变频器原理及应用（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王廷才 编

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• 变频器
• 电力电子
• 电机控制
• 驱动技术
• 工业自动化
• 电气工程
• 高等教育
• 教材
• 第三版
• 规划教材

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111484882

版次：3

商品编码：11620287

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 ， ，

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：231

字数：362000

正文语种：中文

内容简介

　　本书是综合各院校使用《变频器原理及应用第2版》所提出的建议，适应高等职业院校进行工学结合教学改革的需要，结合变频器技术资料编写的。本书以突出应用、注重技能为宗旨，由浅入深地阐述了变频器的基本组成原理和控制方式，电动机变频调速机械特性，变频器常用控制电路，变频调速系统主要电器的选用，变频器的操作、运行、安装、调试、维护及抗干扰，变频器在风机、空气压缩机、水泵、中央空调系统、潜油电泵及提升机等方面的应用实例等内容。为方便教学，书中还编排有便于操作的实训课题。
　　本书内容通俗易懂，没有高深的理论分析及数学运算，从实用的角度列举了多种应用实例，具有很高的参考价值。
　　本书可作为高等职业院校电气工程与自动化类、机电类、自动控制类及相关专业的教材，也可供从事机电技术和电气技术人员的参考。

目录

前言
第1章 变频器的认识
1.1 变频器概述
1.1.1 变频器的发展
1.1.2 变频器的分类
1.1.3 变频器的应用
1.2 异步电动机变频调速原理
1.2.1 异步电动机变频调速机理
1.2.2 三相异步电动机的机械特性
1.2.3 三相异步电动机的变频起动
1.2.4 三相异步电动机的变频制动
1.3 变频器的结构与主要技术参数
1.3.1 变频器的外形
1.3.2 变频器的基本原理结构
1.3.3 变频器的铭牌
1.3.4 主要技术参数
本章小结
习题1

第2章 变频器常用电力电子器件
2.1 功率二极管
2.1.1 功率二极管的结构与伏安特性
2.1.2 功率二极管的主要参数
2.1.3 功率二极管的选用
2.1.4 功率二极管的分类
2.2 晶闸管
2.2.1 晶闸管的结构
2.2.2 晶闸管的导通和阻断控制
2.2.3 晶闸管的阳极伏安特性
2.2.4 晶闸管的参数
2.2.5 晶闸管的门极伏安特性及主要参数
2.2.6 晶闸管触发电路
2.2.7 晶闸管的保护
2.3 门极可关断（GTO）晶闸管
2.3.1 CTO晶闸管的结构与工作原理
2.3.2 GTO晶闸管的特性与主要参数
2.3.3 GTO晶闸管的门极控制
2.3.4 GTO晶闸管的缓冲电路
2.4 电力晶体管（GTR）
2.4.1 GTR的结构
2.4.2 GTR的参数
2.4.3 二次击穿现象
2.4.4 CTR的驱动电路
2.4.5 GTR的缓冲电路
2.5 功率MOS场效应晶体管（P-MOSFET）
2.5.1 P-MOSFET的结构
2.5.2 P-MOSFET的工作原理
2.5.3 P-MOSFET的特性
2.5.4 P-MOSFET的主要参数
2.5.5 P-MOSFET的栅极驱动
2.5.6 P-MOSFET的保护
2.6 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
2.6.1 IGBT的结构与基本工作原理
2.6.2 IGBT的基本特性
2.6.3 IGBT的主要参数
2.6.4 IGBT的驱动电路
2.7 集成门极换流晶闸管（ICCT）
2.7.1 IGCT的结构与工作原理
2.7.2 IGCT的特点
2.7.3 ICCT变频器
2.8 智能功率模块（IPM）
2.8.1 IPM的结构
2.8.2 IPM的主要特点
2.8.3 IPM选择的注意事项
本章小结
习题2

第3章 交-直-交变频技术
第4章 交-交变频技术
第5章 高（中）压变频器
第6章 变频器的接线端子与功能参数
第7章 变频器的控制方式
第8章 变频调速系统的选择与操作
第9章 变频器的安装与维护
第10章 变频器应用实例
第11章 变频器技术实训
附录
参考文献

