变频器基础与技能 9787562471868 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王易平 著

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出版社： 重庆大学出版社

ISBN：9787562471868

商品编码：29764260238

包装：平装

出版时间：2013-02-01

图书基本信息
图书名称	变频器基础与技能	作者	王易平
定价	39.50元	出版社	重庆大学出版社
ISBN	9787562471868	出版日期	2013-02-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	大16开	商品重量	0.009Kg

内容简介

《变频器基础与技能》以项目为导向，任务为，将变频器基础知识和运用技能，按认知结构的内在逻辑关系，本着“实用、够用”的选材原则，分为7个项目编撰而成：交流调速技术，变频器控制电路及控制方式，变频器的选型，变频器的运用技能，高压变频器，变频器的安装、调试与维护，变频器的应用。项目内容突出针对性、典型性和实用性。在每个项目中，都设立了若干任务，并提出明确的任务要求。 　　编者从应用的角度出发，在介绍交流拖动系统中运用变频器的基本技能的同时，还介绍了变频器在工业控制领域的应用，从而将PLC、微机、总线等与变频器输入／输出功能相结合，扩大了变频器的应用领域。 　　《变频器基础与技能》可作为高职高专院校工业电气自动化、电气工程及自动化、机电一体化等相关专业的教材，同时也可供变频调速工程技术人员在设计、安装、调试、维护工作中作为阅读参考。本书由西安铁路职业技术学院王易平担任主编。

作者简介

目录

交流调速技术 任务1变频调速技术 任务2交-直-交变频技术 任务3脉宽调制技术 任务4交一交变频技术 项目小结 思考练习 变频器控制电路及控制方式 任务1变频器控制电路及变频调速主要技术指标 任务2变频器的控制方式 任务3变频器数字控制技术 项目小结 思考练习 变频器的选型 任务1电动机与拖动系统 任务2变频器的分类及选择 任务3变频器容量选择及计算 项目小结 思考练习 变频器的运用技能 任务1变频器的结构和操作面板 任务2控制功能与参数设置 任务3变频器与PLC的连接 任务4变频器的总线控制 项目小结 思考练习 高压变频器 任务1高压变频器的主电路结构 任务2高压变频器故障处理及抗干扰措施 项目小结 思考练习 变频器的安装、调试与维护 任务1变频器的安装及接线 任务2变频器外围设备的接线及选用 任务3变频器系统的调试和维护 任务4变频器常见故障处理 项目小结 思考练习 变频器的应用 任务1风机、水泵的变频调速 任务2变频器在空调系统的应用 任务3变频器在运输、提升机械中的应用 任务4变频调速在电梯设备上的应用 任务5机床的变频调速 任务6交流传动电力机车变流器 项目小结 思考练习 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

