變頻器、軟起動器電路設計寶典 9787512307933 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李利著 著

圖書標籤:

• 變頻器
• 軟起動器
• 電路設計
• 電力電子
• 電機控製
• 工業控製
• 驅動技術
• 自動化
• 電氣工程
• 實用指南

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512307933

商品編碼：29657890103

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名:變頻器、軟起動器電路設計寶典

定價：45.00元

售價：30.6元,便宜14.4元,摺扣68

作者:李利著

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787512307933

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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本書共8章，主要內容包括變頻器、軟起動器的基本原理，變頻器、軟起動器各種選件的功能及選配方法，以施耐德電氣公司的變頻器ATV21、ATV61／ATV71和軟起動器ATS48為例，詳細分析瞭變頻器和軟起動器一次電路和二次電路設計中的各種常見錯誤，並給齣瞭正確的設計。附錄部分還提供瞭一些常見負載的分類方法和一些常見問題的解答。
本書以應用為目的，強調實用性，書裏提供瞭大量的工程應用方案，並給齣瞭應用圖，方便讀者學習參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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變頻器與軟起動器：電氣驅動係統的革新與實踐 在現代工業生産和電氣工程領域，變頻器和軟起動器已成為不可或缺的關鍵設備，它們深刻地改變瞭電機驅動的性能、效率和可靠性，也為電氣係統帶來瞭前所未有的靈活性與智能化。這兩類設備的核心在於對電機運行狀態的精確控製，從而實現對生産過程的高效優化與節能減排。 變頻器的奧秘：速度與能量的自由調控 變頻器，顧名思義，是一種能夠改變輸齣電源頻率的電力裝置，從而實現對交流電機轉速的無級調節。與傳統的直接啓動或通過變壓器改變電壓的啓動方式不同，變頻器通過復雜的電力電子技術，將輸入的固定頻率和電壓的交流電轉換為可變頻率和電壓的交流電，直接驅動電機。這種能力帶來的優勢是多方麵的： 1. 精準的速度控製： 變頻器賦予瞭電機前所未有的速度控製精度。無論是在生産綫上需要精確同步的輸送帶，還是在風機、水泵等需要根據負載需求自動調節風量或水量的場閤，變頻器都能實現毫秒級的速度響應和極為平穩的運行。這不僅提高瞭産品質量和生産效率，還減少瞭因速度不匹配造成的損耗。 2. 顯著的節能效果： 對於大多數負載，特彆是風機和水泵等離心負載，其功率與轉速的立方成正比。這意味著，即使是輕微的速度降低，也能帶來巨大的節能效果。例如，將風機轉速降低20%，其功耗可以減少近一半。變頻器通過精確匹配電機轉速與實際負載需求，最大限度地降低瞭能源消耗，符閤當今社會對綠色生産和可持續發展的要求。 3. 平滑的啓停過程： 傳統的直接啓動會瞬間産生巨大的啓動電流，是額定電流的數倍，這對電機、電網以及連接的機械設備都會造成衝擊，縮短設備壽命，甚至引發電網電壓驟降。變頻器則可以設置平緩的加減速過程，將啓動電流限製在額定電流的1-2倍，大大降低瞭對電氣係統的壓力，有效保護瞭電機和機械傳動係統。 4. 多樣的保護功能： 現代變頻器集成瞭豐富的保護功能，能夠實時監測電機的過載、過壓、欠壓、過溫、短路、接地等多種故障，並及時采取相應的保護措施，防止設備損壞，確保運行安全。 5. 集成化與智能化： 隨著技術的發展，變頻器的功能日益強大和集成化。它們不僅能實現基本的調速，還能集成PID控製、PLC功能、通信接口（如Modbus、Ethernet/IP等），與其他自動化設備無縫對接，實現更高級的自動化控製和遠程監控。 變頻器的工作原理簡述： 大多數現代變頻器采用電壓型脈寬調製（PWM）逆變器。其基本工作流程可以概括為： 整流（Rectification）： 將輸入的固定頻率的交流電（AC）通過整流橋轉換為脈動的直流電（DC）。 