本書采用雙色圖解的形式，系統講解了變頻器、步進/伺服驅動系統的相關知識，主要內容包括：變頻器的分類、結構、原理與控制方式，變頻器的功能應用、控制系統的安裝與接線，變頻器系統的維修；步進電機的分類、結構、特點、工作原理、計算與選擇，步進電機驅動器的分類、電路結構、接口連接與選擇，步進系統的維修；伺服電機的分類、特點、原理、控制方式，伺服驅動器的特點、接口與連接，伺服系統的應用與維修等。
全書內容豐富實用，講解循序漸進，圖解直觀易懂，附贈重點知識講解視頻，手機掃碼即可觀看，使學習更輕松、更高效。
本書非常適合電工、自動控制技術人員自學使用，也可用作職業院校、培訓學校中相關專業的教材及參考書。

變頻、步進、伺服是自動控制領域常見的三大控制方式，隨著智能制造和工業機器人技術的發展，這三種技術的應用越來越廣泛。為了幫助讀者快速、輕松、系統地掌握變頻器系統、步進系統、伺服系統的相關知識與技能，我們特編寫了本書。
本書共分11章，分別對變頻器、變頻器控制系統、變頻器系統的維修，步進電機、步進驅動器、步進控制系統、步進系統的維修，伺服電機、伺服驅動器、伺服系統的應用、伺服系統的維修等內容進行了介紹。
本書的特點如下：
① 實用性——從實踐的角度出發，講解必要的基礎理論知識，更側重于應用技能的掌握。
② 易學性——全書多采用圖文對照、表格匯總的形式進行介紹，重難點知識還配有視頻講解，便于讀者學習與理解。
③ 系統性——一本書囊括了三大主流控制系統，干貨滿滿，特別適合初學者入門學習。
本書主要由陽鴻鈞編著，陽育杰、陽許倩、許秋菊、歐小寶、許四一、陽紅珍、許滿菊、唐許靜、許小菊、陽梅開、陽茍妹等也為本書的編寫做了資料整理、圖表繪制等大量工作。此外，本書在編寫的過程中，得到了同行、朋友及有關單位的幫助與支持，在此向他們表示衷心的感謝！
由于時間和水平有限，書中難免存在不足之處，敬請批評指正。

編著者　

第1章　變頻器  001
1.1　變頻器的分類與結構  002
1.1.1　變頻器的分類  002
1.1.2　變頻器的結構  003
1.2　變頻器的原理與控制方式  005
1.2.1　變頻器內部框圖  005
1.2.2　變頻器的原理  006
1.2.3　逆變的原理  008
1.2.4　變頻器的運行控制方式  009

第2章　變頻器控制系統  011
2.1　基礎與常識  012
2.1.1　變頻器功能與應用場合  012
2.1.2　變頻器應用的連線系統  014
2.1.3　變頻器主回路端子  015
2.1.4　變頻器主回路電路原理  016
2.1.5　主回路輸入側接線安裝斷路器  017
2.1.6　主回路輸入輸出的連接  017
2.1.7　變頻器與濾波器的安裝  019
2.1.8　控制回路端子  019
2.1.9　變頻器接線圖  021
2.1.10　接入變頻器前的電機絕緣檢查  022
2.1.11　變頻器輸出端禁止使用電容  023
2.1.12　變頻器輸出端與電機間安裝開關器件  024
2.1.13　變頻器輸出電纜的長度  024
2.1.14　制動電阻  025
2.1.15　接地線  026
2.1.16　電機電纜  027
2.1.17　變頻器應用系統控制電纜  028
2.1.18　配線要求  029
2.1.19　雙絞屏蔽線  030
2.1.20　電線的連接  030
2.1.21　經過金屬外殼孔需要安裝橡膠塞  031
2.1.22　采用端子環連接電線  032
2.1.23　PLG電纜夾接地安裝  033
2.1.24　變頻器BU型制動單元的連接  033
2.1.25　跳線開關  034
2.1.26　接插座  034
2.1.27　變頻器面板的操作  035
2.2　變頻器應用線路  039
2.2.1　變頻器EM330D升降機應用線路  039
2.2.2　變頻器EM330D塔式起重機回轉應用線路  039
2.2.3　變頻器啟停控制電路  040
2.2.4　電網電源直接驅動電機的備用控制系統  040
2.2.5　PLC控制的變頻器啟停控制電路  042

