变频器应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭艳萍 著

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出版社： 北京师范大学出版社

ISBN：9787303097494

商品编码：29584589091

包装：平装

出版时间：2009-02-01

基本信息

书名：变频器应用技术

定价：23.00元

作者：郭艳萍

出版社：北京师范大学出版社

出版日期：2009-02-01

ISBN：9787303097494

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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内容提要

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《变频器应用技术》是高职电气自动化、机电一体化、制冷及数控技术专业的核心课程，通过本课程的学习，能够使学生掌握变频调速技术、PLC应用技术等多学科综合知识与基本技能，具备变频调速系统的设计、安装、调试、维护及设备改造的综合应用能力。
该教材以“加强应用、注重技能、培养能力”为宗旨，从技术应用、实操的角度分析讲解变频器的工作原理、变频器常用功能解析以及变频器的常见控制电路等，淡化了变频器的变频原理及控制方式等理论分析，重点培养学生使用、操作变频器，并通过对变频器常用参数的分析，使学生学会如何正确设置变频器的参数。同时，随着变频器的广泛应用，变频器与PLC相结合构成控制系统已经成为自动化领域中的典型代表，为此，该教材精心挑选了变频器与PLC相结合的典型控制案例，详细分析了系统组成、变频器参数设置以及PLC的编程等，有利于拓展学生的思路，培养他们的综合思维能力和工程应用能力，有利于学生由模仿到创新，循序渐进地提高技术应用能力。
本教材共5章。章介绍变频器的变频原理、构成及控制方式。第2章介绍三菱FR-A540变频器的面板、控制电路端子的分配和功能，重点介绍变频器的几种运行操作模式。第3章对变频器的频率给定、加减速功能、外接端子及控制功能、变频器内置PID控制、程序控制及工频运行切换功能、保护和显示功能等进行了详细分析。第4章对变频器常用继电器控制电路和PLC控制电路的组成、工作原理、程序设计、参数设置等进行了详细论述。第5章介绍了变频器的选择、安装、布线和抗干扰措施。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《变频器应用技术》内容简介 本书旨在为读者提供关于变频器在各种工业和工程领域中的全面应用指南。本书内容详实，从变频器的基本原理讲起，逐步深入到复杂的应用场景和控制策略，旨在帮助读者掌握变频器的选型、安装、调试、运行和维护等关键技能。 第一篇：变频器基础理论与核心技术 第一章：变频器概述与发展历程 变频器的定义、作用和重要性。 变频器从早期简单的调压调频到现代矢量控制、伺服控制的发展脉络。 变频器在工业自动化中的地位和发展趋势。 不同类型变频器的基本分类（如V/f控制、矢量控制、伺服驱动器等）。 变频器在节能减排、提高生产效率、改善产品质量方面的重要作用。 第二章：变频器工作原理 变流原理： 整流电路：AC-DC转换，包括不可控整流（如桥式整流）和可控整流（如晶闸管整流）。详细介绍二极管整流桥和可控硅整流桥的结构、工作过程及优缺点。 平波电抗器（直流环节）：作用是平滑直流电压，减小纹波，保证逆变器稳定工作。 逆变电路：DC-AC转换，将直流电转换为可变频率、可变电压的交流电。详细介绍IGBT、MOSFET等功率器件在逆变器中的应用。 PWM（脉冲宽度调制）技术：核心控制原理，通过改变脉冲宽度来合成不同频率和幅值的交流输出。深入讲解SPWM（正弦脉冲宽度调制）和向量控制中的PWM生成方法。 控制原理： V/f（电压/频率）控制：最基本的开环控制方式，适用于恒转矩负载。详细讲解其原理、优点（简单易用）和缺点（动态响应慢，精度不高）。 矢量控制（磁通定向控制）：通过控制电机的磁链和电磁转矩，实现与直流电机类似的独立控制。详细讲解其基本原理、同步坐标系和旋转坐标系下的数学模型、控制框图。区分电压型矢量控制和电流型矢量控制。 直接转矩控制（DTC）：一种不依赖于电机模型、直接控制电磁转矩和磁通的方法，动态响应速度快。介绍其基本原理、切换表和实现方式。 伺服控制：针对伺服电机的高精度、高动态响应控制。介绍伺服驱动器与伺服电机配合的工作原理，包括位置、速度和转矩的闭环控制。 第三章：变频器的关键组成部分与参数解析 功率单元： 整流单元（AC/DC）：详细介绍不同类型的整流电路（二极管、晶闸管），及其对电网的影响（谐波）。 直流中间环节（DC Bus）：包括直流电容（储能、滤波）和直流电抗器（限流、滤波）。解释其作用和影响。 逆变单元（DC/AC）：详细介绍IGBT、MOSFET等功率模块的性能特点、驱动电路和保护措施。 