濾波（Filtering）： 使用電容器和電感對脈動的直流電進行濾波，使其趨於平穩，成為一定電壓的直流電源。 逆變（Inversion）： 利用功率電子開關器件（如IGBT、MOSFET）的快速開關特性，將直流電重新逆變成頻率和電壓可調的交流電。通過改變開關器件的導通和關斷時序，可以精確控製輸齣電壓的幅度和頻率，實現對電機轉速的控製。 控製係統： 內部的微處理器和控製電路負責根據用戶設定的參數、檢測到的負載信息以及預設的控製策略，來精確控製逆變器的開關動作，從而實現所需的輸齣波形。 軟起動器的角色：溫和的啓動，可靠的保護 與變頻器旨在實現連續的調速功能不同，軟起動器主要專注於電機的啓動過程。它的核心目標是通過控製電機的啓動電壓和電流，實現平緩、平滑的啓動，從而避免直接啓動帶來的衝擊。 1. 減緩啓動衝擊： 軟起動器能夠在啓動初期降低施加到電機上的電壓，隨著時間的推移逐步升高電壓，直到達到額定電壓。這種漸進式的電壓提升，有效抑製瞭啓動電流的瞬時峰值，減少瞭對電網和機械係統的衝擊，延長瞭設備壽命。 2. 減少機械磨損： 突然的啓動會給機械傳動部件，如聯軸器、齒輪箱、皮帶等帶來巨大的扭矩衝擊，導緻磨損和損壞。軟起動器提供的平滑啓動，能夠顯著降低這種衝擊，保護機械係統。 3. 節省電能（有限）： 雖然軟起動器並非以節能為主要目的，但在啓動過程中，通過降低啓動電壓，也可以在一定程度上減少啓動時的瞬時功率消耗。但與變頻器實現的持續節能相比，其效果是有限的。 4. 提供基本的電機保護： 許多軟起動器也集成瞭過載、缺相、堵轉等基本的電機保護功能，為電機的安全運行提供瞭額外的保障。 軟起動器的工作原理簡述： 常見的軟起動器主要有以下幾種類型： 晶閘管（Thyristor）軟起動器： 這是最早也是最經典的軟起動器類型。它利用控製晶閘管的導通角來改變施加到電機上的電壓。通過改變晶閘管的觸發信號，可以調節其導通的“相位”，從而控製輸齣電壓的大小。 固態（Solid-State）軟起動器： 采用電力電子器件（如SCRs、IGBTs）來控製輸齣電壓。它們比晶閘管軟起動器具有更高的可靠性和更精確的控製能力。 數字（Digital）軟起動器： 現代軟起動器大多采用微處理器控製，具備更豐富的功能和更高的靈活性。它們能夠根據預設的啓動麯綫，精確控製電壓和電流的上升，並提供先進的保護和通信功能。 變頻器與軟起動器的應用領域： 變頻器： 廣泛應用於需要精確調速、節能或柔性生産的場閤，如： 工業自動化： 生産綫、輸送帶、包裝機械、印刷機械、紡織機械。 水處理與泵送： 水泵、風機、空調係統，用於恒壓供水、恒溫控製。 起重與運輸： 起重機、電梯、叉車。 能源領域： 風力發電機、石油鑽井平颱。 交通運輸： 電動汽車、軌道交通。 軟起動器： 主要應用於需要平緩啓動、減少啓動衝擊的場閤，尤其適用於大功率電機，如： 重型機械： 破碎機、球磨機、壓濾機。 泵站： 大型水泵、消防泵。 風機與壓縮機： 大型工業風機、空壓機。 輸送係統： 礦山皮帶輸送機。 選擇與配置的考量： 在實際應用中，根據具體的負載特性、工藝要求、節能目標以及成本預算，需要對變頻器和軟起動器進行閤理的選擇和配置。 負載類型： 恒轉矩負載（如輸送帶、擠齣機）和離心負載（如風機、水泵）對調速和節能的要求不同。 功率與電壓等級： 根據電機銘牌和供電係統選擇閤適功率和電壓等級的設備。 啓動要求： 是否需要頻繁啓動、啓動時間是否敏感、啓動頻率等。 節能需求： 變頻器是實現顯著節能的有效手段，而軟起動器的節能效果主要體現在啓動階段。 控製精度與功能： 是否需要高精度調速、PID控製、PLC功能、通信聯網等。 運行環境： 溫度、濕度、粉塵、腐蝕性等環境因素會影響設備的選型和防護等級。 成本與維護： 變頻器通常比軟起動器價格更高，但其功能和節能潛力也更大。 總結： 變頻器和軟起動器是現代電氣驅動係統中實現效率、可靠性和智能化控製的重要組成部分。變頻器以其強大的調速能力和顯著的節能效果，為工業生産帶來瞭革命性的改變；而軟起動器則以其平緩的啓動特性，有效解決瞭電機啓動帶來的衝擊問題。理解和掌握這兩類設備的工作原理、性能特點以及應用場景，對於電氣工程師和技術人員來說，是提升專業技能、優化係統設計、實現高效生産的關鍵。隨著技術的不斷進步，變頻器和軟起動器必將朝著更高效、更智能、更可靠的方嚮發展，在未來的工業發展中扮演更加重要的角色。

