变频器、软启动器及PLC实用技术手册：简装版

方大千，电气高级工程师。1967年毕业于浙江大学电机系发电厂电力网及电力系统专业。40多年来一直在生产一线工作，做工程设计、施工、研发等，涉及送配电、变电、工业自动化、建筑电气、热电、小水电、冶炼、节能改造、设备管理、技研、新产品开发等诸多行业。所开发的新产品有的在全国推广，有的远销国外。其著作特点是紧密联系生产实际，融入自己丰富的实践经验，实用性特强。

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第1章变频器/1
1．1变频器基本知识2
1．1．1变频器的基本结构与应用范围2
1．1．2变频器调速原理8
1．1．3变频器的种类及额定参数12
1．1．4变频器主电路和控制电路端子的功能20
1．2电力半导体器件36
1．2．1GTO门极可关断晶闸管36
1．2．2GTR（或BJT）电力晶体管39
1．2．3IGBT绝缘栅双极型晶体管44
1．2．4IGCT集成门极换相晶闸管50
1．2．5IPM智能功率模块54
1．2．6Power MOSFET 功率场效应晶体管57
1．3变频器的选择58
1．3．1变频器选择要点58
1．3．2根据负载特性和转矩特性选择变频器62
1．3．3平方转矩负载和恒转矩负载应用变频器的节电效果分析68
1．3．4变频器额定参数及容量的选择70
1．3．5变频器与电动机的合理配套77
1．4变频调速电动机的选用79
1．4．1变频器低频和高频运行对普通电动机的影响79
1．4．2电动机采用变频调速需考虑的问题81
1．4．3变频电动机的特点及使用场合82
1．4．4Y系列电动机改装成变频电动机的方法84
1．4．5防爆电动机采用变频调速的注意问题85
1．5变频器的电源及配套设备86
1．5．1变频器对供电电源的要求86
1．5．2变频器的配套设备87
1．5．3断路器、接触器和热继电器的选择90
1．5．4电抗器、滤波器和制动电阻的选择93
1．5．5变频器连接线和输出电流表的选择104
1．6变频器的安装与使用112
1．6．1变频器的安装112
1．6．2变频器安装柜及通风设计113
1．6．3变频器对工作环境的要求及使用要点117
1．6．4变频器参数的设置122
1．6．5基本频率和最高频率的设置139
1．6．6基本U/f线的设置140
1．6．7加减速时间的设置147
1．6．8加减速方式的选择149
1．6．9瞬停再启动功能的设置153
1．6．10转矩提升功能的设置154
1．6．11制动功能和睡眠功能的设置155
1．6．12点动频率、上下限频率、回避频率和启动频率的设置158
1．6．13载波频率的设置163
1．6．14变频器电子热保护的设置167
1．6．15变频器试运行168
1．7变频器应用于风机、水泵节电运行的实例172
1．7．1变频器的几种常见节电控制方式172
1．7．2风机变频调速节电实例174
1．7．3水泵变频调速节电实例179
1．8变频器实用线路184
1．8．1电动机正转运行变频调速线路184
1．8．2电动机寸动运行变频调速线路184
1．8．3无反转功能的变频器控制电动机正、反转运行线路186
1．8．4有正、反转功能的变频器控制电动机正、反转运行线路187
1．8．5森兰BT40系列变频器步进运行及点动运行线路188
1．8．6森兰BT40系列变频器工频/变频切换线路189
1．8．7东芝VF-A7系列变频器的工频/变频切换线路191
1．8．8一台变频器控制多台电动机并联运行的线路（一、二）194
1．8．9用一台频率给定器控制多台电动机并联运行的线路195
1．8．10用两台变频器同步控制两台电动机的线路（一、二）196
1．8．11用多台变频器同步控制多台电动机的线路（一、二）198
1．8．12利用外置单元实现多台电动机同步运行的线路（一、二）200
1．8．13远距离操作变频器控制线路200
1．8．14电磁制动电动机变频调速运行线路203
1．8．15变频器带制动单元、电动机带制动器的运行线路204
1．8．16变极电动机变频控制线路205
1．8．17变频器三速运行线路（一、二）207
1．8．18一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制一台风机的变频调速线路（一、二）208
1．8．19一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制一台水泵恒压供水变频调速线路212
1．8．20一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制一台排污泵变频调速线路215