第3章　變頻器系統的維修  045
3.1　維修基礎  046
3.1.1　兆歐表  046
3.1.2　兆歐表使用的注意事項  047
3.1.3　變頻器絕緣的檢測  048
3.2　變頻器的維護  048
3.2.1　日常檢驗  048
3.2.2　1年期定期檢驗  050
3.2.3　2年期定期檢驗  051
3.3　變頻器的維修  051
3.3.1　元件、配件的檢測與判斷  051
3.3.2　逆變器模塊、整流橋模塊的檢查  052
3.3.3　變頻器電源電路的檢修  052
3.3.4　變頻器主回路器件損壞的常用判斷法  056
3.3.5　變頻器控制系統的檢測  056
3.3.6　主回路電壓、電流、功率測定的儀器類型  057
3.3.7　變頻器故障代碼維修法  059
3.3.8　過流現象的維修  079
3.3.9　過壓現象的維修  081
3.3.10　欠壓現象的維修  082
3.3.11　變頻器過載現象的維修  082
3.3.12　電機過載現象的維修  082
3.3.13　散熱器過熱的維修  082
3.3.14　EEPROM讀寫故障  085
3.4　維修IC速查  086
3.4.1　6N139光耦合IC  086
3.4.2　74HC273觸發IC  086
3.4.3　A7840光耦IC  087
3.4.4　AT24C16A存儲IC  088
3.4.5　LF353運算放大IC  089
3.4.6　UC3844電流模式控制IC  089

第4章　步進電機  093
4.1　基礎  094
4.1.1　普通電機的結構  094
4.1.2　步進電機的特點、類型  094
4.1.3　步進電機的構造  096
4.1.4　三種步進電機的構造特點  098
4.1.5　步進電機的出軸  098
4.1.6　步進電機的主要參數  099
4.1.7　步進電機型號識讀  100
4.1.8　步進電機引線方式與標志  101
4.1.9　步進電機接線的類型  101
4.1.10　步進電機4線為同一相的方法  101
4.1.11　電機接線插座  102
4.2　工作原理  102
4.2.1　相、單、雙、拍的含義  102
4.2.2　三相單三拍工作原理（以4轉子齒為例）  103
4.2.3　三相單三拍工作原理（以2轉子齒為例）  103
4.2.4　三相單三拍的特點（以4轉子齒為例）  104
4.2.5　三相單雙六拍工作原理（以4轉子齒為例）  104
4.2.6　三相單雙六拍工作原理（以2轉子齒為例）  106
4.2.7　三相單雙六拍的特點（以4轉子齒為例）  107
4.2.8　三相雙三拍工作原理（以4轉子齒為例）  107
4.2.9　步進電機轉子齒與定子齒的錯位  107
4.2.10　小步距步進電機的應用  108
4.3　計算與選擇  108
4.3.1　步進電機步距角的計算  108
4.3.2　步進電機轉速的計算  109
4.3.3　步進電機的選擇  110

第5章　步進電機驅動器  113
5.1　基礎  114
5.1.1　步進電機的驅動方式  114
5.1.2　步進電機驅動器的分類  114
5.1.3　步進電機驅動器的結構  115
5.1.4　步進電機驅動器電路結構  116
5.2　連接、接口與選擇  118
5.2.1　端口與接線  118
5.2.2　三相步進電機驅動器控制信號類型  120
5.2.3　三相步進電機驅動器與電機的連接  121
5.2.4　步進電機驅動器的選擇  122
5.3　應用注意事項與故障信息  122
5.3.1　應用注意事項  122
5.3.2　步進電機驅動器SJ-3M16R8AC報警信息  123
5.3.3　步進電機驅動器DN2860MH-B1報警信息  124
5.3.4　步進電機驅動器FSD2204報警信息  124

第6章　步進電機控制系統  125
6.1　基礎  126
6.1.1　步進電機控制系統的特點  126
6.1.2　步進電機控制器應用系統連接圖  127
6.1.3　步進電機控制器應用系統圖  128
6.1.4　步進電機控制器與驅動器間控制信號接口電路  128
6.2　步進電機驅動IC  130
6.2.1　TB67H452FTG　PWM斬波型4通道H橋電機驅動IC  130
6.2.2　TB67S101相位輸入控制雙極步進電機驅動IC  132
6.2.3　TB67S141FTG相位控制的單極步進電機驅動IC  136
6.2.4　TB67S158NG恒壓控制DMOS驅動IC  139
6.2.5　TB67S249FTG雙極步進電機驅動IC  140
6.2.6　TB67S508FTG二相雙極步進電機驅動IC  146
6.2.7　TC78H651FNG雙橋驅動IC  149
6.2.8　TC78H660FTG雙H橋驅動IC  150
6.2.9　TC78S121　PWM斬波式雙通道步進電機驅動IC  153

第7章　步進系統的維修  155
7.1　步進電機的維修  156
7.1.1　步進電機不轉的維修  156
7.1.2　步進電機其他故障與排除  157
7.2　步進控制系統的維修  157
7.2.1　電機不動作、不轉的維修  157
7.2.2　電機啟動堵轉的維修  158
7.2.3　電機運轉不穩定的維修  159
7.2.4　電機運轉抖動的維修  159
7.2.5　電機過熱的維修  159
7.2.6　電機沒勁的維修  160
7.2.7　電機多步或者失步的維修  160
7.2.8　電機位置不準的維修  161
7.2.9　電機噪聲大的維修  161
7.2.10　報警指示燈亮的維修  162
7.2.11　電機工作中突然停機的維修  162
7.2.12　步進系統其他故障的維修  162
7.3　維修IC速查  164
7.3.1　A3977步進電機驅動IC  164
7.3.2　DRV8833為雙路刷式直流或單路雙極步進電機驅動IC  164
7.3.3　L297步進電機專用控制IC  166
7.3.4　L298雙全橋驅動IC  168
7.3.5　MP6500步進電機驅動IC  168
7.3.6　SLA7026M步進電機驅動IC  170
7.3.7　TC1002細分步進電機控制IC  171
7.3.8　其他IC  173

