電氣自動化通用設備應用係列：西門子變頻器入門與典型應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王建，楊秀雙 著，王建，楊秀雙 編

圖書標籤:

• 西門子變頻器
• 變頻器應用
• 電氣自動化
• 工業控製
• PLC
• 驅動技術
• 電機控製
• 入門教程
• 自動化設備
• 西門子

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512321083

版次：1

商品編碼：10891694

包裝：平裝

叢書名： 電氣自動化通用設備應用係列

開本：16開

齣版時間：2012-01-01

用紙：膠版紙

頁數：216

字數：251000

正文語種：中文

內容簡介

變頻器被國外稱為“新近國傢工業三大支柱”之一的工業自動化理想控製裝置，近年來已廣泛應用於自動化的各個領域。
《電氣自動化通用設備應用係列：西門子變頻器入門與典型應用》以西門子MM420係列變頻器為例，係統地介紹瞭變頻器的基本使用方法及實訓操作，並介紹瞭十餘種典型應用綫路等。全書共分3章：第1章介紹西門子MM420變頻器的基礎知識，主要講述瞭變頻器的選用、安裝維護與基本操作等；第2章介紹變頻器基本控製綫路，主要講述瞭變頻器的點動、正反轉、PID及多段速控製；第3章介紹變頻器與PLC在典型控製係統中的應用，主要講述瞭變頻器與眥的綜閤應用，包括恒壓供水係統，鍋爐鼓風機、離心機、刨床、捲揚機控製係統，以及注塑機PLC、變頻器改造等。本書章節內容按照“基本知識”、“實戰演練”。“自我訓練”模塊劃分，對理論知識點到為止，適當簡化對“是什麼”的陳述，盡量壓縮對“為什麼”的解釋，在可允許的篇幅內充分放大對“怎麼辦”的具體說明，以提升技能操作為目的。
本書可作為工礦企業電氣技術人員，中、高級電工，設備操作人員的讀物，也可供專業院校電氣自動化專業高技能人纔培訓和相關人員自學。

目錄

前言
緒論
0.1 概述
0.2 電力電子器件
0.3 電力電子器件的分類
0.4 當前電力電子器件的發展方嚮

第1章西門子MM420變頻器基礎知識
1.1 變頻器的認識
1.2 變頻器的選用
1.3 變頻器的安裝
1.4 MM420變頻器的調試

第2章變頻器基本控製綫路
2.1 點動運行控製綫路
2.2 正轉連續控製綫路
2.3 正反轉控製綫路
2.4 外接兩地控製綫路
2.5 PID控製電路係統
2.6 多段速控製綫路

第3章變頻器與PLC在典型控製係統中的應用
3.1 恒壓供水變頻控製係統
3.2 鍋爐鼓風機變頻控製係統
3.3 離心機變頻控製係統
3.4 刨床變頻控製係統
3.5 捲揚機變頻控製係統
3.6 PLC+變頻器控製綫路的設計、安裝與調試
3.7 注塑機PLC、變頻器改造
3.8 中央空調控製係統

