西门子变频器工程应用与故障检修实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周志敏，纪爱华 等 著

图书标签:

• 西门子变频器
• 变频器应用
• 变频器故障
• 电气工程
• 工业控制
• 自动化
• 电机控制
• 维修实例
• 电力电子
• 故障诊断

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512388116

版次：1

商品编码：11890703

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：228

字数：348000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书可供电气传动、自动控制、工业电气传动及家电等领域从事变频调速技术研究开发、设计、应用、维护和维修的工程技术人员使用，也可供高等学院及职业技术学院的电力电子、电气传动、工业自动化等专业的师生阅读参考
　　全面讲解西门子变频器工程应用中应具备的设计、调试、通信和故障处理技能

内容简介

　　本书结合西门子变频器在我国的应用现状，在简介了西门子变频器特性及应用领域的基础上，系统的讲述了变频调速系统设计要点、西门子变频器安装布线与调试、西门子变频器网络通信解决方案、西门子变频器故障分析及处理实例等内容。本书题材新颖实用，内容丰富，深入浅出，文字通俗，具有很高的实用价值。

目录

前言
第1章西门子变频器简介1
1.1西门子变频器分类及特性1
1.1.1西门子变频器分类1
1.1.2西门子变频器特性2
1.2西门子变频器应用领域及适用负载类型9
1.2.1西门子变频器广泛应用的原因及应用领域9
1.2.2西门子变频器适用负载类型11
第2章变频调速系统设计要点13
2.1变频器的选择13
2.1.1变频器选型13
2.1.2变频器功率的选取20
2.2变频器选用件的特点和应用25
2.2.1变频调速系统的制动选件25
2.2.2电抗器和滤波器选件31
2.3变频调速系统电气主接线39
2.3.1变频器电气主接线及电器防护型式39
2.3.2变频调速系统配套电气设备选用40
2.3.3变频调速系统电力电缆技术特性51
第3章西门子变频器安装布线与调试59
3.1变频器安装59
3.1.1变频器的工作环境59
3.1.2变频器安装的基本要求63
3.2变频调速系统布线及抗干扰设计65
3.2.1变频调速系统信号分类及传输线65
3.2.2变频调速系统抗干扰设计及接地技术69
3.3变频器的参数设置74
3.3.1变频器的参数74
3.3.2变频器的频率给定79
3.3.3变频器压频比的正确设置82
3.3.4变频器启动方式及加减速过程85
3.3.5变频器多功能端子的应用93
3.3.6变频器转矩提升功能94
3.3.7变频器的直流制动功能96
3.3.8西门子变频器参数设置实例97
3.4变频调速系统的调试99
3.4.1变频调速系统调试条件99
3.4.2变频器操作101
3.4.3变频调速系统的静态及负载调试115
第4章西门子变频器网络通信解决方案118
4.1网络通信方式及接口118
4.1.1网络通信方式118
4.1.2网络通信接口120
4.2RS485通信网络及抗干扰技术124
4.2.1RS485通信网络124
4.2.2影响RS485通信网络信号传输的因素130
4.2.3RS485总线的接地方式及处理方法132
4.3变频器通信方式及抗干扰设计示例137
4.3.1变频器通信方式及优点137
4.3.2变频器基于RS485通信抗干扰设计示例141
4.4PLC与西门子变频器通信解决方案145
4.4.1S7PLC基于PROFIBUSDP与Master系列变频器通信145
4.4.2S7PLC基于PROFIBUSDP与6SE70系列变频器通信147
4.4.3西门子S7PLC基于USS与MM440变频器通信152
4.4.4西门子PLC基于PROFIBUS网络控制ER440变频器156
4.4.5MMV系列变频器的远程控制及数据通信159
4.4.6ECO系列变频器的远程控制及数据通信162
第5章西门子变频器故障分析及处理实例165
5.1变频器故障分类与维修流程165
5.1.1变频器故障分类165
5.1.2变频器维修流程及技术条件168
5.2变频器故障诊断技术与故障率172
5.2.1变频器故障诊断技术与维修原则172
5.2.2变频器的故障率与引发故障的外部因素176
5.2.3变频器故障的自诊断与测试182
5.3变频器故障分析184
5.3.1变频器主回路故障分析184
5.3.2变频器辅助控制电路故障分析188
5.4变频器典型故障原因及处理方法192
5.4.1变频器过电流故障原因及处理方法192
5.4.2变频器过载、过热故障原因及处理方法196
5.4.3变频器过电压、欠电压故障原因及处理方法198
5.5西门子变频器故障检修实例203
参考文献222