精彩书摘

　　《变频器原理及应用（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》：
　　变频器控制系统常见的故障类型主要有过电流、短路、接地、过电压、欠电压、电源缺相、变频器内部过热、变频器过载、电动机过载、CPU异常、通信异常等。当发生这些故障时，变频器保护会立即动作停机，并显示故障代码或故障类型，大多数情况下可以根据显示的故障代码迅速找到故障原因并排除故障。但也有一些故障的原因是多方面的，并不是由单一原因引起的，因此需要从多个方面查找，逐一排除才能找到故障点。如过电流故障是最常见、最易发生，也是最复杂的故障之一，引起过电流的原因往往需要从多个方面分析查找，才能找到故障的根源，只有这样才能真正排除故障。
　　9.6.1变频器常见故障诊断
　　1.整流桥故障
　　（1）整流桥故障现象
　　1）整流模块中的二极管有一个或多个损坏而开路，导致主电路直流电压下降，变频器输入缺相或直流低电压保护动作报警。
　　2）整流模块中的二极管有一个或多个损坏而短路，导致变频器输入电源短路，供电电源跳闸，变频器无法上电。
　　（2）整流桥故障原因
　　1）因过电流而烧毁。最常见的是直流母线内部放电短路、电容器击穿短路或逆变桥短路而引起整流模块烧毁（直流母线装有快速熔断器的变频器，.对逆变器短路有保护作用）。这种因短路而引起的故障一般来说后果比较严重，往往会引起相邻整流模块的损坏甚至爆裂，这是因为当整流模块瞬间流过短路电流后在母线上会产生很高的电压和很大的电动力，继而在母线电场最不均匀且耐压强度最薄弱的地方产生放电引起新的相间或对壳放电短路。这种现象在裸露母线结构或母线集成在印制电路板的变频器中经常出现。
　　2）因过电压而击穿。通常是由于浪涌电压引起，这种过电压会造成整流模块的击穿损坏。还有电动机再生发电所引起的直流过电压，或因制动单元损坏、放电电阻损坏无法使再生电能释放，均有可能造成整流模块因过电压而击穿损坏。
　　3）输入电路中阻容吸收或压敏电阻损坏。对于由自备发电机供电的地方，或供电电压不稳定的地方，整流模块也容易损坏。
　　4）晶闸管出现异常。有的变频器采用三相半控桥整流的晶闸管整流模块或带开机限流晶闸管的整流模块，晶闸管模块出现异常情况时，除了检查模块好坏外还应检查控制板触发脉冲是否正常，如脉冲异常，就会造成晶闸管模块不能正常工作。
　　2.直流母线故障
　　（1）直流母线故障现象
　　1）变频器直流母线电压偏低乃至变频器直流低电压报警。
　　2）滤波电容器短路，输入电路断路器跳闸，变频器无法开机。3）充电限流电阻开路，变频器无法开机。
　　4）充电切换接触器损坏，变频器直流低电压报警，最终造成充电限流电阻过热烧毁。
　　（2）直流母线故障原因
　　1）交流输入缺相或整流桥有二极管损坏，整流桥输出的直流电压低于正常值，造成变频器输出电压偏低，通常变频器会输出报警信号。
　　2）滤波电容器老化，容量下降，造成带载情况下变频器输出电压偏低。
　　3）滤波电容器因直流母线过电压击穿，或因有一个均压电阻开路，引起与之连接的电容器两端电压升高，超过额定电压值而损坏。
　　4）充电接触器触点烧毁造成接触不良甚至开路，负载电流流过充电电阻，引起变频器直流母线电压降低，变频器输出低电压报警。
　　5）充电限流电阻损坏，变频器上电后直流母线电压为零，开关电源无法工作，变频器不能正常开机。
　　……