附錄MM420參數錶
參考文獻

前言/序言

《工業動力傳輸的基石：電動機控製技術概覽》 導論：現代工業的脈搏——動力傳輸與控製 在當今高度發達的工業社會中，動力傳輸與控製係統如同企業的神經網絡，支撐著生産綫的平穩運行，優化著能源的利用效率。從龐大的鋼鐵廠到精密的電子製造，再到無處不在的樓宇自動化，電動機作為最基礎的動力源，其運行的精準性、可靠性和能效直接關乎著整個工業體係的生命力。而實現這一切的關鍵，則在於對電動機的精細化控製。本係列叢書，將帶領讀者深入探索電動機控製技術的廣闊天地，從基礎原理到前沿應用，層層剝繭，揭示工業動力傳輸的奧秘，為廣大工程師、技術人員及相關領域的學習者提供一套全麵、深入的學習資源。 第一篇：電動機控製的理論基石 本篇旨在為讀者構建堅實的理論基礎，理解電動機工作的本質以及控製的必要性。 第一章：電動機工作原理深度解析 交流電動機與直流電動機的結構與原理： 交流感應電動機： 重點介紹三相異步電動機的定子繞組、轉子結構（籠型和繞綫型），以及電磁感應原理，分析其轉速與頻率、轉差的關係。深入講解電磁轉矩的産生機製，以及不同運行模式（如起動、製動、反嚮運行）下的電磁特性。 直流電動機： 闡述直流電動機的基本組成，包括電樞、勵磁繞組（串勵、並勵、復勵），以及換嚮器和電刷的作用。分析直流電動機的電壓、電流與轉矩、轉速之間的綫性關係，理解其調速的原理。 同步電動機： 介紹同步電動機的勵磁方式（永磁和電勵磁），及其與電網同步運行的特點。分析其在功率因數補償等方麵的特殊應用。 電動機的主要電氣參數與特性麯綫： 詳細解讀額定電壓、額定電流、額定功率、功率因數、效率、轉速等關鍵參數的意義。分析不同類型電動機的典型轉矩-轉速特性麯綫，理解其在不同負荷下的性能錶現。 電動機的損耗分析： 深入剖析電動機在運行過程中産生的各項損耗，包括銅損、鐵損（磁滯損耗和渦流損耗）、機械損耗（風磨損耗和軸承摩擦損耗）和雜散損耗。理解這些損耗對電動機效率的影響，為後續的節能控製奠定基礎。 第二章：電動機控製的基本方法 直接起動（DOL - Direct On-Line）： 闡述直接起動的工作原理、電路接綫方式，以及其優缺點。分析直接起動對電網和電動機的衝擊。 電阻起動與電抗起動： 詳細介紹通過串聯電阻或電抗器來限製起動電流的原理，分析不同起動級數的控製方法。討論其在不同功率等級電動機起動中的適用性。 星三角（Y-Δ）降壓起動： 深入講解星三角起動的工作原理，包括繞組的連接方式、起動過程中的電流和轉矩變化。分析其適用範圍和局限性。 自耦變壓器降壓起動： 介紹利用自耦變壓器實現降壓起動的方法，分析其起動特性和對電網的影響。 軟起動器（Soft Starter）原理： 概述軟起動器的基本功能，介紹其通過控製晶閘管（SCR）導通角來平滑起動電動機的原理。分析軟起動器在實現平滑起動、減小起動衝擊方麵的優勢。 變頻調速（VFD - Variable Frequency Drive）原理： 交-直-交（V/f）控製： 詳細介紹變頻器將交流電轉換為直流電，再通過逆變器生成可變頻率和電壓的交流電，從而實現電動機轉速控製的原理。理解恒定V/f比的意義以及其在不同應用中的效果。 矢量控製（Vector Control）： 深入講解矢量控製的核心思想，即將定子電流分解為磁場電流分量和轉矩電流分量，並分彆進行獨立控製，從而實現對電動機轉矩的精確控製。介紹其對電動機動態響應和低速性能的顯著提升。 直接轉矩控製（DTC - Direct Torque Control）： 闡述DTC的基本原理，即通過直接控製電動機的磁鏈和轉矩，實現快速、精確的轉矩響應，而無需復雜的坐標變換。 第三章：電動機保護與安全運行 過載保護： 介紹熱繼電器、電子式過載保護的原理及選型。 短路保護： 闡述斷路器、熔斷器在短路保護中的作用。 欠電壓與過電壓保護： 分析電壓異常對電動機的影響，以及相應的保護措施。 缺相保護與三相不平衡保護： 解釋相序錯誤和三相電壓不平衡對三相異步電動機的危害，介紹相關的保護方法。 接地保護： 強調接地的重要性，以及接地故障的危害。 堵轉保護： 分析電動機堵轉時産生的過大電流和熱量，以及相應的保護方式。 溫度保護： 介紹熱敏電阻、熱電偶等溫度傳感器在監測電動機溫度中的應用。 第二篇：現代電動機控製技術精要 本篇聚焦於當前工業界廣泛應用的主流電動機控製技術，深入解析其工作機製、性能特點及應用場景。 第四章：變頻器的核心技術與工作模式 變頻器的基本構成： 詳細介紹變頻器的主要組成部分，包括整流單元（AC/DC）、濾波單元、逆變單元（DC/AC）、控製單元（微處理器）、鍵盤/顯示單元及通信接口。 功率器件的選擇與應用： 介紹IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）等功率半導體器件在變頻器中的作用，分析其性能特點和發展趨勢。 散熱技術與設計： 討論變頻器在高功率運行時産生的熱量，以及有效的散熱方案（如風冷、水冷）的重要性。 控製算法詳解： V/f控製的精細化： 探討如何通過調整V/f麯綫的斜率、基頻、最大頻率等參數，優化電動機在不同負載下的運行。 矢量控製的進階： 深入剖析空間矢量脈寬調製（SVPWM）、磁場定嚮控製（FOC）等矢量控製的具體實現方式，以及其在轉矩輸齣、動態響應上的優勢。 無感矢量控製與直接轉矩控製： 介紹在不使用速度編碼器的情況下實現精確控製的方法，以及DTC如何通過快速的轉矩響應滿足苛刻的應用需求。 變頻器的運行模式： 經濟運行模式： 如何通過變頻器調整輸齣頻率，在保證基本運行需求的同時，最大化節能效果。 恒壓恒頻模式： 在特定應用場景下，如何模擬傳統的工頻運行。 恒轉矩模式： 適用於對轉矩輸齣有嚴格要求的應用。 恒功率模式： 在高轉速下保持恒定功率輸齣。 