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本书介绍了变频器、伺服电机与伺服驱动器、步进电机与步进驱动器应用技术，主要内容有变频调速与变频器，变频器的操作使用与参数设置，变频器的应用电路，PLC与变频器的综合应用，变频器的选用、安装与维护，伺服电机与伺服驱动器，伺服驱动器的硬件介绍，伺服驱动器的操作使用与参数设置，PLC与伺服驱动器的综合应用，步进电机与步进驱动器，PLC与步进驱动器的综合应用，变频器的电路原理与检修。本书起点低，内容由浅入深，语言通俗易懂，结构安排符合读者的学习认知规律，适合作为变频器、伺服电机与伺服驱动器、步进电机与步进驱动器应用技术的自学用书，以及职业院校电类专业相关内容的教材。

第1章  变频调速与变频器	1
1.1  三相异步电动机的两种调速方式	1
1.2  变频器的基本结构与原理	2
1.2.1  交-直-交型变频器的结构与原理	2
1.2.2  交-交型变频器的结构与原理	3
第2章  变频器的操作使用与参数设置	4
2.1  变频器的面板拆装与组件说明	4
2.1.1  外形	4
2.1.2  面板的拆卸与安装	5
2.1.3  变频器的面板及内部组件说明	6
2.2  变频器的端子功能与接线	6
2.2.1  总接线图	6
2.2.2  主回路端子接线及说明	8
2.2.3  输入、输出端子功能说明	9
2.2.4  通信接口	14
2.3  变频器操作面板的使用	17
2.3.1  操作面板说明	17
2.3.2  运行模式切换的操作	18
2.3.3  输出频率、电流和电压监视的操作	18
2.3.4  输出频率设置的操作	18
2.3.5  参数设置的操作	19
2.3.6  参数清除的操作	19
2.3.7  变频器之间参数复制的操作	20
2.3.8  面板锁定的操作	21
2.4  变频器的运行操作	21
2.4.1  面板操作（PU操作）	21
2.4.2  外部操作	22
2.4.3  组合操作	24
2.5  常用参数说明	27
2.5.1  用户参数组读取选择参数	28
2.5.2  运行模式选择参数	28
2.5.3  转矩提升参数	29
2.5.4  频率相关参数	29
2.5.5  启动、加/减速控制参数	32
2.5.6  点动控制参数	33
2.5.7  瞬时停电再启动参数	34
2.5.8  负载类型选择参数	34
2.5.9  MRS端子输入选择参数	35
2.5.10  禁止写入和逆转防止参数	35
2.5.11  高、中、低速设置参数	36
2.5.12  电子过电流保护参数	36
2.5.13  端子2、4设定增益频率参数	37
2.6  三菱FR-700与FR-500系列变频器特点与异同比较	37
2.6.1  三菱FR-700系列变频器的特点说明	37
2.6.2  三菱FR-A700、FR-F700、FR-E700、FR-D700、FR-L700系列
变频器异同比较	38
2.6.3  三菱FR-A500系列变频器的接线图与端子功能说明	41
2.6.4  三菱FR-500与FR-700系列变频器的异同比较	44
第3章  变频器的应用电路	46
3.1  电动机正转控制电路与参数设置	46
3.1.1  开关操作式正转控制电路	46
3.1.2  继电器操作式正转控制电路	47
3.2  电动机正反转控制电路与参数设置	48
3.2.1  开关操作式正反转控制电路	48
3.2.2  继电器操作式正反转控制电路	49
3.3  工频/变频切换电路与参数设置	50
3.3.1  变频器跳闸保护电路	50
3.3.2  工频与变频切换电路	51
3.3.3  参数设置	52
3.4  多挡速度控制电路与参数设置	53
3.4.1  多挡转速控制说明	53
3.4.2  多挡转速控制参数的设置	54
3.4.3  多挡转速控制电路	55
3.5  PID控制电路与参数设置	56
3.5.1  PID控制原理	56
3.5.2  PID控制参数设置	57
3.5.3  PID控制应用举例	58
第4章  PLC与变频器的综合应用	60
4.1  PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接与实例	60
4.1.1  PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接	60
4.1.2  PLC以开关量方式控制变频器实例一——电动机正反转控制	61
4.1.3  PLC以开关量方式控制变频器实例二——电动机多挡转速控制	63
4.2  PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接与实例	68
4.2.1  PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接	68
4.2.2  PLC以模拟量方式控制变频器的实例——中央空调冷却水流量控制	69