評分☆☆☆☆☆

如果用一句話來概括我對這本書的感受，那便是“填補瞭實踐與理論之間的鴻溝”。很多時候，我們能通過仿真軟件完美運行一個控製算法，但一旦將代碼燒錄到實際硬件上，就會發現各種意想不到的問題——可能是上電順序錯誤導緻的驅動器保護，可能是共模噪聲乾擾瞭通信鏈路，也可能是高壓母綫上的電壓跌落影響瞭采樣精度。這本書的精妙之處在於，它沒有迴避這些“髒活纍活”。例如，它詳細討論瞭隔離驅動電路的設計，如何保證大功率側的噪聲不會反灌給低壓控製側的微處理器；它還涉及瞭直流母綫儲能電容的選擇標準，這直接關係到設備在電網電壓波動下的耐受能力。這些都是在教科書上被輕描淡寫，但在實際産品設計中卻至關重要的環節。通過閱讀這本書，我清晰地意識到，一個可靠的變頻器/軟起動器係統，絕不僅僅是高性能的PWM波形輸齣，而是對整個電氣環境和物理特性的全麵掌控。我計劃將書中的“調試與故障排查”章節作為我未來新産品齣廠前的驗收標準清單，這無疑會大大提高我的工作效率和産品交付質量。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本厚重的書籍，我首先被它那股撲麵而來的“老派工匠精神”所吸引。如今市麵上的技術書籍，很多追求的是“新奇”和“前沿”，往往把很多基礎概念一帶而過，仿佛默認讀者已經瞭如指掌。然而，這本書的作者顯然對讀者的知識基礎有著更審慎的考量。它的講解方式，更像是一位經驗豐富的前輩，耐心地將每一個電路模塊，比如驅動級、保護環節、通信接口的設計細節，都拆解得一絲不苟。我特彆留意瞭關於驅動器熱管理和熱設計的部分，這往往是決定設備可靠性的生死綫。書裏對不同散熱方案的優劣勢分析得極其客觀，並給齣瞭量化的評估標準，而不是空泛地強調“要做好散熱”。這種對工程嚴謹性的堅持，讓我感覺非常踏實。我記得以前讀過一些關於功率半導體應用的資料，很多隻談理想情況下的工作點，一旦涉及到實際電流尖峰、器件寄生參數和環境溫度波動，計算模型就崩塌瞭。這本書似乎避免瞭這種“學術化”的陷阱，它非常注重將理論與實際的器件手冊數據、工況限製緊密結閤起來，這對於我們這些需要對産品最終可靠性負責的人來說，是無價之寶。我確信，這本書會成為我案頭常備的參考書，不僅用於新項目的啓動階段，更會在日常的維護和優化中發揮中流砥柱的作用。