1．8．21一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制两台水泵恒压供水变频调速线路216
1．8．22一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制三台水泵恒压供水变频调速线路219
1．8．23一台雷诺尔RNB3000系列变频器控制四台水泵恒压供水变频调速线路222
1．8．24两台雷诺尔RNB3000系列变频器控制两台水泵（一用一备）恒压供水变频调速线路222
1．9变频器的维护与故障处理227
1．9．1变频器的检查与维护227
1．9．2变频器的常见故障及处理232
1．10变频器控制系统故障诊断流程图241
1．10．1过电流故障诊断流程241
1．10．2过电压故障诊断流程242
1．10．3欠电压故障诊断流程242
1．10．4对地短路故障诊断流程243
1．10．5变频器内过热、散热板过热故障诊断流程243
1．10．6外部报警输入故障诊断流程245
1．10．7变频器过载、电动机过载故障诊断流程245
1．10．8电动机不能启动故障诊断流程246
1．10．9电动机不能调速故障诊断流程246
1．10．10电动机加速过程中失速故障诊断流程246
1．10．11电动机异常发热故障诊断流程246
1．10．12输入电源缺相故障诊断流程246
1．10．13输出电路异常故障诊断流程247
1．10．14存储器出错（ Er1）、指令出错（Er2）、CPU出错（Er3）故障诊断流程图247
1．11变频器的故障显示及处理250
1．11．1康沃CVF-G2系列变频器的故障及处理250
1．11．2艾默生TD3000系列变频器的故障及处理252
1．11．3艾默生TD3000系列变频器的故障查询功能256
1．11．4西门子MM420通用变频器的故障及处理257
1．11．5西门子MM420通用变频器的报警原因及处理258
1．11．6西门子MM440系列变频器的报警原因及处理259
1．11．7ABB ACS800系列变频器的报警原因及处理261
1．11．8富士G11S系列变频器的故障显示及动作内容264
1．11．9日立L100P系列变频器保护功能动作时的显示内容265
1．11．10安川G7系列变频器的故障查询功能266
1．11．11安川CLMRF7A通用变频器的故障及处理267
1．11．12三垦SAMCO-VM05变频器保护功能动作时的显示内容270
1．11．13三垦SAMCO-VMO5变频器的报警原因及处理271
1．11．14明电THYFREC-VT230S变频器的非故障显示及处理274
1．12变频器的抗干扰措施及接地要求275
1．12．1电力谐波的危害及电网谐波含量的限值275
1．12．2防止变频器被干扰的措施276
1．12．3防止变频器产生干扰的措施278
1．12．4变频器的接地280
1．13常用变频器的技术指标282
1．13．1JP6C系列变频器的规格性能及技术指标282
1．13．2森兰BT40 系列变频器的规格性能及技术指标283
1．13．3台安N2系列和V2系列通用变频器的技术指标288
1．13．4三垦SAMCO-IHF/IPF系列通用变频器的技术指标290
1．13．5西门子MM440和MM420型通用变频器的技术数据和技术指标292
1．13．6西门子Eco节能型通用变频器的技术数据297
1．13．7ABB ACS400系列通用变频器的技术指标298
1．13．8Vaoin系列通用变频器的技术指标299
1．13．9日立L100系列小型通用变频器的技术指标300
1．13．10富士FVR-E11S系列通用变频器的技术指标302
1．13．11富士FRENIC 5000G11S/P11S系列变频器的技术指标304
1．13．12 FR-A500系列多功能变频器的技术指标304
1．13．13FR-F500系列风机、水泵专用型通用变频器的技术指标309
1．13．14高压变频器的技术参数、特点和指标311
第2章软启动器/316
2．1软启动器基本知识317
2．1．1软启动器的工作原理与应用范围317
2．1．2软启动器的种类及技术指标323
2．1．3软启动器的主要功能325
2．2软启动器的选择、安装与使用328
2．2．1软启动器的选择328
2．2．2软启动器的安装331
2．2．3软启动器对工作环境的要求及使用要点332
2．2．4软启动器接触器和熔断器的选择333
2．2．5软启动器参数的设置334
2．3软启动器作轻载降压运行节电实例341
2．4软启动器实用线路344
2．4．1软启动器的基本接线及端子功能344
