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郑凤翼著 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111363446

商品编码：29624819458

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：轻松解读三菱变频器原理与应用

定价：29.80元

作者：郑凤翼著

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787111363446

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.295kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书主要内容有变频器的基本组成和工作原理；三菱FR―540变频器的组成、端子功能和功能参数；变频器的基本应用；变频器的工程应用；变频器的选择、安装、调试与维护。
　　本书文字精炼，通俗易懂，内容丰富，分析详细、清晰，在写法上尽量运用图解的方法，图文相辅相成。在内容上力求简明实用，并采用深入浅出、图文并茂的表达方式，通俗易懂。
　　本书适合广大初、中级电工人员阅读，也可供大专院校相关专业师生参考。

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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精炼动力，智慧驱动：现代工业自动化控制系统深度解析 在这日新月异、技术革新浪潮汹涌的时代，工业自动化已成为衡量一个国家制造业现代化水平的重要标志。从生产线的精准运行到能源效率的极致优化，再到复杂工艺流程的智能调控，无不闪耀着自动化技术的智慧之光。而在这背后，扮演着核心驱动角色的，正是那些能够精细控制电机运转、响应各种指令、实现节能降耗的先进控制系统。 本书旨在为广大工业界同仁、工程技术人员、相关专业院校师生，以及对工业自动化控制技术充满好奇的读者，提供一个深入、全面、系统地理解现代工业自动化控制系统核心技术的窗口。我们将超越单一设备或品牌的局限，从自动化系统设计的宏观视角出发，深入剖析构成这一复杂智能体系的各个关键环节，揭示其内在的运行机理、技术演进脉络以及在不同工业场景下的多元化应用。 一、 自动化控制系统的基石：电气传动技术发展脉络与核心组件 任何自动化系统的最终执行者都离不开动力源的驱动，而电气传动技术的发展，正是现代工业自动化的基石。本书将带领读者穿越电气传动技术发展的历史长河，从最初的简单接触器控制，到有级调速，再到如今普遍应用的无级调速技术，理解每一次技术飞跃背后的原理与意义。 我们将重点聚焦于现代电气传动系统中不可或缺的核心组件： 电机类型与特性解析： 深入探讨异步电机、同步电机、直流电机等不同类型电机的结构、工作原理、性能特点及其适用范围。特别会阐述异步电机作为工业界应用最广泛的动力源，其感应原理、转矩特性、功率因数等关键参数如何影响系统设计。 电力电子器件的革命： 现代电气传动技术之所以能够实现高精度、宽范围的调速，离不开电力电子器件的强大支撑。本书将详尽介绍晶闸管（SCR）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等关键器件的结构、导通/关断原理、开关特性以及它们在功率变换中的作用。我们将分析这些器件如何实现对电流和电压的精确控制，从而达到调速和软启动的目的。 逆变器的核心技术： 逆变器是实现电能从直流到交流转换的关键设备，也是实现电机无级调速的核心。本书将深入剖析不同类型的逆变器拓扑结构（如三相桥式逆变器），讲解其工作原理，包括脉宽调制（PWM）技术（如SPWM、SVPWM）的产生原理、载波与调制波的相互作用如何生成不同频率和幅值的输出电压，以及载波比、调制深度等参数对输出波形质量和电机性能的影响。 二、 智能化的心脏：变频控制技术的原理与实现 变频控制技术是现代电气传动领域最核心、最具代表性的技术之一，它赋予了电机前所未有的灵活性和智能化。本书将以极其详实和严谨的态度，深入剖析变频控制技术的方方面面，使其不再是黑箱操作。 变频器内部结构与工作流程： 我们将系统性地解析变频器（VFD）的内部基本组成，包括整流单元、直流环节（滤波与储能）、逆变单元以及控制单元。