装备制造业是实现工业化的基础,是工业化、信息化融合的主力军。随着高端装备技术的发展及设备自动化程度的提升,对各种调速技术,特别是当前主流的交流调速技术的应用需求也越来越广泛。交流调速技术是集电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术和通信技术于一体的综合应用技术。目前，以变频器为主要控制执行部件的交流调速系统已经在现有工业控制系统中占据了重要的地位。

《交流调速系统及应用》(第三版)是新世纪高职高专教材编审委员会组编的电气自动化技术类课程规划教材之一,是依据强化实践教学环节、拓宽学习者专业知识面的教学思路,借鉴“卓越工程师教育培养划”编写的综合性专业教材。

本教材分为基础篇、实施篇和应用篇。基础篇主要介绍交流调速系统中涉及的理论知识。实施篇以施耐德ATV312型通用变频器和ATV71型高性能变频器为载体，通过任务进行变频器的操作及应用教学。考虑到交流调速技术的现状、发展及教材的全面性，安排了施耐德Lexium05型伺服驱动器的认和构建任务。作为综合性专业课程,还安排了集PLC、触摸屏、通信于一体的综合性项目,以提高学习者的综合应用能力。应用篇主要以工程应用实例的方式展示交流调速系统的应用。

本教材适用于高等职业院校、应用型本科院校的电气自动化技术、机械制造及自动化、智能控制技术、智能制造装备技术、机电一体化技术、工业过程自动化技术、电气工程及其自动化、机械电子工程等自动化相关专业的教学，也可供工程技术人员参考。

基础篇
基础1　认识三相异步电动机及其负载　3
1.1　三相异步电动机的结构　3
1.2　三相异步电动机的工作原理　5
1.3　三相异步电动机的功率传递　7
1.4　三相异步电动机的机械特性　9
1.5　电动机拖动负载的类型及特性　11

基础2　交流异步电动机的调速方法　15
2.1　调速概述　15
2.2　变极调速　16
2.3　调压调速　18
2.4　串电阻调速和串级调速　23
2.5　电磁转差离合器调速　25
2.6　变频调速　27

基础3　电力电子器件　30
3.1　电力电子器件的发展与分类　30
3.2　电力二极管　32
3.3　晶闸管　35
3.4　电力晶体管与电力场效应晶体管　40
3.5　绝缘栅双极型晶体管IGBT　43
3.6　智能功率模块　45

基础4　SPWM技术及SPWM逆变器　47
4.1　SPWM的概念　47
4.2　SPWM的调制方法　48
4.3　SPWM逆变器　51

基础5　变频器的压频比控制技术　60
5.1　压频比控制原理　60
5.2　转速开环的电压源型压频比调速系统　65
5.3　转速开环的电流源型压频比调速系统　67

基础6　伺服控制技术基础　70
6.1　伺服控制系统的组成及特点　70
6.2　伺服控制系统的基本要求　72
6.3　伺服控制系统的分类　73
6.4　交流伺服电动机　75

实施篇
项目1　通用型变频调速系统安装与调试　81
任务1　认识通用型变频器　82
任务2　熟悉通用型变频器的功能　87
任务3　了解通用型变频器的速度给定　92
任务4　通用型变频器控制异步电动机正/反转　99
任务5　通用型变频器多段速度运行　106
任务6　通用型变频器的制动　112
任务7　通用型变频器控制永磁同步电动机　121

项目2　转矩矢量高性能变频调速系统安装与调试　127
任务1　认识转矩矢量高性能变频调速系统　127
任务2　操作转矩矢量高性能变频器　136
任务3　转矩矢量高性能变频器的闭环运行　140

项目3　交流调速综合控制系统安装与调试　149
任务1　比例辅料添加机变频器控制系统安装与调试　149
任务2　化纤纺丝机变频器摆频运行控制系统安装与调试　155

项目4　伺服控制系统安装与调试　158
任务1　认识伺服控制系统　158
任务2　伺服控制系统安装与调试　167

应用篇
应用1　变频器的调速应用　177
1.1　炼铁高炉上料小车的调速控制　177
1.2　纺织印染后整理设备多电动机同步系统　179

应用2　变频器的节能应用　183
2.1　变频器节能概述　183
2.2　风机、泵类二次方律负载的变频器运行与节能　185
2.3　直流共母线变频调速系统节能应用　189

应用3　恒压供水专用变频器及其应用　193
3.1　供水系统中的变频器　193
3.2　恒压供水系统的变频控制　194
3.3　恒压供水专用变频器　197

应用4　变频器的PID控制应用　200
4.1　PID控制概述　200
4.2　变频器恒线速度控制系统　201

应用5　变频器通信控制应用　206
5.1　变频器通信概述　206
5.2　无纺布针刺联合机Modbus通信　208
5.3　显色皂洗机多电动机同步运行通信控制　215

参考文献　217

附录　常用变频器外部接线　218