前言/序言

　　西门子变频器采用直接转矩控制（DTC）技术，并结合诸多先进的生产制造工艺，具有宽功率范围；优良的速度控制和转矩控制特性；完整的保护功能以及灵活的编程能力，并且具有与现场总线通用的用户与流程界面、规格设计、调试及维护等功能，不仅具有通用的软件工具，还具有通用的备件，其应用领域广泛，能够满足绝大多数的工业领域各种应用对交流调速的不同要求。
　　西门子变频器可以很好地与工艺流程控制系统结合，达到最优的速度和转矩控制，并且保持高精度，在保证生产线最终产品稳定品质的同时，还降低了对电机和驱动机械设备的磨损，因而降低了维护的成本。
　　西门子变频器在结构和性能上的不断创新，使由其构成的交流变频调速系统在性能上不断地完善，因此在我国的工业电气传动领域得到广泛的应用。为此，本书根据国内从事西门子变频器工程应用的一线工程技术人员的实际需求，将西门子变频器的工程应用设计要点、参数设置、系统调试、网络通信、故障分析与处理实例有机地结合在一起，系统地阐述了在西门子变频器工程应用中应具备的设计、调试和故障分析及处理的技能。本书在写作上力求做到通俗易懂，与实际紧密结合，是从事西门子变频器工程应用、维护和维修的工程技术人员必备的参考书。
　　本书由周志敏、纪爱华、周纪海、纪达奇、刘建秀、顾发娥、刘淑芬、纪和平、纪达安、陈爱华等编写，本书在资料的收集和技术信息的交流上得到了国内专业学者和同行，及西门子变频器制造商的大力支持，在此表示衷心的感谢。
　　由于时间仓促，水平有限，错误之处在所难免，敬请读者批评指正。

《工业自动化核心技术解读：变频器原理、选型与节能优化》 本书旨在为读者深入剖析工业自动化领域中的关键技术——变频器。不同于侧重工程案例分析或故障排除的书籍，本书将着力于变频器的基础理论、核心工作原理、细致的选型考量以及实用的节能优化策略，为读者构建一个全面而深入的理论知识体系。 第一部分：变频器原理精粹 本部分将从最基本的概念出发，逐步深入变频器的内部构造与工作机制。我们将详细阐述变频器如何通过改变输出电压和频率来控制交流电动机的转速，重点介绍整流、直流环节、逆变三大核心模块的功能与相互作用。其中，对于PWM（脉冲宽度调制）技术的原理、不同调制方式的优劣以及其在实现精确频率控制中的作用，将进行详尽的讲解。此外，我们还将探讨各种控制策略，如V/f控制、矢量控制（包括转矩控制和速度控制）的原理、数学模型以及在不同应用场景下的适用性。读者将理解不同控制方式对电机性能、动态响应和节能效果的影响。 第二部分：变频器选型策略与考量 正确的变频器选型是确保设备稳定运行和经济高效的关键。本部分将提供一套系统化的选型方法论。首先，我们将分析影响变频器选型的关键因素，包括电机的功率、电压等级、额定电流、额定转速，以及负载的特性（如恒转矩、变转矩、恒功率等）。其次，我们将详细介绍变频器主要的电气参数，如额定容量、输出容量、过载能力、启动转矩等，并解释这些参数在选型过程中的重要性。针对不同行业和应用场景，如风机水泵、卷材机械、冶金矿山、注塑机等，我们将提供具体的选型指导和案例分析，帮助读者规避常见的选型误区。此外，制动方式（直流制动、能耗制动、再生制动）的选择、制动单元的配置以及滤波器的应用也将作为重要的选型组成部分进行探讨。 第三部分：变频器节能优化技术 在当前能源日益紧张的背景下，变频器在实现工业节能方面扮演着至关重要的角色。本部分将聚焦于变频器的节能优化技术。我们将深入分析变频器与传统调速方式（如机械调速、电阻调速）在能耗上的差异，量化变频器在不同负载下的节能潜力。在此基础上，我们将重点介绍多种节能优化策略。例如，针对风机、水泵等变转矩负载，我们将详细阐述利用变频器平方反比（P∝f³）或立方反比（T∝n²）的特性进行节能的原理，并提供具体的参数设置建议。此外，我们还将探讨如何通过优化变频器的载波频率、加减速时间、动态转矩提升等参数来进一步提升节能效果，同时保证电机的稳定运行。对于多机联动、PLC配合等复杂控制系统中的节能策略，也将有所提及。 第四部分：变频器运行与维护基础 虽然本书不侧重故障检修，但为了保证变频器的长期稳定运行，对运行中的注意事项和基础维护知识的掌握是必不可少的。本部分将提供变频器的基本运行要求，包括环境温度、湿度、海拔等方面的要求，以及电源质量对变频器性能的影响。我们将讲解变频器日常巡检应关注的关键点，如指示灯状态、运行声音、温升情况等。同时，我们还将介绍变频器的基础维护步骤，如定期清洁散热风道、检查连接端子、接地情况等，旨在帮助读者预防潜在的运行问题，延长设备使用寿命。 第五部分：新型变频器技术趋势展望 为了让读者了解变频器技术的最新发展动态，本部分将对一些前沿技术进行简要的介绍和展望。我们将探讨永磁同步电机（PMSM）与变频器的配合应用，以及其在效率和功率密度上的优势。此外，对多电平技术、SiC（碳化硅）等新型功率器件在变频器中的应用前景，以及智能变频器在物联网、大数据时代的潜在发展方向，也将进行初步的探讨，帮助读者对未来变频器技术的发展趋势有一个初步的认识。 本书内容严谨，理论清晰，逻辑性强，旨在为工业自动化领域的工程师、技术人员、在校学生以及对变频器技术感兴趣的读者提供一个系统、深入的学习平台。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解变频器的工作原理，掌握科学的选型方法，并能有效地应用于实际生产中，从而实现工艺优化和显著的节能效果。

