轻松解读三菱变频器原理与应用 9787111363446 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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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：29658533416

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

售价：20.3元,便宜9.5元,折扣68

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

内容提要

　　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

作者介绍

文摘

序言

掌握驱动奥秘，解锁工业效能：全面剖析变频器技术 在这个日新月异的工业时代，效率、精度和节能已成为衡量企业竞争力的核心指标。而在这背后，一股强大的驱动力量正在悄然改变着传统的生产模式，那就是变频器技术。它并非一个陌生的名词，却鲜有人能真正洞察其深层的运行机制与广阔的应用前景。本书旨在为您揭开变频器技术的神秘面纱，从基础原理到实际应用，进行一次全面而深入的探索，让您不仅知其然，更知其所以然，从而在工业生产的浪潮中，掌握驱动的奥秘，解锁更高的效能。 一、 变频器：现代工业的“心脏”与“大脑” 变频器，顾名思义，是一种能够改变交流电频率的电力控制装置。然而，它的作用远不止于此。它集成了电能转换、信号处理、逻辑控制和通信交互等多种先进技术，如同工业设备的“心脏”和“大脑”。其核心功能在于实现电机的无级调速，这是传统“工频”驱动无法比拟的巨大优势。电机在启动时，往往会产生巨大的浪涌电流，对电网和电机本身都造成冲击。变频器通过软启动功能，可以平缓地提升电机的转速，显著降低启动电流，从而延长设备寿命，减少能源损耗。 更重要的是，变频器能够根据实际的生产需求，精确地调整电机的运行速度。这对于许多对速度控制要求极高的设备至关重要，例如在纺织、造纸、印刷、包装等行业，精确的速度同步和调整是保证产品质量的关键。变频器通过改变输出频率，直接控制电机的转速，实现“按需驱动”，避免了传统“一刀切”的恒速运行所带来的能源浪费。设想一下，在某些工序中，电机只需以较低的速度运行即可满足需求，而传统的工频驱动却必须以全速运转，这其中的能源浪费可想而知。变频器则能将这种浪费降至最低，为企业带来实实在在的经济效益。 二、 剖析变频器核心原理：从电网到电机，层层解析 要真正理解变频器，就必须深入其内部工作原理。本书将带领您一步步解析变频器的核心构成，如同解剖一位精密机械师。 整流单元： 变频器首先需要将来自电网的交流电转换为直流电。这一过程由整流单元完成，通常采用硅整流二极管组成的桥式电路。这就像是为变频器提供了一个稳定的“能量供给站”。我们不仅会介绍基本的整流原理，还会探讨不同的整流拓扑结构，如全桥整流、倍压整流等，以及它们在不同应用场景下的优势与劣势。 平波单元（直流母线）： 整流后的直流电并非完美的直线，而是带有脉动的。平波单元，通常由大容量电容器组成，负责滤除脉动，将直流电平滑化，为后续的逆变提供稳定可靠的直流电源。这就像是为“能量供给站”配备了一个“蓄水池”，保证能量的平稳输出。本书将深入讲解电容器的选型、容量计算以及其在直流母线中的关键作用，并探讨其可能出现的滤波效果与性能衰减问题。 逆变单元： 这是变频器最为核心的部分，负责将平滑后的直流电重新转换为频率和电压可调的交流电，供给电动机。逆变单元的核心器件是功率半导体器件，如IGBT（绝缘栅双极型晶体管）或GTO（门极可关断晶闸管）。它们如同变频器的“指挥官”，通过精确的开关动作，生成各种频率和电压的波形。本书将重点介绍IGBT等功率器件的工作原理、驱动电路的设计以及PWM（脉冲宽度调制）技术的应用。PWM技术是实现变频器调速的关键，它通过改变脉冲的宽度来模拟不同幅度的电压，从而达到控制输出频率的目的。我们将详细解析不同类型的PWM调制策略，如正弦波PWM、矢量控制PWM等，以及它们在性能和效率上的差异。 控制单元（CPU）： 变频器的“大脑”——控制单元，负责接收来自操作面板、上位机或传感器等各种指令，并根据预设的控制算法，生成控制信号，驱动逆变单元工作。控制单元集成了微处理器、通信接口、保护电路等。我们将深入探讨变频器内部的控制架构，包括基于电压/频率（V/F）控制、矢量控制、转矩控制等不同的控制模式。每种控制模式都有其独特的优势和适用场景，理解它们是优化变频器性能的关键。 