PID閉環控製模式： 變頻器如何集成PID控製器，實現對壓力、流量、速度等工藝參數的精確閉環控製。 第五章：電動機驅動與伺服係統的比較與選擇 伺服驅動器的原理與特點： 介紹伺服驅動器的工作原理，通常采用閉環控製，配閤編碼器實現高精度定位和速度控製。分析其在動態響應、過載能力、抗乾擾能力等方麵的優勢。 伺服電機類型： 介紹同步伺服電機（永磁同步伺服電機PMSM）、異步伺服電機等。 驅動器與伺服的協同工作： 闡述伺服驅動器如何與伺服電機協同，實現精確的運動控製。 變頻器與伺服係統的選擇依據： 精度要求： 對定位精度、速度穩定性要求高的應用，通常選擇伺服係統。 動態響應： 快速加減速、頻繁啓停的應用，伺服係統更具優勢。 成本考量： 變頻器在成本上通常低於伺服係統，適用於對成本敏感的應用。 控製復雜度： 簡單的啓停、調速需求，變頻器即可滿足。 應用場景： 泵、風機、風道類恒定或緩慢變化的負載，變頻器是理想選擇；機器人、CNC機床、自動化生産綫上的精密運動，則需要伺服係統。 混閤式伺服係統（Hybrid Servo）： 介紹集成驅動器和電機的混閤式伺服係統，以及其在簡化布綫、優化空間利用方麵的優勢。 第三篇：變頻器在工業領域的典型應用 本篇將深入探討變頻器在不同工業領域中的具體應用實例，展示其如何解決實際生産中的難題，提高效率，降低能耗。 第六章：泵與風機類應用 恒壓供水係統： 詳細講解變頻器如何通過監測係統壓力，自動調節水泵轉速，實現恒定的供水壓力，並大幅降低能耗。分析多泵聯動控製的策略。 恒溫恒濕控製： 變頻器在空調、新風係統中的應用，通過調節風機轉速，實現精確的溫度和濕度控製。 鍋爐送風/引風機控製： 變頻器如何根據鍋爐負荷變化，調節送風和引風機的轉速，優化燃燒效率，減少汙染物排放。 工業通風係統： 根據車間內環境監測數據（如CO2濃度、溫度），自動調節通風機的轉速，確保良好的工作環境，並節省能源。 空壓機變頻節能： 分析空壓機在不同負荷下的運行特點，變頻器如何通過調節轉速，匹配氣壓需求，實現顯著的節能效果。 第七章：生産製造與物料輸送 輸送帶與流水綫速度調節： 變頻器如何實現對輸送帶速度的精確控製，以適應不同生産環節的需求，提高生産效率。 起重設備（行車、電動葫蘆）的平穩運行： 變頻器如何實現起重設備的平穩起升、下降、運行，減少衝擊，提高安全性。 機床主軸調速： 變頻器如何為機床主軸提供寬範圍、高精度的速度控製，以適應不同的加工工藝和刀具。 包裝機械： 在包裝機的封切、充填、纏繞等環節，變頻器如何實現精確的動作同步和速度控製。 攪拌與混閤設備： 變頻器如何根據物料特性和工藝要求，精確控製攪拌器的轉速，保證混閤效果。 第八章：樓宇自動化與新能源領域 電梯控製： 變頻器在電梯運行中的應用，實現平穩的加減速、精確的停層，並提高能源利用效率。 自動扶梯速度調節： 根據人流量變化，自動調節扶梯運行速度，實現節能。 水處理設備： 在汙水處理廠、淨水廠中，變頻器如何控製水泵、曝氣風機等設備，優化處理過程。 風力發電機控製： 變頻器在風力發電機中的作用，實現對風輪轉速的調節，最大化捕捉風能，並與電網同步。 太陽能光伏逆變器： （簡要提及）變頻器技術是光伏逆變器核心，將直流電轉換為交流電並入電網。 第四篇：變頻器的選型、安裝與維護 本篇旨在為讀者提供實際操作指導，確保變頻器能夠安全、可靠、高效地運行。 第九章：變頻器的選型原則 功率匹配： 如何根據電動機的額定功率、負載特性，選擇閤適額定功率的變頻器。 電壓等級： 根據電源電壓選擇閤適的變頻器。 控製方式： 根據應用需求選擇V/f控製、矢量控製或DTC控製。 環境要求： 考慮工作環境的溫度、濕度、汙染等級、振動等因素，選擇具有相應防護等級（IP等級）的變頻器。 特殊功能需求： 如製動單元、製動電阻、通信模塊、內置PLC等。 品牌與質量： 知名品牌通常提供更穩定的性能和完善的售後服務。 第十章：變頻器的安裝與布綫 安裝位置： 選擇通風良好、遠離熱源、腐蝕性氣體和強電磁乾擾的場所。 安裝方式： 盤櫃安裝、壁掛安裝等。 進綫與齣綫電纜： 強調屏蔽電纜的使用，以及電纜的敷設方式，減少電磁乾擾。 接地要求： 詳細講解變頻器、電動機、電源等的正確接地方法。 安全規範： 強調斷電操作、絕緣保護等安全事項。 第十一章：變頻器的調試與參數設置 基本參數設置： 電動機額定參數、運行模式、加減速時間等。 高級參數設置： 載波頻率、過載能力、製動方式、頻率源選擇等。 PID參數整定： 如何通過手動或自動方式整定PID參數，以達到最優的控製效果。 故障診斷與排除： 常見故障代碼的含義及處理方法。 第十二章：變頻器的日常維護與故障分析 定期檢查： 清潔散熱風扇、檢查電纜連接、測量電源電壓等。 環境維護： 保持變頻器工作環境的清潔和穩定。 常見故障分析： 過載報警： 分析原因（負載過大、散熱不良、電動機故障等）。 過壓/欠壓報警： 檢查電源質量、電網波動。 接地故障報警： 檢查電纜絕緣、接地綫。 輸齣缺相/短路： 檢查電動機繞組、輸齣電纜。 通信故障： 檢查通信綫路、設置。 延長變頻器壽命的建議： 閤理使用、定期維護。 結語：擁抱智能驅動，賦能工業未來 電動機控製技術的發展日新月異，變頻器作為其中的核心技術之一，正以前所未有的速度改變著工業生産的麵貌。從提升效率、降低能耗，到實現智能化、柔性化生産，變頻器的應用範圍不斷拓展，其重要性日益凸顯。本係列叢書旨在為讀者提供一個全麵、深入的視角，幫助大傢理解變頻器的原理，掌握其應用方法，並在實際工作中遊刃有餘。我們相信，通過對這些先進技術的學習和掌握，廣大技術工作者將能更好地駕馭工業動力，為推動工業的智能化轉型和可持續發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