2．4．2CR1系列软启动器不带旁路接触器的线路348
2．4．3CR1系列软启动器无接触器而有中间继电器的线路349
2．4．4CR1系列软启动器带进线接触器和中间继电器的线路350
2．4．5CR1系列软启动器带旁路接触器的线路350
2．4．6CR1系列软启动器正反转运行线路352
2．4．7西普STR系列软启动器带旁路接触器控制线路353
2．4．8一台STR系列软启动器拖动两台电动机的控制线路355
2．4．9一台STR系列软启动器拖动三台电动机的控制线路357
2．4．10西普STR系列软启动器控制电动机(一用一备)线路357
2．4．11雷诺尔JJR1000XS型软启动器控制线路（一、二）360
2．4．12一台JJR1000X型软启动器拖动两台电动机的控制线路364
2．4．13FSR1000X型软启动器控制消防泵(一用一备)线路367
2．4．14FSR1000X型软启动器控制消防泵(两用一备)线路370
2．4．15一台JJR1000型软启动器拖动三台电动机的控制线路370
2．4．16JJR1000型软启动器控制生活用泵(一用一备)线路373
2．5软启动器的维护与故障处理376
2．5．1软启动器的检查与维护376
2．5．2WJR 软启动器的常见故障及处理377
2．5．3奥托QB4软启动器的常见故障及处理379
2．5．4惠丰HFR-1000系列软启动器的常见故障及处理380
2．5．5ABB PST/PSTB软启动器的常见故障及处理381
2．5．6摩普XLD系列软启动器的常见故障及处理382
2．5．7软启动器因控制触点竞争不能投入的故障处理384
2．6常用软启动器的技术指标385
2．6．1WJR系列软启动器的性能特点385
2．6．2CR1系列软启动器的性能特点及技术参数386
2．6．3JLC系列软启动器的性能特点387
2．6．4RQD-D7 型磁控软启动器的性能特点388
2．6．5奥托QB4系列软启动器的性能特点390
2．6．6雷诺尔JJR1000系列、JJR2000系列和JJR5000系列软启动器的性能特点391
2．6．7RSD6系列软启动器的性能特点393
2．6．8ASTAT系列软启动器的性能特点393
2．6．9BS公司高压(中压)软启动器的性能数据395
2．6．10ABB公司的PSA、PSD和PSDH软启动器的技术数据396
2．6．11WZR型无刷自控绕线型异步电动机软启动器的性能特点和技术参数397
2．6．12SQR1系列和SQR2系列智能型软启动器的特点398
第3章可编程控制器（PLC）/400
3．1PLC基本知识401
3．1．1PLC的基本结构与工作原理401
3．1．2 PLC的特点、类型及性能指标405
3．2PLC的选择与安装408
3．2．1PLC的选择408
3．2．2PLC的安装及接线要求413
3．2．3PLC输入接口显示用发光二极管时并联电阻的计算417
3．3PLC的使用420
3．3．1PLC对工作环境的要求及使用要点420
3．3．2梯形图及其绘制424
3．3．3PLC的基本指令426
3．3．4PLC的功能指令433
3．4PLC实用线路438
3．4．1PLC程序设计应注意的问题438
3．4．2PLC控制电动机正向运转的线路439
3．4．3PLC控制电动机正反向运转的线路440
3．4．4PLC控制电动机Y-△降压启动线路442
3．4．5PLC控制电动机Y-△自动降压启动线路443
3．4．6PLC控制两台电动机顺序启动线路445
3．4．7PLC控制电动机双向限位线路445
3．4．8PLC控制彩链灯线路448
3．4．9PLC控制4组抢答器线路449
3．4．10交通信号灯自动控制装置450
3．5PLC的维护与故障处理455
3．5．1PLC的检查与维护455
3．5．2PLC的常见故障及处理456
3．5．3根据PLC的CPU(或编程器)面板显示判断故障457
3．5．4PLC输入、输出电路的故障及处理460
3．5．5PLC故障检查流程图464
3．5．6PLC系统的抗干扰措施465
3．5．7PLC系统的接地要求470
3．6常用PLC的技术性能472
3．6．1国产PLC主要产品的性能指标472
3．6．2通用公司GE-Ⅲ系列PLC的技术性能473
3．6．3通用公司GESU-5/6(SG-8)系列PLC的技术性能474
3．6．4西门子S5-90U/95U系列PLC的技术性能476
3．6．5西门子TI系列PLC的技术性能478
3．6．6富士NB0系列PLC的技术性能479
3．6．7三菱FX0S/FX0N/FX2N系列PLC的技术性能481
3．6．8欧姆龙C系列PLC的技术性能484
参考文献489