爾RNB3000係列變頻器控製兩颱水泵(一用一備)恒壓供水變頻調速綫路222
1.9變頻器的維護與故障處理227
1.9.1變頻器的檢查與維護227
1.9.2變頻器的常見故障及處理232
1.10變頻器控製係統故障診斷流程圖241
1.10.1過電流故障診斷流程241
1.10.2過電壓故障診斷流程242
1.10.3欠電壓故障診斷流程242
1.10.4對地短路故障診斷流程243
1.10.5變頻器內過熱、散熱闆過熱故障診斷流程243
1.10.6外部報警輸入故障診斷流程245
1.10.7變頻器過載、電動機過載故障診斷流程245
1.10.8電動機不能啓動故障診斷流程246
1.10.9電動機不能調速故障診斷流程246
1.10.10電動機加速過程中失速故障診斷流程246
1.10.11電動機異常發熱故障診斷流程246
1.10.12輸入電源缺相故障診斷流程246
1.10.13輸齣電路異常故障診斷流程247
1.10.14存儲器齣錯( Er1)、指令齣錯(Er2)、CPU齣錯(Er3)故障診斷流程圖247
1.11變頻器的故障顯示及處理250
1.11.1康沃CVF-G2係列變頻器的故障及處理250
1.11.2艾默生TD3000係列變頻器的故障及處理252
1.11.3艾默生TD3000係列變頻器的故障查詢功能256
1.11.4西門子MM420通用變頻器的故障及處理257
1.11.5西門子MM420通用變頻器的報警原因及處理258
1.11.6西門子MM440係列變頻器的報警原因及處理259
1.11.7ABB ACS800係列變頻器的報警原因及處理261
1.11.8富士G11S係列變頻器的故障顯示及動作內容264
1.11.9日立L100P係列變頻器保護功能動作時的顯示內容265
1.11.10安川G7係列變頻器的故障查詢功能266
1.11.11安川CLMRF7A通用變頻器的故障及處理267
1.11.12三墾SAMCO-VM05變頻器保護功能動作時的顯示內容270
1.11.13三墾SAMCO-VMO5變頻器的報警原因及處理271
1.11.14明電THYFREC-VT230S變頻器的非故障顯示及處理274
1.12變頻器的抗乾擾措施及接地要求275
1.12.1電力諧波的危害及電網諧波含量的限值275
1.12.2防止變頻器被乾擾的措施276
1.12.3防止變頻器産生乾擾的措施278
1.12.4變頻器的接地280
1.13常用變頻器的技術指標282
1.13.1JP6C係列變頻器的規格性能及技術指標282
1.13.2森蘭BT40 係列變頻器的規格性能及技術指標283
1.13.3颱安N2係列和V2係列通用變頻器的技術指標288
1.13.4三墾SAMCO-IHF/IPF係列通用變頻器的技術指標290
1.13.5西門子MM440和MM420型通用變頻器的技術數據和技術指標292
1.13.6西門子Eco節能型通用變頻器的技術數據297
1.13.7ABB ACS400係列通用變頻器的技術指標298
1.13.8Vaoin係列通用變頻器的技術指標299
1.13.9日立L100係列小型通用變頻器的技術指標300
1.13.10富士FVR-E11S係列通用變頻器的技術指標302
1.13.11富士FRENIC 5000G11S/P11S係列變頻器的技術指標304
1.13.12 FR-A500係列多功能變頻器的技術指標304
1.13.13FR-F500係列風機、水泵專用型通用變頻器的技術指標309
1.13.14高壓變頻器的技術參數、特點和指標311
第2章軟啓動器/316
2.1軟啓動器基本知識317
2.1.1軟啓動器的工作原理與應用範圍317
2.1.2軟啓動器的種類及技術指標323
2.1.3軟啓動器的主要功能325
2.2軟啓動器的選擇、安裝與使用328
2.2.1軟啓動器的選擇328
2.2.2軟啓動器的安裝331
2.2.3軟啓動器對工作環境的要求及使用要點332
2.2.4軟啓動器接觸器和熔斷器的選擇333
2.2.5軟啓動器參數的設置334
2.3軟啓動器作輕載降壓運行節電實例341
2.4軟啓動器實用綫路344
2.4.1軟啓動器的基本接綫及端子功能344
2.4.2CR1係列軟啓動器不帶旁路接觸器的綫路348
2.4.3CR1係列軟啓動器無接觸器而有中間繼電器的綫路349
2.4.4CR1係列軟啓動器帶進綫接觸器和中間繼電器的綫路350
2.4.5CR1係列軟啓動器帶旁路接觸器的綫路350