前言/序言

电子信息工程专业核心教材：变频器原理与应用（第3版） 引言 在当今工业自动化和电力电子技术飞速发展的浪潮中，变频器作为核心驱动和控制设备，其重要性日益凸显。从工厂流水线的精密调速，到家用电器的节能降耗，变频器无处不在，深刻地改变着我们的生产和生活方式。为了满足高等院校电子信息工程、自动化、电气工程等专业对变频器技术日益增长的学习需求，我们隆重推出《变频器原理与应用（第3版）》。本书作为“十一五”国家级规划教材，在原有基础上进行了全面修订和升级，力求为读者提供系统、深入、前沿的变频器知识体系，培养具备扎实理论基础和较强实践能力的工程技术人才。 本书特色与优势 本书最大的特色在于其内容的系统性、理论的深入性和应用的广泛性。我们紧密结合国家教学大纲的要求，兼顾学科发展前沿，力求将变频器领域最经典、最实用的知识呈现给读者。 1. 体系完整，循序渐进： 本书从变频器的基本概念和发展历程入手，逐步深入到各类变频器的详细原理、控制策略、保护功能以及实际应用。全书逻辑清晰，层层递进，使初学者能够建立起完整的知识框架，并能逐步理解更为复杂的概念。 2. 原理详实，分析透彻： 对于变频器核心的电力电子器件、PWM（脉宽调制）技术、各种控制算法（如V/f控制、矢量控制、直接转矩控制等），本书都进行了深入细致的原理分析。大量的原理图、波形图和数学模型，配以清晰易懂的文字阐述，帮助读者深刻理解变频器的工作机制。 3. 应用广泛，紧跟实践： 本书不仅关注理论，更强调实际应用。详细介绍了变频器在冶金、纺织、化工、起重、 HVAC（供暖、通风和空调）等众多工业领域的典型应用案例，并对不同应用场景下的变频器选型、参数设置、故障排除等进行了指导。 4. 技术前沿，与时俱进： 紧跟变频器技术发展的最新动态，引入了如高性能矢量控制、无传感器控制、永磁同步电机驱动、低压变频器、中高压变频器、新能源汽车驱动等前沿技术内容，使读者能够掌握当前行业最先进的知识。 5. 教学辅助，学以致用： 本书配有丰富的例题、习题和实验指导，旨在帮助读者巩固所学知识，提高分析和解决实际问题的能力。我们鼓励读者动手实践，通过实验加深对理论的理解，为未来的工程实践打下坚实基础。 6. 权威性与实用性兼备： 作为“十一五”国家级规划教材，本书由国内知名专家学者编写，具有较高的学术权威性。同时，内容紧密结合工业生产实际，实用性强，能够直接指导工程实践。 内容概览 本书共分为X章（此处可根据实际教材章节数填写，例如：12章），内容涵盖以下主要方面： 第一部分：变频器基础理论 第一章：变频器的基本概念与发展 变频器的定义、作用与分类 变频器在工业自动化中的地位与重要性 变频器的发展历程与未来趋势 变频器与其他调速方式的比较 第二章：电力电子器件与电路基础 功率半导体器件（IGBT、MOSFET、GTO等）的特性与应用 整流电路、逆变电路、斩波电路的基本原理 滤波电路的设计与分析 驱动电路的设计与注意事项 第三章：变频器的基本工作原理 交-直-交（VSI、CSI）变频器的基本拓扑结构 PWM（脉宽调制）技术原理：SPWM、STWM、SVPWM等 输出电压和频率的产生机制 变频器的基本性能指标：效率、功率因数、谐波等 第二部分：变频器的主流控制技术 第四章：V/f（恒压频比）控制技术 V/f控制的基本原理与实现方法 V/f控制的优缺点与适用范围 V/f控制参数的整定与优化 第五章：矢量控制技术（FOC） 矢量控制的基本概念：坐标变换（Clark-Park变换） 无传感器矢量控制与有传感器矢量控制 磁场定向控制（FOC）的原理与实现 矢量控制的优越性与在高性能驱动中的应用 第六章：直接转矩控制（DTC） DTC的基本原理：转矩和磁链的直接控制 DTC的控制结构与实现 DTC的优缺点与适用范围 与矢量控制的比较分析 第七章：先进控制策略与优化 模糊逻辑控制、神经网络控制在变频器中的应用 多速率控制、自适应控制等 节能控制策略 第三部分：变频器的保护、安全与通信 第八章：变频器的保护功能 过电压、欠电压保护 过电流、短路保护 过热保护、堵转保护 接地保护、相序保护 其他典型保护功能的原理与设置 第九章：变频器的电磁兼容性（EMC）与安全 变频器产生的电磁干扰（EMI） EMC对策：滤波、接地、屏蔽等 变频器的安全使用要求与注意事项 接地系统设计与维护 第十章：变频器通信与网络 变频器通信接口（RS485、CAN、Ethernet等） 常用通信协议（Modbus、PROFIBUS、EtherNet/IP等） 