评分☆☆☆☆☆

我关注到这本书的书名中带有“实例”二字，这对我来说是一个非常重要的吸引点。很多技术书籍，虽然理论扎实，但往往过于抽象，难以与实际工作相结合。而“实例”则意味着书中会包含真实的项目案例，这对于我们这些一线操作人员来说，是最有价值的内容。 我希望书中能够提供一些详细的西门子变频器在不同行业、不同设备上的实际应用案例。比如，在一个具体的生产线改造项目中，是如何选择合适的变频器型号，如何进行参数的配置，以及在调试过程中遇到了哪些问题，又是如何解决的？我期待看到的是一些包含图纸、接线图、参数列表，甚至是一些项目实施过程中遇到的具体挑战和解决方案的案例。这不仅仅是技术的展示，更是工程经验的分享。同时，在“故障检修”方面，我希望能够看到一些典型故障的“故事”，比如一个曾经困扰某个工厂的变频器故障，是如何被作者一步步分析、定位并最终排除的。这些“故事”式的案例，更容易让人理解，也更容易记住，并且可以帮助我们积累宝贵的经验，在面对类似问题时，能够更快速地做出判断。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《西门子变频器工程应用与故障检修实例》精准地击中了我的“痛点”。作为一名在自动化领域工作多年的技术人员，我深知变频器在工业生产中的重要性，同时也饱受其复杂性和故障处理的困扰。 我非常希望书中能够详细讲解西门子变频器在各种工程场景下的具体应用。比如，在选择变频器时，除了基本的功率匹配，还需要考虑哪些重要的因素？如何根据不同的负载类型（如恒转矩负载、恒功率负载、风机水泵负载等）来选择最合适的变频器型号和参数？书中是否会提供一些实际的选型指导，甚至是一些工程设计方面的建议？我特别期待看到书中能有关于变频器如何与PLC、HMI等其他自动化设备进行集成和通信的详细介绍，以及如何实现更高级的功能，如多电机同步控制、PID闭环控制等。这些实际的应用场景讲解，将对我日常的工作有直接的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名给我一种非常实在的感觉，我本身就是一名在自动化行业摸爬滚打多年的工程师，平时的工作就离不开变频器的调试和维护。所以，当我在书店里看到《西门子变频器工程应用与故障检修实例》这本书时，我几乎是毫不犹豫地就拿下了。虽然我还没有来得及深入阅读，但从目录和一些章节的标题来看，这本书的内容应该是非常接地气的，特别是“工程应用”和“故障检修实例”这两个词，直接点出了我工作中的痛点和需求。 我最期待的是书中关于“工程应用”的部分。我知道，理论知识固然重要，但如何在实际工程中将这些理论转化为可行的方案，却是另一门学问。比如，在选择变频器型号时，需要考虑哪些因素？是功率匹配、过载能力、通信协议，还是环境适应性？书中是否会结合具体的项目案例，讲解如何根据不同的负载类型（如风机水泵、皮带输送机、起重机等）来选择最合适的变频器，以及如何进行参数的初步设置？我希望看到的是一些实际的选型指导，而不仅仅是冰冷的规格参数表。另外，在安装调试过程中，有哪些细节需要特别注意？例如，电磁兼容性（EMC）的处理，接地方式的选择，以及如何避免谐波污染等问题，这些都是实际工程中经常遇到的难题。如果书中能有图文并茂的讲解，甚至是一些经验之谈，那将是对我极大的帮助。我一直觉得，好的工程应用书籍，应该能够帮助读者少走弯路，快速掌握变频器在实际项目中的应用技巧。