細節之處，彰顯匠心 我一直認為，一本優秀的技術書籍，其價值體現在對細節的把握上。而《西門子變頻器入門與典型應用》這本書，無疑在這方麵做得非常齣色。《西門子變頻器入門與典型應用》這本書，就像一位嚴謹的工匠，在每一個細微之處都力求完美。從變頻器的選型指導，到具體的接綫細節，再到復雜的參數設置，書中都給予瞭細緻入微的闡述。舉個例子，在講解“端子控製”時，作者不僅列齣瞭常用的端子功能代碼，還特彆強調瞭不同型號變頻器在端子定義上的細微差異，並提供瞭相應的查詢方法。這避免瞭初學者因為混淆端子定義而導緻接綫錯誤的尷尬。更讓我感到驚喜的是，書中對於某些關鍵參數的講解，不僅僅是簡單地給齣數值範圍，而是深入地分析瞭這些參數對電機運行性能的影響，以及在不同應用場景下如何進行權衡和調整。例如，在講解“加減速時間”時，作者不僅給齣瞭建議值，還詳細解釋瞭過短或過長的加減速時間可能帶來的負麵影響，並提供瞭相應的優化策略。此外，書中還包含瞭對“故障代碼”的詳細解讀，以及針對不同故障的排除步驟，這對於提高現場故障處理的效率至關重要。總而言之，這本書在細節之處展現齣的匠心獨運，讓我對其專業性和實用性深感信服。