2.4.6CR1係列軟啓動器正反轉運行綫路352
2.4.7西普STR係列軟啓動器帶旁路接觸器控製綫路353
2.4.8一颱STR係列軟啓動器拖動兩颱電動機的控製綫路355
2.4.9一颱STR係列軟啓動器拖動三颱電動機的控製綫路357
2.4.10西普STR係列軟啓動器控製電動機(一用一備)綫路357
2.4.11雷諾爾JJR1000XS型軟啓動器控製綫路(一、二)360
2.4.12一颱JJR1000X型軟啓動器拖動兩颱電動機的控製綫路364
2.4.13FSR1000X型軟啓動器控製消防泵(一用一備)綫路367
2.4.14FSR1000X型軟啓動器控製消防泵(兩用一備)綫路370
2.4.15一颱JJR1000型軟啓動器拖動三颱電動機的控製綫路370
2.4.16JJR1000型軟啓動器控製生活用泵(一用一備)綫路373
2.5軟啓動器的維護與故障處理376
2.5.1軟啓動器的檢查與維護376
2.5.2WJR 軟啓動器的常見故障及處理377
2.5.3奧托QB4軟啓動器的常見故障及處理379
2.5.4惠豐HFR-1000係列軟啓動器的常見故障及處理380
2.5.5ABB PST/PSTB軟啓動器的常見故障及處理381
2.5.6摩普XLD係列軟啓動器的常見故障及處理382
2.5.7軟啓動器因控製觸點競爭不能投入的故障處理384
2.6常用軟啓動器的技術指標385
2.6.1WJR係列軟啓動器的性能特點385
2.6.2CR1係列軟啓動器的性能特點及技術參數386
2.6.3JLC係列軟啓動器的性能特點387
2.6.4RQD-D7 型磁控軟啓動器的性能特點388
2.6.5奧托QB4係列軟啓動器的性能特點390
2.6.6雷諾爾JJR1000係列、JJR2000係列和JJR5000係列軟啓動器的性能特點391
2.6.7RSD6係列軟啓動器的性能特點393
2.6.8ASTAT係列軟啓動器的性能特點393
2.6.9BS公司高壓(中壓)軟啓動器的性能數據395
2.6.10ABB公司的PSA、PSD和PSDH軟啓動器的技術數據396
2.6.11WZR型無刷自控繞綫型異步電動機軟啓動器的性能特點和技術參數397
2.6.12SQR1係列和SQR2係列智能型軟啓動器的特點398
第3章可編程控製器(PLC)/400
3.1PLC基本知識401
3.1.1PLC的基本結構與工作原理401
3.1.2 PLC的特點、類型及性能指標405
3.2PLC的選擇與安裝408
3.2.1PLC的選擇408
3.2.2PLC的安裝及接綫要求413
3.2.3PLC輸入接口顯示用發光二極管時並聯電阻的計算417
3.3PLC的使用420
3.3.1PLC對工作環境的要求及使用要點420
3.3.2梯形圖及其繪製424
3.3.3PLC的基本指令426
3.3.4PLC的功能指令433
3.4PLC實用綫路438
3.4.1PLC程序設計應注意的問題438
3.4.2PLC控製電動機正嚮運轉的綫路439
3.4.3PLC控製電動機正反嚮運轉的綫路440
3.4.4PLC控製電動機Y-△降壓啓動綫路442
3.4.5PLC控製電動機Y-△自動降壓啓動綫路443
3.4.6PLC控製兩颱電動機順序啓動綫路445
3.4.7PLC控製電動機雙嚮限位綫路445
3.4.8PLC控製彩鏈燈綫路448
3.4.9PLC控製4組搶答器綫路449
3.4.10交通信號燈自動控製裝置450
3.5PLC的維護與故障處理455
3.5.1PLC的檢查與維護455
3.5.2PLC的常見故障及處理456
3.5.3根據PLC的CPU(或編程器)麵闆顯示判斷故障457
3.5.4PLC輸入、輸齣電路的故障及處理460
3.5.5PLC故障檢查流程圖464
3.5.6PLC係統的抗乾擾措施465
3.5.7PLC係統的接地要求470
3.6常用PLC的技術性能472
3.6.1國産PLC主要産品的性能指標472
3.6.2通用公司GE-Ⅲ係列PLC的技術性能473
3.6.3通用公司GESU-5/6(SG-8)係列PLC的技術性能474
3.6.4西門子S5-90U/95U係列PLC的技術性能476
3.6.5西門子TI係列PLC的技術性能478
3.6.6富士NB0係列PLC的技術性能479
3.6.7三菱FX0S/FX0N/FX2N係列PLC的技術性能481
3.6.8歐姆龍C係列PLC的技術性能484
參考文獻489
前言/序言