控制单元： 主控芯片（DSP、ARM等）：微处理器，负责执行控制算法、处理用户指令。 驱动电路：驱动功率器件开关。 通信接口：RS485、CAN、Ethernet等，用于与上位机或PLC通信。 输入/输出接口：模拟量输入/输出（0-10V, 4-20mA），数字量输入/输出（开关量）。 操作面板与显示： LED/LCD显示屏：显示运行状态、参数设置、故障信息。 按键：用于参数设置、启停控制、频率调节。 关键参数解析： 额定功率、额定电压、额定电流：选型的基础。 过载能力（150%/1min, 180%/10s等）：应对动态负载。 启动转矩：不同控制模式下的启动特性。 调速范围：变频器能够输出的频率范围。 运行精度：速度或位置控制的精确度。 效率：能量转换效率，影响节能效果。 载波频率（PWM频率）：影响噪音、电机发热和效率。 保护功能：过压、欠压、过流、过载、过温、短路、接地等。 制动方式：制动电阻、直流制动、回馈制动。 第二篇：变频器的实际应用与技术要点 第四章：变频器选型指南 负载特性分析： 恒转矩负载（如输送带、挤出机、升降机）。 平方转矩负载（如离心泵、风机）。 恒功率负载（如机床主轴、卷绕机）。 变转矩、变功率负载。 电机选型与匹配： 变频器与感应电机的匹配。 变频器与永磁同步电机（PMSM）的匹配。 变频器与伺服电机的匹配。 功率匹配、电压匹配、电流匹配。 环境条件与防护等级（IP等级）： 温度、湿度、海拔、腐蚀性气体、粉尘等环境因素。 IP等级选择原则（如IP20、IP44、IP65）。 控制方式选择： V/f控制 vs 矢量控制 vs DTC vs 伺服控制。 根据应用精度、动态响应要求选择。 特殊应用考量： 多电机联动控制。 高压变频器。 防爆变频器。 直流变频器。 第五章：变频器安装与调试 安装要求： 安装位置：通风良好、远离热源、避免强磁场干扰。 机柜安装：散热、防尘、防震。 配线规范：电源线、电机线、控制信号线、接地线。 接地要求：变频器接地、电机接地、控制信号接地。 电气连接： 主电路连接：电源侧、电机侧。 控制电路连接：端子定义、外部控制（启停、正反转、多段速、模拟量给定）。 通信接口连接。 调试步骤： 通电前的检查：接线、绝缘。 参数初始化：恢复出厂设置或根据需求设置。 空载调试：检查电机转向、基本运行参数。 带载调试：加载测试，观察运行稳定性、电流、转矩。 关键参数调试：PID调节、电子热保护、过载能力设置、制动参数设置。 功能测试：外部控制、通信功能测试。 第六章：常见负载的变频器应用实例 风机和水泵应用： 节能原理：平方转矩特性，流量与转速的三次方关系，压力与转速的二次方关系。 节能计算方法。 PID控制的应用：恒压、恒流量、恒温控制。 多泵联动控制。 起重机与升降机应用： 对启动转矩、制动性能的要求。 平稳启停与定位精度。 重载启动与再生制动。 多电机同步运行。 输送带与卷绕机应用： 恒转矩或恒功率控制。 张力控制与线速度控制。 变频器与编码器的配合。 机床主轴与加工中心应用： 高精度速度控制与恒扭矩输出。 多段速与无级调速。 高频运行与散热问题。 变频器与PLC的集成。 其他应用： 搅拌机、压缩机、注塑机、印刷机械等。 第七章：变频器的保护与故障诊断 变频器内置保护功能详解： 过压、欠压保护。 过流、过载保护（包括电子热保护）。 输出短路、接地保护。 过温保护（散热器温度、模块温度）。 堵转保护。 失速保护。 通信异常保护。 常见故障现象与原因分析： 变频器不启动：电源问题、控制信号问题、保护触发。 电机不转：接线错误、电机故障、变频器故障。 运行不稳、噪音大：参数设置不当、电机故障、干扰。 频繁跳闸（过流、过载）：负载过大、启动参数设置不当、电机故障、变频器故障。 输出电压异常。 故障排除步骤与技巧： 查阅变频器手册和故障代码。 使用万用表、示波器等工具进行检测。 系统性排查法：从电源、变频器、电机、负载、控制信号逐一排查。 经验积累与案例分析。 第三篇：变频器的高级应用与技术拓展 第八章：变频器与PLC/上位机集成 通信协议： Modbus RTU/ASCII：最常用的串行通信协议。 Profibus DP/CANopen/EtherNet/IP等现场总线。 RS232、RS485接口。 集成方式： PLC作为主控制器，变频器作为从设备。 数据交换：读写变频器参数、状态、故障信息，向变频器发送运行指令和频率给定。 应用实例： 多台变频器集中控制。 复杂工艺流程的自动化控制。 远程监控与诊断。 第九章：变频器的电磁兼容性（EMC）与谐波治理 电磁干扰（EMI）与电磁敏感性（EMS）： 变频器产生的干扰源：高频开关、PWM信号、功率器件。 干扰的传播途径：电缆辐射、传导。 对周围设备的影响。 EMC对策： 滤波器：输入滤波器、输出滤波器。 屏蔽电缆。 合理的接地。 布线规范。 电网谐波分析与治理： 变频器产生的谐波类型和危害。 无源滤波器、有源滤波器。 多脉冲整流技术。 直流电抗器的作用。 第十章：变频器的节能技术与经济效益分析 变频调速节能原理： 风机、水泵的平方转矩特性。 