变频器基础与技能 内容概述： 本书深入浅出地阐述了变频器的核心原理、工作机制、关键技术以及在工业自动化领域中的广泛应用。全书结构严谨，逻辑清晰，涵盖了从变频器基础理论知识到实际操作技能的方方面面，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，掌握实用的应用技巧，从而能够独立完成变频器的选型、安装、调试、维护以及故障排除等工作。 第一章 变频器的基本概念与发展历程 本章将带领读者走进变频器这个充满活力的技术领域。首先，我们将从最基础的层面出发，解释什么是变频器，它在现代工业自动化中扮演着怎样的角色，以及为什么变频器技术如此重要。我们将剖析变频器最核心的功能——改变电机的转速，并解释这一功能是如何实现的，以及它为工业生产带来的显著优势，例如节能、提高生产效率、改善产品质量以及降低设备损耗等。 接着，我们将回顾变频器技术的发展历程。从早期笨重、效率低下的设备，到如今集成度高、智能化程度极强的产品，变频器技术经历了怎样的演变？我们将介绍关键的技术突破，如IGBT等功率器件的出现，控制策略的进步（如V/f控制、矢量控制、直接转矩控制），以及通信技术的发展如何推动了变频器的智能化和网络化。了解变频器的发展脉络，有助于我们更深刻地理解当前变频器的技术特点和未来发展趋势。 第二章 变频器的分类与结构组成 为了更好地理解和应用变频器，了解其分类方式至关重要。本章将从不同的维度对变频器进行分类，例如按照控制方式（如V/f控制、矢量控制、直接转矩控制）、按照电源电压等级（如低压、中压、高压）、按照应用场合（如通用型、专用型）等。通过对不同类型变频器的介绍，读者可以根据实际需求选择最适合的变频器型号。 随后，我们将深入剖析变频器典型的内部结构。我们将详细介绍变频器内部的各个关键组成部分，包括： 整流单元（AC/DC）： 解释如何将输入的交流电转换为直流电，常用的整流电路类型（如半波、全波、桥式整流）及其优缺点。 平波电抗器/滤波单元： 阐述其在平滑直流电压、减少谐波方面的作用。 逆变单元（DC/AC）： 这是变频器的核心部分，我们将详细介绍IGBT、MOSFET等功率开关器件的工作原理，以及如何通过PWM（脉冲宽度调制）技术生成可变频率和幅度的交流电压输出，从而控制电机的转速。 控制单元： 介绍微处理器、DSP等核心控制芯片的作用，以及各种控制算法（如PID控制、矢量控制算法）的实现原理。 显示与操作单元： 讲解人机界面的设计，如LED/LCD显示屏、按键、旋钮等，以及如何通过这些界面进行参数设置、状态监控和故障查询。 保护单元： 介绍变频器内部的各种保护功能，如过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护、短路保护等，这些保护功能对于保障设备的安全运行至关重要。 第三章 变频器的工作原理（以V/f控制为例） 本章将以最基础也最常用的V/f控制（恒压频比控制）为例，详细讲解变频器的工作原理。我们将一步步拆解变频器是如何实现对交流异步电机的转速进行精确控制的。 理论基础： 回顾异步电机的基本工作原理，理解其转速与电源频率、极对数以及转差率之间的关系。 V/f 控制的原理： 深入解释V/f 控制的核心思想——在改变输出频率的同时，也按比例改变输出电压，从而保持恒定的电压/频率比。我们将分析这样做的好处，例如在较低频率下也能提供足够的转矩，避免电机在低速时因磁通不足而过热或堵转。 PWM 调制技术： 详细讲解脉冲宽度调制（PWM）是如何在逆变单元中实现的。我们将介绍如何通过改变脉冲的宽度来模拟不同幅度的电压波形，以及如何通过调整脉冲的顺序和宽度来合成具有特定频率和幅度的三相交流电。 反馈与闭环控制（简述）： 简单提及在更高级的控制模式下，变频器会引入电机的速度或位置反馈，实现闭环控制，从而获得更精准的调速性能。 第四章 变频器的关键技术参数与选型 准确理解和掌握变频器的关键技术参数是进行正确选型的基础。本章将对这些参数进行详尽的解读： 额定功率（kW/HP）： 解释功率的含义，以及如何根据负载的实际功率需求来选择变频器的额定功率。 额定电压/频率： 明确变频器适用于的电网电压和频率范围。 输出频率范围： 解释变频器能够输出的最高和最低频率，以及在不同频率下的性能表现。 过载能力： 详细介绍变频器的过载能力（如150% 60秒，200% 3秒等），以及这在选择变频器时需要考虑的因素，如启动转矩和负载波动。 调速比： 解释变频器的调速比，即能够达到的最高转速与最低转速之比，以及这对不同应用的重要性。 效率： 阐述变频器在不同负载下的效率表现，以及高效率变频器在节能方面的优势。 基本精度/负载精度： 解释变频器输出频率和电压的控制精度。 防护等级（IP）： 介绍IP防护等级的含义，以及如何根据安装环境选择合适的防护等级，如防尘、防水等。 环境条件： 详细说明变频器对工作环境的要求，如温度、湿度、海拔、振动等。 在理解了各项参数之后，本章将指导读者如何根据具体的应用需求进行变频器的选型。我们将提供一个系统性的选型流程，包括： 1. 明确负载特性： 分析负载的功率、转矩需求、启动方式、运行模式（连续运行、间歇运行）、负载惯量等。 2. 确定控制精度要求： 根据应用对调速精度、定位精度等的要求，选择合适的控制方式（V/f, 矢量控制等）。 3. 考虑运行环境： 根据安装地点的工作温度、湿度、粉尘、腐蚀性气体等因素，选择具有合适防护等级和耐受能力的变频器。 4. 分析电源系统： 考虑电网容量、电压稳定性以及是否需要考虑电网谐波等因素。 5. 核算过载需求： 评估负载在启动和运行过程中可能出现的过载情况，为变频器预留足够的裕量。 6. 考虑特殊功能需求： 例如，是否需要多段速、PID调节、制动单元、通信接口等。 第五章 变频器的安装、接线与调试 正确的安装、接线和调试是变频器能够稳定可靠运行的前提。本章将提供详细的操作指南： 安装要求： 讲解变频器的安装位置选择、固定方式、散热通风要求、避免干扰的措施等。 主电路接线： 详细介绍变频器主电路的接线方法，包括电源侧（输入端）、电机侧（输出端）、制动单元（如有）的连接。重点强调接线端子标识、导线截面积选择、接地规范等。 控制电路（信号）接线： 讲解变频器控制端子的接线，包括外部开关量输入（如启动/停止、正反转、多段速选择）、模拟量输入（如4-20mA、0-10V用于给定信号）、模拟量输出（如反馈电机速度）、通信接口（如RS485）等。 接地与屏蔽： 强调变频器系统接地的正确方法，以及对信号线和电源线的屏蔽措施，以防止电磁干扰。 首次通电检查： 在正式通电前，进行一系列的检查，如接线是否牢固、绝缘是否良好、电源电压是否正确等。 参数设置与调试： 基础参数设置： 介绍一些最基本的参数设置，如电机额定参数（额定电压、额定电流、额定频率、额定功率、极数）、运行方式（V/f, 矢量）、加减速时间等。 自动优化（电机自学习）： 讲解变频器如何通过自动检测电机参数来优化控制性能。 调试步骤： 引导读者按照逻辑顺序进行调试，例如先进行空载测试，再进行带载测试，逐步优化参数。 