電子電氣自動化領域的實用指南 本書專為投身於電子電氣自動化領域的技術人員、工程師以及相關專業的學生而設計,旨在提供一套全麵、實用的技術參考。 內容緊密圍繞工業自動化領域中三大核心組件——變頻器、軟啓動器和可編程邏輯控製器(PLC)——的原理、應用與維護。 變頻器:精確控製電機運行的密鑰 變頻器是現代工業中實現電機調速和節能的關鍵設備。本書深入淺齣地剖析瞭變頻器的基本工作原理,包括其核心的功率變換單元(如IGBT模塊)、控製邏輯(如PWM調製)以及各種控製模式(如V/f控製、矢量控製)。讀者將能清晰理解變頻器如何通過改變輸齣電壓和頻率來精確控製電機轉速,從而滿足不同工況的需求。 本書重點介紹瞭市麵上常見的變頻器品牌和型號,詳細闡述瞭它們的選型要點,包括額定功率、電壓等級、過載能力、防護等級等關鍵參數的確定方法。在安裝調試方麵,本書提供瞭詳盡的步驟指導,從接綫規範、參數設置到現場運行測試,確保用戶能夠安全、高效地完成變頻器的部署。 對於變頻器的日常維護與故障排除,本書提供瞭實用的建議和技巧。常見的故障現象,如過載、欠壓、過壓、接地故障等,都將在書中得到詳細的分析,並給齣相應的解決方案。通過學習本書,讀者將能夠獨立完成變頻器的日常檢查、性能測試和常見故障的診斷與修復,有效降低停機時間,提高生産效率。 軟啓動器:平穩啓動,保護設備 軟啓動器是用於平穩啓動交流電動機的設備,能夠有效避免電機啓動時産生的巨大啓動電流和機械衝擊。本書係統地介紹瞭軟啓動器的分類、工作原理及其在工業應用中的重要性。讀者將瞭解軟啓動器如何通過控製電機電源的電壓和電流,實現電機的軟啓動、軟停止以及電機製動等功能。 本書詳細講解瞭軟啓動器的選型原則,包括電機功率、啓動方式、控製精度等因素的考量。在安裝調試環節,提供瞭清晰的接綫圖和參數設置指南,幫助用戶正確連接和配置軟啓動器,以達到最佳的啓動效果。 針對軟啓動器的維護和故障排除,本書同樣進行瞭深入的探討。常見的啓動故障、通信故障以及過載保護等問題,都將在書中得到一一解析,並提供相應的排查和解決思路。通過本書的學習,讀者能夠掌握軟啓動器的正確使用方法,有效延長電機和傳動設備的使用壽命。 PLC:工業自動化控製的神經中樞 可編程邏輯控製器(PLC)是現代工業自動化控製的核心。本書全麵介紹瞭PLC的基本結構、工作原理及其在各類自動化係統中的應用。讀者將深入理解PLC的CPU單元、輸入/輸齣模塊、通信模塊等關鍵組成部分的功能,以及PLC如何通過讀取輸入信號、執行用戶程序、輸齣控製信號來實現對生産過程的精確控製。 本書重點介紹瞭當前主流PLC品牌(如西門子、三菱、歐姆龍等)的係列産品特點、硬件配置和軟件編程環境。在編程方麵,本書係統講解瞭PLC常用的編程語言,如梯形圖(LD)、指令錶(IL)、順序功能圖(SFC)、結構化文本(ST)和功能塊圖(FBD)。通過豐富的實例,讀者將能掌握PLC程序的編寫、調試和優化技巧,能夠獨立設計和實現各種自動化控製方案。 在實際應用方麵,本書提供瞭大量PLC在生産綫控製、物料輸送、過程控製、安防監控等典型應用場景下的解決方案。從簡單的邏輯控製到復雜的運動控製和人機界麵(HMI)集成,本書都將給齣清晰的實現思路和步驟。 本書也包含PLC的常見故障診斷和維護方法。通過對PLC運行狀態的監控、錯誤代碼的解讀以及硬件故障的排查,讀者將能快速定位問題,並采取有效的措施恢復係統正常運行。 融閤與實踐:構建高效自動化係統 本書最大的特色在於將變頻器、軟啓動器和PLC這三大核心組件融為一體進行講解,強調它們在實際自動化係統中如何協同工作。讀者將學習到如何將PLC與變頻器、軟啓動器進行有效的通信和集成,構建齣更高級、更智能的自動化控製係統。 例如,如何通過PLC的指令精確控製變頻器的啓停、調速和狀態監控;如何在PLC程序中集成軟啓動器的控製邏輯,實現設備的安全啓動和運行。本書還包含瞭一些實際工程案例的分析,展示瞭如何將這三者結閤起來,解決復雜的工業自動化難題。 適用人群: 工業自動化工程師及技術人員: 快速提升變頻器、軟啓動器和PLC的應用技能,解決實際工程問題。 電氣工程師: 深入理解自動化控製係統的構成,掌握設備選型、安裝調試和維護的實用技術。 自動化相關專業學生: 作為學習和實踐的有力參考,為未來的職業生涯打下堅實基礎。 設備製造商及維護人員: 掌握設備的工作原理和故障排除方法,提高服務水平。 本書語言通俗易懂,圖文並茂,旨在成為讀者在變頻器、軟啓動器和PLC技術領域的得力助手,幫助您在日新月異的工業自動化浪潮中,掌握核心技術,應對各種挑戰。