评分☆☆☆☆☆

我之所以会关注到这本书，完全是因为我工作中经常需要和西门子变频器打交道，而我的经验告诉我，理论知识再丰富，也比不上一些真实的工程案例和实用的故障排除方法来得重要。 我非常希望这本书能够深入到“工程应用”的细节之中。例如，在实际项目中，如何根据不同的设备特性来选择最适合的变频器型号？如何进行参数的精确设置，以达到最佳的运行效果？书中是否会提供一些关于变频器安装、接线、电磁兼容性（EMC）处理等方面的实用建议？我希望看到的是一些能够直接指导实际操作的内容，而不是仅仅停留在理论层面。同时，在“故障检修”方面，我迫切希望书中能够包含一些贴近实际的案例。比如，当电机出现异常噪音、抖动，或者变频器频繁报警时，具体应该如何一步步地进行排查？书中是否会提供一些实用的诊断技巧，比如如何利用示波器、万用表等工具来检测关键的电路或者元器件？这些能够帮助我们“对症下药”的经验，对我来说至关重要。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在生产一线工作的技术人员，对于“故障检修”这个环节，我有着切身的体会。变频器在使用过程中出现各种各样的问题是常有的事，而如何快速、准确地找到并解决问题，直接关系到生产的连续性和效率。这本书的“故障检修实例”部分，是我最感兴趣的内容。我非常希望书中能收录一些典型、常见但又棘手的故障案例，并详细分析故障产生的原因，给出相应的检修步骤和解决方法。 例如，当变频器出现过载报警时，是负载过大，还是参数设置不当，亦或是编码器信号有问题？当变频器无法启动时，是电源问题，控制信号丢失，还是内部硬件故障？书中能否提供一些实用的诊断技巧，比如如何利用变频器的显示面板、状态指示灯，或者通过上位机软件来读取故障代码和历史记录，从而缩小故障范围？我尤其关注书中是否会讲解一些进阶的故障判断方法，例如通过示波器测量关键信号，或者利用万用表进行元器件的检测。此外，一些非直观的故障，比如电机运行不稳、噪音异常、温升过高等，书中是否会提供详细的分析思路和排除方法？我希望这本书能够成为我在遇到疑难杂症时的“救命稻草”，帮助我快速恢复设备的正常运行。