4.3  PLC以RS-485通信方式控制变频器的硬件连接与实例	75
4.3.1  有关PLC、变频器的RS-485通信知识	75
4.3.2  PLC以RS-485通信方式控制变频器正转、反转、加速、减速和
停止的实例	83
第5章  变频器的选用、安装与维护	88
5.1  变频器的种类	88
5.2  变频器的选用	89
5.2.1  额定值	89
5.2.2  选用	89
5.3  变频器外围设备的选用	90
5.3.1  主电路外围设备的接线	90
5.3.2  熔断器和断路器的选用	91
5.3.3  交流接触器的选用	91
5.3.4  交流电抗器的选用	92
5.3.5  直流电抗器的选用	93
5.3.6  热继电器和噪声滤波器的选用	93
5.4  变频器的安装、调试与维护	94
5.4.1  安装与接线	94
5.4.2  调试	96
5.4.3  维护	98
5.4.4  常见故障及原因	99
第6章  伺服电机与伺服驱动器	100
6.1  交流伺服系统的组成及说明	100
6.1.1  工作在位置控制模式时的系统组成及说明	100
6.1.2  工作在速度控制模式时的系统组成及说明	101
6.1.3  工作在转矩控制模式时的系统组成及说明	101
6.2  伺服电机与编码器	101
6.2.1  伺服电机	102
6.2.2  编码器	103
6.3  伺服驱动器的结构与原理	106
6.3.1  三菱MR-J2S伺服驱动器的内部结构及说明	107
6.3.2  三菱MR-JE伺服驱动器的内部结构及说明	107
第7章  伺服驱动器的硬件介绍	111
7.1  面板与型号说明	111
7.1.1  面板介绍	111
7.1.2  型号说明	112
7.1.3  规格	113
7.2  伺服驱动器与辅助设备的总接线	114
7.2.1  三菱MR-J2S-100A以下的伺服驱动器与辅助设备的总接线	114
7.2.2  三菱MR-J2S-100A以上的伺服驱动器与辅助设备的总接线	115
7.3  伺服驱动器的接头引脚功能及内部接口电路	115
7.3.1  接头引脚的排列规律	115
7.3.2  接头引脚的功能及内部接口电路	116
7.4  伺服驱动器的接线	117
7.4.1  数字量输入引脚的接线	117
7.4.2  数字量输出引脚的接线	119
7.4.3  脉冲输入引脚的接线	120
7.4.4  编码器脉冲输出引脚的接线	123
7.4.5  模拟量输入引脚的接线	124
7.4.6  模拟量输出引脚的接线	124
7.4.7  电源、再生制动选件、伺服电机及启/停保护电路的接线	125
7.5  三菱MR-JE系列伺服驱动器介绍	126
7.5.1  外形与面板介绍	126
7.5.2  型号含义	128
7.5.3  规格参数	128
7.5.4  与其他设备的连接	129
7.5.5  信号接口引脚功能	129
7.5.6  I/O电路与接线	131
第8章  伺服驱动器的操作使用与参数设置	133
8.1  各种模式的显示与操作	133
8.1.1  各种模式的显示与切换	133
8.1.2  参数模式的显示与操作	133
8.1.3  状态模式的显示与操作	135
8.1.4  报警模式的显示与操作	137
8.1.5  诊断模式的显示与操作	138
8.1.6  外部I/O信号的显示	139
8.1.7  信号强制输出	140
8.2  参数设置	141
8.2.1  参数操作范围的设定	141
8.2.2  基本参数	142
8.2.3  电子齿轮的设置	149
8.2.4  扩展参数	151
第9章  PLC与伺服驱动器的综合应用	154
9.1  伺服驱动器速度控制模式的应用实例	154
9.1.1  伺服电机多段速运行控制实例	154
9.1.2  工作台往返限位运行控制实例	159
9.1.3  伺服驱动器速度控制模式的标准接线	165
9.2  伺服驱动器转矩控制模式的应用实例	166
9.2.1  卷纸机的收卷恒张力控制实例	166
9.2.2  伺服驱动器转矩控制模式的标准接线	170
9.3  伺服驱动器位置控制模式的应用实例	172
9.3.1  工作台往返定位运行控制实例	172
9.3.2  伺服驱动器位置控制模式的标准接线	175
第10章  步进电机与步进驱动器	177
10.1  步进电机	177
10.1.1  外形	177
10.1.2  结构与工作原理	177
10.2  步进驱动器	180
10.2.1  外形	180
10.2.2  内部组成与原理	181
10.2.3  步进驱动器的接线及说明	181
10.2.4  步进电机的接线及说明	184
10.2.5  细分设置	185
10.2.6  工作电流的设置	186
10.2.7  静态电流的设置	186
10.2.8  脉冲输入模式的设置	187
第11章  PLC与步进驱动器的综合应用	189
11.1  步进电机正反向定角循环运行控制的应用实例	189
11.1.1  控制要求	189