常用功能调试： 如多段速、外部端子控制、模拟量给定等功能的配置和调试。 第六章 变频器的常用功能与参数设置 变频器拥有丰富的功能，能够满足各种复杂的控制需求。本章将深入介绍一些最常用、最重要的功能和参数设置： 运行模式选择： 详细对比V/f控制、矢量控制、直接转矩控制等不同控制模式的特点、适用场合和性能差异。 多段速控制： 讲解如何通过外部端子或通信指令实现预设的多个速度的切换。 PID 闭环控制： 阐述PID控制的原理，以及如何在变频器中配置PID功能，实现温度、压力、流量等参数的自动调节。 内部定时器与计数器： 介绍如何利用变频器内置的定时器和计数器来实现简单的逻辑控制。 外部模拟量/数字量输入输出： 详细说明如何配置模拟量输入（给定信号、反馈信号）和数字量输入（启动、停止、报警复位等）的功能。 通信接口与联网： 介绍变频器常用的通信协议（如Modbus RTU/TCP, Profibus, Profinet等），以及如何通过通信接口实现远程监控、参数设置和数据采集。 经济运行（节能模式）： 介绍变频器如何通过优化输出功率来达到节能的目的。 加速/减速特性： 讲解S曲线、线性加速/减速等不同加速/减速方式的特点，以及如何设置加减速时间。 转矩提升： 解释转矩提升的作用，以及在需要较大启动转矩的场合如何进行设置。 第七章 变频器的维护与故障排除 变频器的稳定运行离不开定期的维护和及时的故障处理。本章将为读者提供实用的指导： 日常维护： 介绍变频器的日常检查内容，如外观清洁、风扇运转、指示灯状态、接线端子紧固情况等。 定期维护： 讲解建议的定期维护周期和内容，如清洁内部灰尘、检查滤波电容、检查功率模块等。 常见故障分析： 针对变频器可能出现的各种故障现象，进行详细的分析和诊断，例如： 过压/欠压报警： 分析可能的原因，如电网波动、电源质量问题、制动电阻故障等。 过流报警： 诊断是电机故障、负载过大、加速过快还是变频器本身问题。 过温报警： 检查散热风扇、安装环境、负载是否过重。 接地故障报警： 检查电机绝缘、接线是否存在漏电。 通信故障： 检查通信线缆、通信参数设置、通信设备。 输出缺相/不平衡： 检查输出线缆、电机绕组、功率模块。 故障代码查询与处理： 提供常见变频器品牌的故障代码对照表，并说明相应的处理方法。 常见故障的预防措施： 总结经验，提出一些能够有效预防故障发生的操作和维护建议。 第八章 变频器在不同行业的应用实例 为了更直观地展示变频器的价值，本章将深入介绍变频器在不同工业领域的实际应用案例。通过具体项目和场景的分析，读者可以深刻理解变频器是如何解决实际工程问题的，以及为企业带来的经济效益和社会效益。 泵类负载应用： 如供水系统、化工泵、油田注水泵等，讲解如何通过变频器实现恒压供水、流量调节、节能运行。 风机类负载应用： 如空调风机、锅炉引风机、矿井通风机等，展示变频器在风量调节、节能降噪方面的优势。 起重机与提升设备应用： 介绍变频器在重载起升、精确制动、平稳运行方面的作用。 传送带与包装机械应用： 讲解变频器如何实现物料输送速度的精确控制、包装机的同步运行。 机床与加工设备应用： 阐述变频器在主轴调速、进给控制中的应用，提升加工精度和效率。 纺织、印染、造纸等行业应用： 展示变频器在复杂工艺流程中的调速和同步控制。 附录 常用变频器品牌型号对比 常用变频器故障代码汇总 术语表 本书内容翔实，结合了理论讲解与实际操作指导，力求让读者在学习过程中既能理解“为什么”，又能掌握“怎么做”，为读者在变频器领域的发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一个非常注重细节的人，如果一本书在排版和图例上做得不够专业，我很容易就产生抵触情绪。但《变频器基础与技能》在这方面的用心程度简直可以媲美专业设计公司的出版物。首先，全书的印刷质量很高，图表清晰，即使用强光照射也不会反光刺眼。其次，那些技术示意图，如电流矢量图、电压合成示意图，都用醒目的颜色进行了区分标注，那些复杂的数学推导过程也被清晰地用方框隔离出来，避免了与正文描述混淆。我特别喜欢它在关键知识点旁边的“专家提示”或“安全警示”小栏目，这些小小的细节，往往能避免我们在实际操作中走弯路甚至酿成大错。这表明作者不仅是一位技术专家，更是一位深知学习者需求的教育家，他不仅传授知识，更在传授一种严谨的工程态度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实战性简直是令人惊叹，这一点是我作为一名现场维护人员最看重的。以往看的书，理论部分讲得头头是道，一到实际操作就抓瞎，不是缺图就是步骤描述模糊不清。而《变频器基础与技能》在这方面做得太到位了。它不仅详细介绍了市面上几种主流变频器的面板操作和参数设置流程，还配有大量高清的接线图和故障排查流程表。我记得有一次我们车间的一台老旧变频器报了一个我从没见过的故障码，当时我手忙脚乱，抱着试一试的心态翻开了书里的“常见故障诊断与排除”章节。惊喜地发现，那个故障码赫然在列，并且给出了从最简单的重启到复杂的硬件检测的完整步骤。跟着书上的指引操作，问题果然迎刃而解！这不仅仅是节省了停机时间，更重要的是，它让我明白了处理这类问题的系统性思维。这种“即学即用、用而立竿见影”的学习体验，是其他书籍难以比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计非常巧妙，它不像有些教材那样把所有知识点杂乱无章地堆在一起。它明显是经过精心规划的，知识点是按照“认知曲线”来组织的。比如，它先确保你理解了什么是载波频率和转矩提升，然后才引入空间矢量调制（SVM）这类相对高阶的算法。这种层层递进的编排方式，极大地降低了学习的心理门槛。我发现自己不再需要频繁地前后翻阅去查找定义，因为作者总能在你需要它的时候，以最恰当的方式重申或深化某个概念。更难得的是，书中对不同应用场景的变频器选型和功能模块的介绍也十分到位，比如恒压供水、卷绕控制等，都有专门的小节进行剖析，让读者能够清晰地看到理论是如何服务于工程实际的。读完这一部分，我对如何根据负荷特性选择合适的变频器型号，心中就有了一杆秤。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我买这本书之前对国产教材的效果持保留态度，总觉得国外的原版资料才是王道。但是，这本书彻底扭转了我的看法。它在紧密结合国际前沿技术（比如对新型IGBT模块的介绍）的同时，又非常贴合国内的工业环境和标准，这一点至关重要。很多国外资料在介绍设备时，用的是我们根本见不到的型号，或者参数标准不兼容。这本书则不然，它使用的案例和参数设定，很多都基于国内主流的工控品牌，这让我在课后尝试仿真和模拟时，能够迅速找到对应的资源进行验证。它构建了一个非常扎实的本土化技术桥梁，让晦涩的理论研究成果，真正转化成了工人师傅们手中的实用技能。这不仅是一本技术书，更像是一份面向国内工业升级的行动指南，我强烈推荐给所有想在电气自动化领域深耕的朋友们！