評分☆☆☆☆☆

初窺門徑，驚喜連連 一直以來，電氣自動化領域對我來說就像一座深邃而神秘的殿堂，而變頻器更是其中最核心的“器械”之一。我曾嘗試閱讀過一些晦澀難懂的專業書籍，但往往在術語的海洋中迷失方嚮，對實際操作的理解更是雲裏霧裏。偶然間，我翻開瞭這本《西門子變頻器入門與典型應用》，原本抱著“死馬當活馬醫”的心態，卻意外地被書中清晰的脈絡和生動的講解所吸引。作者沒有一開始就拋齣令人望而生畏的理論公式，而是從變頻器的基本工作原理入手，用通俗易懂的語言解釋瞭它為何能夠實現“變頻”。更令我驚喜的是，書中大量的插圖和圖示，將抽象的概念具象化，讓我仿佛能親手觸摸到變頻器內部的奧秘。比如，在講解“頻率設定”時，作者不僅給齣瞭理論說明，還配上瞭直觀的示波器波形圖，讓我瞬間明白瞭不同頻率下電機轉速的變化關係。此外，書中對常見故障的分析和排除方法也寫得詳盡入微，這對於我這樣初學者來說，無疑是“雪中送炭”。我曾經在實際操作中遇到過一些小問題，但苦於沒有明確的指導，隻能束手失策，而這本書的齣現，讓我看到瞭解決問題的希望。總而言之，這本書就像一位耐心而又博學的老師，循循善誘地引導我一步步走進瞭電氣自動化的世界，讓我對這個領域産生瞭濃厚的興趣，也增強瞭我進一步學習的信心。

評分☆☆☆☆☆

實戰為王，疑難盡解 作為一名在生産一綫摸爬滾打多年的電氣工程師，我深知理論知識的局限性，真正解決實際問題的，往往是豐富的實踐經驗。而《西門子變頻器入門與典型應用》這本書，恰恰抓住瞭這一點，將大量的篇幅投入到瞭“典型應用”的講解中。它不僅僅是羅列幾個應用場景，而是深入剖析瞭在各種不同工況下，如何選擇閤適的西門子變頻器型號，如何進行參數設置，以及在實際運行過程中需要注意的細節。書中詳細列舉瞭恒壓供水、風機水泵節能、捲繞機械、起重運輸等多個行業的應用案例，每一個案例都配有詳細的接綫圖、參數配置錶以及操作步驟，簡直就像一本“寶典”。我尤其欣賞書中對某個應用場景可能遇到的各種“坑”進行瞭預警和指導，例如在水泵恒壓應用中，如何避免水錘現象，以及如何通過參數調整來優化係統的穩定性。這對於我這類經常需要為老舊設備進行自動化改造的人來說，簡直是“救命稻草”。我曾在一個食品生産綫上遇到過一個棘手的變頻器控製問題，嘗試瞭各種方法都無法徹底解決，後來翻閱瞭這本書中關於“物料輸送”的章節，找到瞭關鍵的思路，並最終成功地優化瞭生産效率。這本書的價值在於，它不僅僅是教你“怎麼做”，更是告訴你“為什麼這樣做”，以及“這樣做可能會齣現什麼問題”。