三、 变频器控制模式：量体裁衣，实现最优性能 不同的应用场景对电机的驱动性能有着不同的要求。变频器为此提供了多种控制模式，以适应各种复杂工况。 V/F（电压/频率）控制： 这是最基础、最常用的控制模式。它保持输出电压与输出频率成一定比例关系，使得电机在不同频率下都能获得接近恒定的转矩。V/F控制简单易实现，适用于对动态性能要求不高的场合，如风机、水泵等。然而，其在低速运行时转矩会下降，无法满足需要高起动转矩的应用。 矢量控制： 矢量控制是变频器技术的一大飞跃。它将电机产生的磁链和转矩分解为两个独立的向量进行控制，如同将一个复杂的任务分解为两个简单的子任务。通过精确控制这两个向量，矢量控制可以实现比V/F控制更优越的动态性能，即使在低速甚至零速下，也能提供强大的转矩输出。这对于需要频繁启停、快速加减速或精确位置控制的应用至关重要，如数控机床、起重设备、自动化生产线等。本书将详细阐述磁场定向控制（FOC）等矢量控制的实现原理，并分析不同类型矢量控制（如无传感器矢量控制、闭环矢量控制）的特点。 转矩控制： 在某些应用中，我们并不关心电机的具体转速，而更关注的是电机输出的转矩大小。转矩控制模式正是为此而生。它通过直接控制电机的转矩输出，实现对外加负载的精确控制。例如，在卷绕、挤出等工艺中，需要保持恒定的张力或压力，此时转矩控制就显得尤为重要。 四、 丰富多样的应用领域：变频器如何赋能各行各业 变频器的应用领域极其广泛，几乎渗透到现代工业的每一个角落。 工业自动化： 在各种生产线上，变频器是驱动传送带、搅拌器、升降机、包装机等设备的核心。它实现了生产过程的自动化、柔性化和智能化，大大提高了生产效率和产品的一致性。 楼宇自动化： 在现代建筑中，电梯、空调、通风系统等都离不开变频器的应用。变频器能够根据实际的负载需求，智能地调节设备运行状态，实现节能和舒适性的最佳平衡。例如，电梯在上下行时，变频器可以根据载重量自动调整运行速度；空调系统可以根据室内温度变化，精确控制风机和压缩机的转速。 能源领域： 在电力、石油、化工等行业，变频器被广泛应用于水泵、风机、压缩机等设备的驱动，通过精确的调速控制，实现节能降耗，降低运行成本。例如，在火力发电厂，锅炉给水泵和送风机是主要的耗能设备，变频器的应用能够带来显著的节能效果。 交通运输： 在轨道交通领域，变频器是牵引电机的核心驱动部件，实现了列车的平稳起动、加速和减速，提高了运行舒适性和能源利用效率。 新能源： 在风力发电、太阳能发电等领域，变频器也扮演着重要的角色，用于控制发电机组的运行，最大化能量输出，并与电网进行协调。 五、 变频器选型与故障排除：从理论到实践的桥梁 掌握了变频器的原理和应用，下一步便是如何在实际工程中进行选型和维护。 变频器选型： 合理的变频器选型是保证设备正常运行、实现预期节能效果的关键。本书将从电机参数、负载特性、使用环境、控制要求、通信需求等多个维度，为您提供详细的选型指南。我们将深入分析不同功率等级、不同防护等级、不同品牌型号的变频器的特点，帮助您做出明智的选择。 参数设置： 变频器的功能丰富，其性能的发挥很大程度上取决于参数的正确设置。我们将详细讲解变频器常用的参数设置，如电机参数匹配、加减速时间设置、保护参数设置、多段速设置、PID控制参数设置等，并结合实际案例进行说明。 故障诊断与排除： 即使是性能卓越的变频器，也可能因为各种原因发生故障。本书将提供一份详尽的变频器常见故障列表，并针对每种故障，深入分析其产生的原因，并给出相应的诊断方法和排除建议。我们将从硬件故障、软件故障、外部干扰等多个方面进行剖析，帮助您快速定位问题，恢复生产。 六、 智能互联时代的变频器：拥抱工业4.0 随着工业4.0时代的到来，变频器正朝着更加智能化、网络化的方向发展。 通信功能： 现代变频器普遍支持多种通信协议，如Modbus、Profinet、EtherNet/IP等，能够方便地与PLC、HMI、SCADA系统等上位机进行数据交换和远程控制。这使得变频器能够融入到整个自动化生产体系中，实现更高级别的协同工作。 内置PLC功能： 一些高端变频器内置了PLC功能，能够执行简单的逻辑控制任务，减少了外部PLC的配置，降低了系统成本。 云端互联与预测性维护： 通过云平台，变频器的数据可以被实时采集、分析，实现对设备运行状态的远程监控和预测性维护。这有助于提前发现潜在的故障隐患，避免非计划停机，进一步提高生产效率和设备可靠性。 结语 变频器技术是驱动工业发展的强大引擎。通过本书的深度解读，您将不再是变频器技术的旁观者，而是能够洞悉其奥秘，驾驭其力量的行家。无论是初学者希望系统学习变频器基础，还是工程师希望深入钻研其高级应用，本书都将是您不可或缺的得力助手。