評分☆☆☆☆☆

作為一個工作瞭十餘年的電氣工程師，我見過太多充斥著過時信息或者隻關注特定品牌或架構的“入門指南”。但這本書的格局明顯要高齣許多。它探討的變頻器和軟起動器的設計原理，具有高度的通用性和前瞻性。它沒有局限於某一款特定的MCU或DSP芯片，而是著眼於底層的電力電子原理和控製理論本身，這確保瞭即使未來芯片架構發生迭代，書中的核心設計思想依然適用。我特彆關注瞭其中關於“矢量控製”（Field-Oriented Control, FOC）與“直接轉矩控製”（Direct Torque Control, DTC）的對比分析部分。不同於市麵上很多書籍隻介紹其中一種，這本書將兩者在性能、計算復雜度、對電機參數依賴性等方麵的差異進行瞭細緻的剖析，並給齣瞭在不同應用場景下（如高精度伺服控製與大功率恒速驅動）的選擇建議。這種宏觀視野和深入細節的平衡，使得這本書的價值遠超一般的技術手冊，它更像是一本指導工程師進行架構選型與決策的案頭智囊。這種對技術演進趨勢的把握，讓我在閱讀時感到既充實又興奮，因為它真正拓寬瞭我的技術視野，不再局限於眼前已有的技術棧。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我對技術書籍的評價往往很苛刻，因為我更傾嚮於通過動手實踐來學習，文字描述有時顯得蒼白無力。但這本書在“圖文結閤與可視化”上的處理方式，極大地彌補瞭純文字的不足。很多復雜係統的架構圖、波形示意圖，以及關鍵節點的電路原理圖，都繪製得極為清晰和專業。特彆是對於變頻器中核心的電流環和速度環的控製架構，作者沒有滿足於傳統的方框圖，而是深入到瞭具體的數學模型和實現步驟，這對於希望深入理解閉環控製精髓的讀者來說，簡直是醍醐灌頂。我個人在學習軟起動器的啓動轉矩控製麯綫時，總是難以將理論模型與實際電機特性麯綫完美對應起來。這本書中提供的具體示例，就非常巧妙地演示瞭如何根據電機參數（如定子電阻、漏感等）來修正控製參數，確保啓動過程的平穩性和電流限製的精確性。這種將抽象數學轉化為具體工程操作的轉化能力，是這本書最讓我眼前一亮的特質。它不僅告訴你“是什麼”，更重要的是告訴你“怎麼做纔能達到最好的效果”，這種實踐導嚮的敘述風格，極大地提升瞭我的學習效率和信心。

評分☆☆☆☆☆

這本關於變頻器和軟起動器電路設計的寶典，雖然我還沒來得及完全鑽研透，但光是翻閱目錄和初步瀏覽，就能感受到作者在內容組織上的匠心獨運。我是一名在自動化領域摸爬滾打多年的工程師，平時處理的無非就是一些老舊的控製係統升級或者故障排查。說實話，麵對越來越復雜的現代電力電子設備，我深感知識更新的迫切性。這本書給我的第一印象是體係的完整性，它不是零散的知識點堆砌，而是像一張詳盡的藍圖，從最基礎的功率器件選型、控製算法的原理，一直延伸到實際的PCB布局和EMC兼容性設計。特彆是對於那些涉及到高頻開關和脈寬調製（PWM）策略的章節，作者的講解深入淺齣，即便是初次接觸這類復雜拓撲結構的人也能找到清晰的邏輯路徑。我尤其欣賞它在“疑難雜癥”分析上的投入，很多時候，我們實際工作中遇到的問題，比如驅動電路的瞬態響應不佳或者散熱設計不閤理導緻的間歇性故障，往往在教材裏是找不到詳細解答的。這本書似乎預料到瞭工程師們在實際項目落地中可能遇到的坑，並提前布下瞭解決方案的伏筆。這種實用主義的傾嚮，讓我相信它絕不是一本紙上談兵的理論著作，而是一本真正能帶我解決工程難題的“實戰手冊”。我期待著能花更多時間，把書中學到的先進設計思路應用到我手頭的新項目上，期待看到它能如何幫助我優化現有産品的性能指標，特彆是關於能效比的提升，這在當前的産業環境下至關重要。