評分☆☆☆☆☆

從“心”理解，馭“芯”而動 要真正掌握一項技術，不僅僅在於瞭解其“術”，更在於理解其“道”。《西門子變頻器入門與典型應用》這本書，給瞭我一種從“心”理解變頻器的感覺，讓我不再僅僅是機械地操作，而是能夠真正地“馭‘芯’而動”。書中在介紹變頻器各項功能時，並沒有停留在錶麵，而是試圖去解釋這些功能背後的“邏輯”。例如，在講解“PID控製”時，作者並沒有簡單地給齣PID參數的公式，而是通過模擬一個實際的控製過程，形象地解釋瞭比例、積分、微分這三個參數各自的作用，以及它們如何協同工作來實現精確的閉環控製。這種“化繁為簡”的講解方式，讓我豁然開朗。我曾經在嘗試調整PID參數時，總是感到無從下手，這本書的講解，讓我明白瞭不同參數對係統響應速度、超調量等關鍵性能指標的影響，從而能夠更有針對性地進行優化。同樣，在講解“矢量控製”時，作者也沒有迴避其復雜的數學模型，而是通過類比和圖示，讓讀者能夠直觀地理解矢量控製的核心思想——將電機的磁場定嚮與轉矩控製解耦。這種從“心”齣發的講解，讓我不再畏懼復雜的理論，而是能夠主動去探索和理解。這本書讓我感覺，變頻器不再是一個冰冷的電子設備，而是一個能夠被我“理解”並“駕馭”的智能體，我能夠更加自信地去應用它，解決實際問題。

評分☆☆☆☆☆

不止於“入門”，更具“參考”價值 對於許多技術書籍而言，“入門”往往意味著淺嘗輒止，僅僅是觸及瞭皮毛。然而，《西門子變頻器入門與典型應用》這本書卻打破瞭這一慣例，它在“入門”的同時，也展現齣瞭相當的“參考”價值。即使我已經對變頻器有瞭一定的瞭解，在閱讀這本書時，仍然能從中獲得不少新的啓發和印證。書中關於變頻器工作原理的講解，雖然是為初學者設計的，但其邏輯嚴謹、條理清晰，也足以讓有經驗的讀者重新審視和鞏固基礎知識。而其“典型應用”部分，則涵蓋瞭相當廣泛的場景，其中不乏一些我之前未曾接觸或不甚瞭解的應用。比如，書中關於“伺服控製”與變頻器結閤的章節，就為我打開瞭新的思路。我曾經在一些對精度要求很高的場閤，為選擇閤適的控製方案而睏擾，而這本書提供的思路，讓我看到瞭將變頻器與伺服驅動器有機結閤的可能性。此外，書中在講解某些高級功能時，雖然沒有深入到非常底層的代碼層麵，但其原理性的闡述和應用上的指導，也為我提供瞭寶貴的參考。這本書就像一個“工具箱”，基礎的工具應有盡有，同時還包含瞭一些特殊用途的“配件”，能夠滿足不同層次讀者的需求。

評分☆☆☆☆☆

入門用的教材，與學校實驗室對應

評分☆☆☆☆☆

真的太一般瞭，不，比一般還差

評分☆☆☆☆☆

好書。

評分☆☆☆☆☆

書是正版書，內容適閤本人看

評分☆☆☆☆☆

挺適閤初學者用的，還可以。

評分☆☆☆☆☆

挺適閤初學者用的，還可以。

評分☆☆☆☆☆

非常實用給我很多啓發

評分☆☆☆☆☆

物美價廉，京東的貨越來越好瞭

評分☆☆☆☆☆

真的太一般瞭，不，比一般還差