让我们一同踏上这场变频器技术的探索之旅，掌握驱动的精髓，为您的工业生产注入新的活力，走向更高效、更智能的未来。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本期待已久的新书，我迫不及待地翻开了它。从装帧设计到内页排版，都能感受到出版方对细节的把控。封面设计简洁大气，内页字体清晰易读，这对于深入学习技术资料来说至关重要。内容上，我发现它涵盖了非常广泛的工业自动化领域知识，不仅仅局限于某个单一品牌或设备，而是提供了一个宏观的视角，帮助读者建立起对整个自动化系统的认知框架。特别是书中对几种主流控制理论的讲解，简直是拨云见日，那些在学校里听起来枯燥晦涩的概念，在这里通过生动的图解和贴近实际的案例，变得立体而直观。作者显然在技术深度和易读性之间找到了一个绝佳的平衡点，让初学者不会望而却步，而有经验的工程师也能从中找到新的启发点。我尤其欣赏它在系统集成方面的探讨，这部分内容在很多同类书籍中往往是一带而过，但这本书却投入了大量的篇幅，详细阐述了不同模块间如何协同工作，极大地提升了我的实战能力预期。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我最初对这类技术书籍抱有一定的怀疑态度，因为很多市面上的书籍常常是“徒有其表”，内容陈旧或者翻译质量堪忧。然而，当我真正开始阅读这本著作后，这种疑虑很快烟消云散了。它的更新速度和前沿性令人印象深刻，涉及到了当前工业界非常热门的几个议题，比如网络化控制和数据安全方面的内容，都得到了合理的介绍，这表明作者紧跟行业脉搏。更让我惊喜的是，它在软件仿真和实际调试环节的结合处理。书中不仅仅停留在理论层面，还提供了如何利用常用仿真软件进行模型验证的步骤指导，这对于在资源有限的环境下进行预研和测试的工程师来说，简直是雪中送炭。我试着按照书中的步骤在仿真平台上搭建了一个小系统，效果出奇的好，几乎没有遇到书本上没有提及的兼容性问题，可见其内容的严谨性非同一般。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排得非常巧妙，它不是那种堆砌公式和参数的说明书式读物，而更像是一位经验丰富的导师在手把手地教导你。第一部分基础概念的梳理就非常扎实，没有急于进入高深的技术细节，而是先确保读者对“为什么”和“是什么”有了深刻的理解。然后，随着章节的深入，技术难度是循序渐进地增加，每一步的逻辑推导都清晰可见，完全可以让人跟上作者的思路进行思考。我特别喜欢其中穿插的一些“陷阱提醒”和“常见误区辨析”，这些都是作者在多年实践中踩过的坑，提前规避了我们未来可能走的一些弯路，这种“过来人”的经验分享，价值千金。此外，书中的图示质量非常高，不仅数量多，而且标注精确，有些复杂的信号流程图，我甚至可以直接打印出来贴在工作台旁参考，大大加快了我的现场故障排查效率。总而言之，这是一本从编写到印刷都充满了匠人精神的作品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版质量和内容的深度，都让人感到物有所值。我特别关注了它的参考文献部分，发现作者引用了大量国内外权威的学术论文和标准规范，这为书中的论点提供了坚实的后盾，体现了作者严谨的学术态度。在实操层面，书中对不同工况下的参数配置建议，非常具有指导性，很多都是基于大量的实验数据总结出来的经验值，避免了我们自己摸索时可能出现的过度设计或欠缺考虑的情况。另外，这本书的语言风格非常注重逻辑连贯性，段落之间的过渡自然流畅，即使在讨论高难度问题时，也能保持一种冷静而清晰的叙述节奏，不带丝毫的夸张或煽动性，纯粹以技术为核心。对于任何一个想在自动化领域深耕的人士而言，这本书无疑是值得长期珍藏和反复研读的案头必备良书。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，对我来说更像是一次系统的知识重塑。过去我依赖于零散的在线资料和碎片化的培训片段来拼凑我的知识体系，导致总感觉哪里总是不够完善。但这本书提供了一个完整的知识地图，它不仅教会了我如何操作，更重要的是，它解释了这些操作背后的物理原理和数学基础。比如，关于电机驱动环节的矢量控制解析，它没有仅仅罗列出复杂的数学公式，而是巧妙地引入了坐标变换的概念，将原本抽象的电流控制映射到了直观的二维平面上，让人瞬间理解了磁场定向控制的核心奥义。这种注重底层原理的讲解，让我的学习不再是简单的记忆和模仿，而是真正意义上的理解和创新。这本书真正做到了将“知其然”提升到“知其所以然”的境界，极大地提升了我面对新技术时的学习迁移能力。