评分☆☆☆☆☆

天呐，我终于找到了这本《变频器基础与技能》！说实话，我之前对变频器的了解基本停留在“好像是控制电机速度的那个东西”的层面，每次看到技术文档里的各种参数和波形图就头大。这本书的出现简直是及时雨，它完全颠覆了我对技术书籍的刻板印象。开篇的讲解就极其亲切，不是那种冷冰冰的公式堆砌，而是循序渐进地带你进入变频器的世界。作者非常擅长用生活化的例子来解释复杂的原理，比如对比家用电器里的调光器和变频器的区别，一下子就把抽象的概念具象化了。 我尤其欣赏它在“基础”部分的处理。很多书籍在讲授基础知识时会一带而过，或者直接跳到高级应用，结果导致我这样的初学者跟不上。但这本书细致入微地解析了电机的基本工作原理、交流电的基础知识，甚至连电磁感应定律都讲得非常透彻，让你明白变频器“为什么要”这样工作，而不是仅仅“如何”工作。每一个章节的逻辑衔接都非常流畅，读起来丝毫没有晦涩感。我感觉自己不是在啃一本技术手册，而是在听一位经验丰富的老工程师在耐心授课，他知道你会在哪里卡住，并且提前为你准备好了“拐杖”。读完前几章，我终于敢正视那些复杂的电气符号和电路图了，信心倍增！