11.1.2  电气线路及说明	189
11.1.3  细分、工作电流和脉冲输入模式的设置	190
11.1.4  PLC控制程序及说明	191
11.2  步进电机定长运行控制的应用实例	193
11.2.1  控制要求	193
11.2.2  电气线路及说明	194
11.2.3  细分、工作电流和脉冲输入模式的设置	195
11.2.4  PLC控制程序及说明	196
第12章  变频器的电路原理与检修（一）	199
12.1  主电路的单元电路分析	199
12.1.1  整流电路	199
12.1.2  中间电路	200
12.1.3  逆变电路	203
12.2  主电路实例分析	205
12.2.1  典型主电路实例分析一	205
12.2.2  典型主电路实例分析二	206
12.3  主电路的检修	208
12.3.1  变频器电路的工作流程	209
12.3.2  主电路各单元电路的常见故障	209
12.3.3  不带电检修主电路	211
12.3.4  变频器无输出电压的检修	213
12.3.5  主电路大量元件损坏的检修	213
第13章  变频器的电路原理与检修（二）	216
13.1  电源电路详解与检修	216
13.1.1  开关电源的特点与工作原理	216
13.1.2  电源电路的取电方式	219
13.1.3  自激式开关电源典型电路分析	220
13.1.4  自激式开关电源的检修	222
13.1.5  他激式开关电源典型电路分析	225
13.1.6  他激式开关电源的检修	229
13.2  驱动电路详解与检修	231
13.2.1  驱动电路与其他电路的连接	231
13.2.2  驱动电路的基本工作原理	232
13.2.3  4种典型的驱动电路实例分析	233
13.2.4  制动电路的驱动	241
13.2.5  检修驱动电路的注意事项及技巧	242
13.2.6  驱动电路的常见故障及原因	243
13.2.7  驱动电路的检修	244
第14章  变频器的电路原理与检修（三）	249
14.1  检测电路详解与检修	249
14.1.1  电压检测电路及检修	249
14.1.2  电流检测电路及检修	254
14.1.3  温度检测电路及检修	258
14.2  CPU电路详解与检修	260
14.2.1  CPU基本电路及检修	260
14.2.2  外部输入/输出端子接口电路及检修	262
14.2.3  内部输入/输出电路及检修	266

PLC又称可编程控制器，其外形像一只有很多接线端子和一些接口的箱子，接线端子分作输入端子、输出端子和电源端子，接口分为通信接口和扩展接口。通信接口用于连接计算机、变频器或触摸屏等设备，扩展接口用于连接一些特殊功能模块，增强PLC的控制功能。当用户从输入端子给PLC发送命令（如按下输入端子外接的开关）时，PLC内部的程序运行，从输出端子输出控制信号，驱动外围执行部件（如接触器线圈），从而完成控制要求。PLC输出怎样的控制信号由内部程序决定。该程序一般在计算机中用专门的编程软件编写，再下载到PLC。
变频器是一种电动机驱动设备，在工作时，先将工频（50Hz或60Hz）交流电源转换成频率可变的交流电源再提供给电动机，只要改变输出交流电源的频率，就能改变电动机的转速。由于变频器输出电源的频率可连续变化，故电动机的转速也可连续变化，从而实现电动机的无级变速调节。
触摸屏是一种带触摸显示功能的数字输入/输出设备，又称人机界面（HMI）。当触摸屏与PLC连接起来后，在触摸屏上不但可以对PLC进行操作，还可以在触摸屏上实时监视PLC内部一些软元件的工作状态。要使用触摸屏操作和监视PLC，须在计算机中用专门的组态软件为触摸屏制作（又称组态）相应的操作和监视画面项目，再把画面项目下载到触摸屏。
本书主要有以下特点。
（1）基础起点低。读者只需具有初中文化程度即可阅读本书。
（2）语言通俗易懂。书中较少使用专业化的术语，遇到较难理解的内容多用形象比喻说明，尽量避免复杂的理论分析和烦琐的公式推导，读者阅读起来会感觉十分顺畅。
（3）内容解说详细。考虑到自学时一般无人指导，因此在编写过程中对书中的知识技能进行详细解说，让读者能轻松理解所学内容。
（4）采用图文并茂的表现方式。书中大量采用读者喜欢的直观形象的图表方式表现内容，使阅读变得非常轻松，不易产生疲劳。
（5）内容安排符合认知规律。书中按照循序渐进、由浅入深的原则来确定各章节内容，读者只需从前往后阅读，便会水到渠成。
（6）突出显示知识要点。为了帮助读者掌握知识要点，书中用阴影和文字加粗的方法突出显示知识要点，指示学习重点。
（7）网络免费辅导。读者在阅读时如遇到难以理解的问题，可登录易天电学网观看有关辅导材料或向老师提问，也可在该网站了解本套丛书的新书信息。
本书在编写过程中得到了许多教师的支持，在此一并表示感谢。由于编者水平有限，书中的错误和疏漏在所难免，敬请广大读者和同人予以批评指正。

编  者

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