第8章　伺服電機  175
8.1　基礎  176
8.1.1　伺服電機的特點、類型  176
8.1.2　常見的伺服電機  177
8.2　直流伺服電機  178
8.2.1　直流伺服電機的特點  178
8.2.2　盤式電樞直流伺服電機  179
8.2.3　空心杯形轉子直流伺服電機  179
8.2.4　無槽電樞直流伺服電機  180
8.3　交流伺服電機  181
8.3.1　交流伺服電機的特點  181
8.3.2　交流伺服電機的轉子  183
8.3.3　交流伺服電機的編碼器  183
8.3.4　交流伺服電機的原理  184
8.3.5　交流伺服電機的控制方式  184
8.4　允許載荷與比較  185
8.4.1　伺服電機軸端允許載荷  185
8.4.2　直流與交流異步伺服電機的比較  186

第9章　伺服驅動器  187
9.1　基礎  188
9.1.1　伺服驅動器的特點  188
9.1.2　伺服驅動器結構  189
9.1.3　交流伺服驅動器電源模塊結構  193
9.1.4　交流伺服驅動器控制電路結構  194
9.2　連接端口  196
9.2.1　編碼器連接端口引腳分配與定義  196
9.2.2　輸入/輸出信號端口引腳分配與定義  197
9.2.3　通信端口引腳分配與定義  198
9.2.4　電機端子盒與電機側航空插頭  198

第10章　伺服系統的應用  199
10.1　伺服系統的特點  200
10.1.1　伺服系統的作用與分類  200
10.1.2　進給伺服系統簡圖  200
10.1.3　步進電機系統與伺服電機系統的比較  201
10.1.4　直流空心杯伺服電機的連接  202
10.1.5　伺服系統的特點  202
10.1.6　伺服系統的環路  203
10.1.7　進給伺服系統的位置控制形式  204
10.1.8　伺服選型原則  205
10.1.9　伺服系統配線  205
10.1.10　濾波磁環的安裝要求  207
10.1.11　輸出屏蔽電纜與濾波器的安裝要求  208
10.1.12　控制接線圖  209
10.1.13　電子變壓器與伺服驅動器的接線  210
10.1.14　編碼器線纜的選擇  210
10.1.15　功率線纜的選擇  211
10.2　應用  212
10.2.1　脈沖序列定位控制  212
10.2.2　三相220V供電的接線  213
10.2.3　單相220V供電的接線  213
10.2.4　三相380V供電的接線  213

第11章　伺服系統的維修  215
11.1　伺服電機、驅動器的維修  216
11.1.1　伺服電機故障的維修  216
11.1.2　用萬用表判斷增量編碼器的好壞  218
11.1.3　伺服驅動器數碼管的檢修  218
11.1.4　伺服驅動器其他故障的檢修  219
11.1.5　伺服驅動器的定期檢查  219
11.2　故障代碼  221
11.2.1　KT270-EFGH伺服驅動器故障代碼  221
11.2.2　TH-100HA伺服驅動器故障代碼  222
11.2.3　丹佛DSD系列伺服驅動器故障代碼  223
11.2.4　富士alpha-5-smart伺服系統故障代碼  225
11.2.5　臺達ASDA-A系列伺服驅動器故障代碼  225
11.2.6　松下MINAS A6伺服電機驅動器故障代碼  231
11.2.7　松下MINAS A5II系列伺服電機驅動器故障代碼  233
11.2.8　邁信EP1C Plus系列伺服電機驅動器故障代碼  235
11.2.9　邁信EP3E系列伺服電機驅動器故障代碼  236
11.2.10　三菱MR-J4-A（-RJ）、MR-J4-03A6（-RJ）伺服電機驅動器故障代碼  237
11.2.11　MS100B變頻伺服電機驅動器故障代碼  241
11.3　伺服控制系統的維修  242
11.3.1　系統主軸在運轉過程中出現無規律性的振動或轉動  242
11.3.2　主軸在正常加工時正常，在定位時發生抖動  243
11.3.3　伺服系統檢查法  243
11.3.4　伺服系統維修實例  245
11.4　維修IC速查  246
11.4.1　78M15三端正電壓調節IC  246
11.4.2　79L15負電壓穩壓IC  248
11.4.3　DAC0800數/模轉換IC  248
11.4.4　IR2132功率控制IC  249
11.4.5　LM2576降壓型開關穩壓IC  251
11.4.6　LM301運放IC  251
11.4.7　LM339四路差動比較IC  251
11.4.8　LM348運算放大IC  253
11.4.9　LM393運算放大IC  253

附錄　視頻講解二維碼  255

參考文獻  256