变频器在不同负载下的节能效果估算。 经济效益分析： 节能效益计算：电费节省、设备折旧、维护成本。 投资回报期计算。 变频器应用的市场潜力。 第十一章：变频器的维护与安全操作 日常检查与维护： 清洁、散热系统检查、连接紧固。 定期监测运行参数。 故障预防性维护： 定期更换关键元器件（如电容）。 软件升级。 安全操作规程： 带电作业风险。 断电操作。 个人防护装备。 紧急停机操作。 本书的编写风格注重理论与实践相结合，通过大量的图表、接线示意图和实例分析，力求使内容更易于理解和掌握。本书适合于从事自动化控制、机械设计、电气工程等领域的工程技术人员、技术工人以及相关专业的在校学生阅读。通过学习本书，读者将能够深刻理解变频器的奥秘，并将其熟练应用于实际生产和工程项目中，从而提升工作效率、降低生产成本，推动工业自动化水平的进步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都令人印象深刻。它不仅仅局限于传统的应用层面，还对未来技术的发展趋势进行了预判和探讨，使得整本书在时效性上也有很强的生命力。作者在讨论技术局限性时表现出的那种坦诚和客观，也极大地增强了文本的可信度。比如，在讲述某一特定控制策略的优势时，作者也毫不避讳地指出了它在特定非线性负载下的潜在不足，并提供了替代方案。这种辩证的思维方式，远比单纯的赞美和鼓吹要来得有价值。总的来说，这本书的价值在于它构建了一个全景式的技术认知地图，让读者可以清晰地看到自己所处的位置以及通往更高层次的路径。购买它，绝对是一笔高回报的知识投资。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我带着一丝怀疑翻开了这本书，毕竟技术类书籍的质量参差不齐。然而，这本书完全超出了我的预期。作者的写作风格非常接地气，没有故作高深的腔调，而是像一位经验丰富的前辈在耐心指导后辈。书中对不同工况下的参数调整给出了详尽的表格和曲线分析，这些数据是如此精确和详实，让人感觉作者是站在第一线摸爬滚打出来的。我曾经为某一个项目调试头疼了很久，尝试了各种方法都不理想，后来对照书中的某个特定场景的解决方案，茅塞顿开，问题迎刃而解。这种即时生效的实用性，是衡量一本技术书籍价值的黄金标准。此书的价值，绝不仅仅体现在理论的阐述上，更在于它提供的那些可以立即应用于实践的“工具箱”和“思维模式”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量实在让人眼前一亮，拿在手里就有一种厚重而专业的感觉。更难得的是，作者在内容组织上展现了极高的专业素养和匠人精神。它不是那种堆砌术语的“学术高冷文”，而是充满了鲜活的工程实践气息。我注意到，书中对于不同品牌和型号设备的兼容性、升级改造的潜力等方面都有独到的见解，这在许多同类书籍中是很少见的。它不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么会这样”以及“如何做得更好”。当我翻阅到关于节能优化算法的那几个章节时，我简直惊呆了，作者似乎将前沿的研究成果巧妙地融入到日常应用的技术框架中，使得即便是传统设备也能焕发出新的生命力。读完此书，我感觉自己对整个行业的发展脉络都有了更清晰的认识，它拓宽了我的视野，让我看到了更多创新的可能性。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让人爱不释手的技术专著，虽然我不是这个领域的专家，但读完之后感觉受益匪浅。作者的讲解深入浅出，仿佛带着我们一步步走进一个充满奥秘的世界。书中对基础理论的阐述非常扎实，不像有些技术书籍那样空泛，而是紧密结合实际应用场景，让人能够清晰地理解每一个概念背后的逻辑。特别是对于一些复杂问题的分析，作者总是能用最直观的语言和丰富的图例进行剖析，即便是初次接触这些知识的读者也能快速上手。我特别欣赏其中关于系统集成和故障排查的部分，那简直就是一本实用的操作手册，记录了作者多年来的宝贵经验。阅读过程中，我时常会停下来思考，然后对照书中的案例进行自我检验，这种沉浸式的学习体验，远胜于枯燥的理论灌输。全书的结构设计也十分合理，层层递进，让人在不知不觉中完成了知识体系的构建，对于想要系统学习这方面知识的人来说，这绝对是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识密度非常高，但阅读起来却一点也不费劲，这得益于作者精妙的叙事技巧。它巧妙地将复杂的控制理论与实际工程中的常见现象串联起来，形成了一个完整且易于理解的知识闭环。我尤其喜欢其中穿插的“案例剖析”环节，每一个案例都像是一个微型课题研究，从现象描述、原因探究到最终的解决方案，逻辑链条清晰可见，令人信服。它不仅教授了技能，更重要的是培养了一种严谨的分析问题和解决问题的科学态度。对于行业内的资深人士来说，它是一本巩固和查漏补缺的绝佳工具书；对于新手而言，它无疑是铺设坚实地基的最佳教材。这种跨越不同经验层次的适用性，是此书最难能可贵之处。