详细阐述电能从输入端到输出端的完整转化过程：交流电经整流器转化为脉动直流，再通过直流环节的滤波和储能变得平滑，最后由逆变器根据控制信号输出可变频率、可变幅值的交流电，从而驱动电机。 矢量控制（Vector Control）的精髓： 作为变频控制技术的重要发展方向，矢量控制实现了对电机转矩的独立控制，从而使交流电机获得了媲美直流电机的优异动态性能。本书将系统地介绍矢量控制的基本原理，包括磁场定向控制（FOC）的思想，如何将电机的定子电流分解为励磁分量和转矩分量，并通过数学模型实现对这两个分量的独立控制。我们将详细讲解坐标变换（如Clark变换、Park变换）在矢量控制中的作用，以及各种反馈控制策略（如PI调节器）在实现精确转矩控制中的应用。 标量控制（Scalar Control）及其局限与应用： 相较于矢量控制，标量控制（也称为V/f控制）原理更为简单，易于实现。本书将详细讲解标量控制的工作原理，即通过维持电压与频率的恒定比值来控制电机的转速。同时，也会客观分析标量控制在低速、动态响应等方面的局限性，并指出其在对转速精度要求不高、成本敏感的简单应用场景中的优势。 其他先进控制策略： 除了矢量控制和标量控制，本书还会介绍其他一些先进的变频控制策略，例如直接转矩控制（DTC），分析其工作原理、优缺点以及适用的场合，让读者对变频控制技术的全貌有更深刻的认识。 三、 智慧的神经网络：工业自动化控制系统的组成与协同 变频器作为电机的驱动核心，并非孤立存在，而是嵌于一个庞大而复杂的工业自动化控制系统之中。本书将带领读者跳出微观视角，从宏观层面理解整个系统的运作。 PLC（可编程逻辑控制器）的角色与功能： PLC是现代工业自动化的“大脑”，负责接收来自传感器、开关等输入设备的信息，根据预设程序进行逻辑判断和运算，并向执行机构（如变频器、接触器、电磁阀等）发出控制指令。本书将深入剖析PLC的硬件组成（CPU、存储器、I/O模块）、指令系统、编程语言（梯形图、指令表、结构化文本等）及其在实现复杂逻辑控制、顺序控制、伺服控制等方面的重要作用。 HMI（人机界面）的交互设计与数据可视化： HMI是操作员与自动化系统进行交互的桥梁。本书将探讨HMI的设计原则、常用组态软件的功能、画面设计要点，以及如何通过HMI实现对生产过程的监控、参数的设定、故障的诊断与报警。我们将强调数据可视化在提升操作效率和决策能力方面的重要性。 传感器与执行机构： 自动化系统离不开感知世界的“眼睛”和执行指令的“手臂”。本书将广泛介绍各类工业传感器（如接近开关、光电传感器、编码器、温度传感器、压力传感器等）的工作原理、选型要点以及在不同应用中的作用。同时，也会阐述各种执行机构（如电磁阀、气缸、液压缸、接触器、继电器等）的工作机制，以及它们如何与PLC和变频器协同工作，完成自动化任务。 通信协议与网络架构： 现代自动化系统实现了设备间的互联互通，数据的高效传输至关重要。本书将介绍常见的工业通信协议，如RS-485、CAN总线、EtherNet/IP、PROFINET等，分析它们的通信方式、特点、应用场景以及在构建分布式控制系统中的关键作用。 四、 应用的边界：工业自动化控制系统在各行各业的实践 理论联系实际是本书的另一大宗旨。我们将深入探讨工业自动化控制系统如何在各个工业领域发挥其强大的驱动与控制能力，推动行业进步。 制造业： 在汽车制造、电子产品组装、金属加工、食品饮料生产等领域，自动化控制系统如何实现生产流程的自动化、柔性化和智能化？例如，流水线上的精确物料输送、机器人手臂的协调运动、生产参数的实时监控与调整等。 能源领域： 在电力系统、石油石化、水处理等领域，自动化控制系统如何实现能源的优化调度、过程的稳定运行、安全生产的保障？例如，发电厂的汽轮机调速、油田钻井平台的控制、污水处理厂的工艺流程自动化等。 楼宇与基础设施： 在智能建筑、交通控制、港口机械等领域，自动化控制系统如何提升效率、节约能源、保障安全？例如，电梯的智能调度、交通信号灯的联动控制、起重机的精准作业等。 新兴技术与未来展望： 随着物联网（IoT）、人工智能（AI）、大数据等技术的飞速发展，工业自动化控制系统正朝着更加智能化、网络化、绿色化的方向发展。本书将简要探讨这些新兴技术如何与传统自动化控制系统融合，以及未来的发展趋势，如预测性维护、自主决策系统、数字孪生等。 结语： 本书力求以通俗易懂的语言，配合清晰的图示和深入的原理阐述，帮助读者构建起对工业自动化控制系统的完整认知体系。我们希望通过对核心技术原理的深度挖掘，对不同组件功能的详细解读，以及对实际应用场景的广泛剖析，使读者能够真正理解“智慧驱动”的含义，为工业现代化进程贡献一份力量，并在各自的专业领域有所启发与突破。