评分☆☆☆☆☆

我之所以对这本书抱有很高的期望，还在于它强调了“工程应用”这一维度。在很多技术书籍中，往往侧重于理论讲解，对于实际操作和落地应用则着墨不多。但对于我们这些在现场工作的工程师来说，理论知识固然是基础，但如何将其有效地应用到实际项目中，才是衡量技术能力的关键。 我非常期待书中能够详细介绍西门子变频器在不同行业、不同场景下的具体应用案例。比如，在食品饮料行业的生产线上，变频器可能需要考虑卫生等级和防爆要求；在冶金行业的重型机械设备上，变频器则需要承受高负荷和恶劣的工况。书中能否通过图表、流程图甚至是照片，直观地展示变频器在这些应用场景中的集成方式、控制逻辑以及与其他设备的联动关系？此外，关于变频器的选型、安装、接线，以及系统调试等过程，书中能否提供一些详细的步骤和注意事项？我希望能够看到一些工程人员在实际项目中遇到的挑战，以及他们是如何利用西门子变频器的功能和特性来解决这些挑战的。这对于我提升自己的工程实践能力，将会有非常大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的副标题——“工程应用与故障检修实例”，给我一种非常务实和解决实际问题的感觉。作为一名在生产线上工作的技术员，我深知理论知识和实际操作之间的差距。很多时候，我们遇到的问题是书本上学不到的，需要依靠经验和技巧来解决。 我非常期待书中能够提供一些真实、典型的工程应用案例。例如，在某个特定的生产线上，是如何选择和配置西门子变频器的？在安装和调试过程中，遇到了哪些挑战？是如何解决的？这些案例是否能够包含详细的接线图、参数设置表，以及具体的调试步骤？我想看到的是一些能够直接借鉴到自己工作中的“模板”。另外，在“故障检修”方面，我希望书中能够收录一些具有代表性的故障现象，并详细分析其产生的原因，给出具体的排除方法。例如，变频器频繁跳闸，电机运行异常，或者通讯中断等。如果书中能提供一些诊断故障时常用的方法，比如如何利用变频器的显示面板、状态指示灯，或者上位机软件来获取故障信息，那将非常有价值。我希望这本书能够成为我手中的“宝典”，在我遇到技术难题时，能够迅速找到答案，提高工作效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《西门子变频器工程应用与故障检修实例》听起来就充满了实际操作的指导意义，这对于我这种在工厂一线工作的技术人员来说，无疑具有很强的吸引力。 我特别看重“工程应用”这部分内容。我希望书中能够详细介绍西门子变频器在各种工业场景下的具体应用，比如在不同的行业（如机械制造、化工、食品饮料等）中，变频器是如何被集成和应用的。书中是否会提供一些实际的案例分析，包括选型、接线、参数设置以及调试过程中的关键点？我希望能够从中学习到如何在实际项目中，有效地利用变频器的各项功能，提高设备性能和生产效率。同时，“故障检修实例”也是我非常期待的部分。在实际工作中，变频器故障频发，而如何快速准确地诊断和排除故障，是至关重要的。我希望书中能够收录一些典型、常见的故障案例，并详细分析其产生的原因，给出具体的排除步骤和解决方法。例如，当变频器出现过载、欠压、通信中断等报警时，书中是否会提供系统性的排查思路和技巧？我希望这本书能够成为我在遇到变频器相关的技术难题时，能够快速查阅并解决问题的“实用手册”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“故障检修实例”部分，是吸引我的一大关键。在实际工作中，变频器出现故障是不可避免的，而快速有效地排除故障，是保证生产线正常运行的关键。 我期待书中能够提供一些非常具体、实用的故障排除步骤。比如，当变频器出现“过载”报警时，书中是否会提供一个详细的排查流程，从简单的检查电源、负载，到深入分析电机、编码器，再到检查变频器内部参数？对于一些常见的故障，如“接地故障”、“欠压”、“过压”等，书中是否能提供一些图文并茂的解释，以及相应的处理方法？我希望书中不仅仅是列出故障代码，更能深入分析故障的根源，并提供一些“经验之谈”，帮助我们避免类似故障的再次发生。例如，书中是否会分享一些关于如何利用变频器的内置诊断功能，或者通过外部测试仪器来判断故障的技巧？这些实用的技巧，将是我在实际工作中解决燃眉之急的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一大亮点在于“故障检修”这个板块。坦白说，我们在实际工作中，遇到的问题五花八门，有些故障的排查确实是一件非常头疼的事情。我希望这本书能够像一本“变频器故障排除手册”一样，为我们提供系统性的指导。 我特别希望看到书中能够针对不同类型的故障，提供详细的排查流程和思路。例如，当变频器出现“过电流”报警时，究竟是电机问题、负载问题，还是变频器内部参数设置不当？书中能否通过一些列的提问和检查步骤，引导读者一步一步地缩小故障范围？另外，对于一些比较隐蔽的故障，比如电机在低速运行时抖动，或者在高速运行时噪音过大，书中能否提供一些深入的分析方法，帮助我们理解这些现象背后的原因？我期待书中能够包含一些实际的故障照片，比如烧毁的元器件，或者损坏的线路，这样可以帮助我们更直观地识别问题。此外，书中如果能提供一些关于如何使用万用表、示波器等通用测试仪器来检测变频器关键部分的技巧，那就更实用了。

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