评分☆☆☆☆☆

从我个人的学习体验来看，这本书对于提升人机交互层面的理解也很有帮助。变频器的操作面板，尤其是那些复杂的参数组，对许多操作员来说就是个黑盒子。这本书花了专门的篇幅来解读不同系列变频器操作界面上的“术语”，比如“S型曲线”的目的是什么，“转矩提升”的数值范围意味着什么。作者不仅仅是告诉我们这些参数是用来干什么的，而是深入挖掘了设计这些参数背后的工程哲学——即如何在保证设备寿命、运行平稳和响应速度之间做出最经济、最有效的权衡。这种深层次的解析，让我在后续的实际调试过程中，不再是盲目地在允许范围内试错，而是能够根据现场的实际需求，主动、有目的地去调整这些关键的控制参数，从而更精准地匹配工艺要求。它培养的不是一个简单的“参数录入员”，而是一个有独立思考能力的“系统优化师”。

评分☆☆☆☆☆

我过去也尝试过啃读几本关于变频器控制理论的专业教材，那些书往往上来就是一大堆复杂的微分方程和矩阵运算，看得我头皮发麻，很多理论知识对我这个侧重实际操作的工程师来说，显得过于抽象和遥远，读几页就想合上书去打盹。但是这本书的叙事方式，简直是为我这种“理论恐惧者”量身定做的。它似乎完全摒弃了那种高高在上的学院派腔调，而是用一种非常接地气、甚至带着点幽默感的口吻，把那些原本晦涩难懂的脉冲宽度调制（PWM）原理、矢量控制的核心思想，层层剥开，就像剥开一个洋葱，每深入一层都有新的惊喜。作者仿佛就是坐在我旁边，用最日常的比喻来解释那些艰深的物理现象，比如他形容开关管的切换过程像是在高速公路上变道，必须保持一定的安全距离和频率，这种生动的类比，让我一下子就抓住了关键所在，而不是被公式绊住脚。这种由浅入深的教学法，极大地降低了学习门槛，让人感觉“原来这玩意儿也没那么神秘嘛”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计给我留下了深刻的第一印象，那种略带复古的墨绿色封皮，配上烫金的字体，透着一股沉稳和专业的气息。拿到手里，首先能感觉到纸张的质感相当不错，不是那种廉价的、一摸就反光的纸张，而是带着点哑光的纹理，阅读起来眼睛不容易疲劳。封面设计上，它巧妙地运用了一些经典的电气元件剪影作为背景元素，虽然没有直接展示变频器的复杂电路图，但这种含蓄的处理方式，反而让人对书中的内容充满了期待。排版方面，内页的留白处理得恰到好处，字体大小适中，使得大段的文字阅读起来也不会感到压迫感，非常适合长时间的案头工作。装订也十分结实，书脊处理得很平整，即便是经常翻阅，也不用担心书页会松动或脱落。整体来看，从视觉到触觉，这本书都体现出一种对知识的尊重和对读者的关怀，这在如今快餐式的技术书籍中，实属难得。它不仅仅是一本工具书，更像是一件值得收藏的工艺品，光是放在书架上，都能提升整个工作空间的专业格调。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性评估，是我最想强调的一点。市面上的很多资料要么是过于理论化，停留在“是什么”的层面；要么就是极其碎片化的应用手册，只告诉你“怎么按键”，却不告诉你“为什么这么按”。而这本读物，成功地在这两者之间架起了一座坚实的桥梁。它不仅详细解析了三菱变频器在不同行业（比如恒压供水、张力控制）中的标准接线和参数设置逻辑，更重要的是，它深入探讨了在面对实际工况波动——比如负载突然增加、电源电压不稳——时，变频器内部控制环路是如何动态响应和自我修正的。我特别欣赏其中关于故障诊断和排除的部分，作者没有给出笼统的建议，而是列举了大量真实发生过的案例，并配上了详细的波形图分析，清晰地指出了是哪一个环节出了问题。这对于一线维修人员来说，简直是救命稻草，它教会你的不是死记硬背代码，而是理解故障背后的物理意义，从而能够举一反三。

评分☆☆☆☆☆

让我感到惊喜的是，这本书在内容编排上展现出极强的系统性和逻辑性。它没有把所有知识点堆砌在一起，而是像搭积木一样，确保每一个章节的知识点都是前一章节的自然延伸和必要铺垫。比如，在深入讲解电流环和速度环的比例积分（PI）参数整定时，它会先用一个简短的小节回顾一下之前介绍过的反馈机制基础，确保读者不会因为某个技术名词的遗忘而跟不上节奏。这种严谨的结构设计，极大地提升了阅读的流畅感，让人有一种沿着一条清晰的轨道前进的感觉，全程都能保持专注。此外，作者在关键概念旁边的注解和“专家提示”小栏，也处理得非常巧妙，它们不打断主线叙述，但又适时地提供了更深入的背景信息或者替代方案，让这本书在保持主干清晰的同时，也具有了丰富的枝叶。这种“主线清晰，支线丰富”的编排，是很多技术书籍难以企及的高度。