变频器在工业现场总线系统中的应用 远程监控与诊断 第四部分：变频器的应用与选型 第十一章：变频器的典型应用 通用变频器应用：风机、水泵、空压机等 专用变频器应用：起重、冶金、纺织、橡塑、造纸等 伺服驱动器与变频器的区别与联系 新能源汽车电驱动系统中的变频器应用 第十二章：变频器的选型、安装与维护 变频器选型原则与方法：负载特性、环境要求、功率匹配 变频器的安装要求：散热、空间、布线 变频器的调试与参数设置 变频器的日常维护与故障诊断 学习建议 我们建议读者在学习本书时，应： 扎实掌握基础理论： 务必深入理解电力电子器件、开关电源、反馈控制等基础知识，这是理解变频器原理的前提。 勤于思考与推导： 在学习原理时，多尝试自己画图、推导公式，加深对概念的理解。 结合实践与实验： 尽可能利用学校的实验设备，或者通过模拟软件进行实验，将理论知识应用于实践。 关注行业动态： 变频器技术发展迅速，建议读者多关注行业期刊、技术会议和相关网站，了解最新技术和应用。 学以致用，解决问题： 尝试将所学知识应用于实际的工程问题中，提升解决实际问题的能力。 结语 《变频器原理与应用（第3版）》是一本为电子信息工程、自动化、电气工程及相关专业的学生和工程师精心编写的教材。我们希望通过本书，能够帮助读者建立起对变频器技术的全面、深入的认识，掌握其核心原理和应用方法，为投身于工业自动化和电力电子技术的广阔领域打下坚实的基础，并为我国的工业现代化建设贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一个突出优点是它对变频器在不同应用领域的案例分析。作者非常巧妙地将理论知识与实际工程项目结合起来，通过一个个生动的案例，展示了变频器是如何解决实际生产中的难题的。比如，在冶金行业，变频器如何用于控制轧钢机的速度和扭矩，提高产品质量和生产效率；在水泵控制领域，如何利用变频器实现恒压供水，节约能源；在风机领域，如何通过变频器调节风量，降低噪音和能耗。这些案例分析不仅让我看到了变频器的强大功能，更重要的是，它让我理解了变频器在不同行业中的独特价值和应用方法。书中对每个案例的分析都非常透彻，从应用背景、技术难点，到变频器的选型、参数设置，再到最终达到的效果，都进行了详细的阐述。这对于我来说，是一种非常宝贵的学习经验，它能帮助我拓展思路，发现变频器在更多潜在领域中的应用机会。而且，通过这些案例，我还能学习到不同行业特有的技术要求和应用规范。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，第一感觉就是厚重，拿在手里沉甸甸的，封面设计简洁大气，没有花里胡哨的图案，直观地体现了“变频器原理及应用”的主题。翻开目录，内容安排得相当全面，从最基础的变频器发展历史、基本原理，到各种控制方式、保护功能，再到实际应用案例，几乎涵盖了变频器领域的方方面面。尤其吸引我的是，书中对不同类型变频器的详细介绍，包括V/f控制、矢量控制、转矩控制等等，并且配有大量的图示和波形图，这对于我这种初学者来说，简直是福音。我一直对变频器的内部结构和工作流程感到好奇，这本书应该能帮我解开这个谜团。而且，它标注的是“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”，这本身就说明了其权威性和学术价值，相信内容一定非常扎实，能够为我打下坚实的理论基础。我尤其期待书中关于实际应用部分的讲解，希望能看到一些不同行业、不同设备中变频器是如何发挥作用的，比如在工业生产线、电梯、空调系统等方面的应用，这对于我将来将其知识应用到实际工作中非常有帮助。这本书的出版质量也相当不错，纸张厚实，印刷清晰，排版也比较舒适，阅读起来不会感到疲劳。总而言之，这本书从内容覆盖的广度和深度，到理论与实践的结合，都让我充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它在实践层面的指导意义非常强。书中大量的章节都是围绕着变频器的实际选型、安装、调试和维护展开的。比如，在选型章节，它不仅列出了各种参数需要考虑的因素，还提供了具体的计算方法和案例，甚至还考虑到了不同品牌变频器的差异性和选型的注意事项，这对于我们这些在实际工作中需要对接变频器选型的工程师来说，实在太实用了。书中关于故障诊断和排除的部分也写得非常详细，各种常见的故障现象，比如过载、过压、欠压、接地故障等等，书中都给出了详细的分析和相应的处理措施，并且配有很多实际的图例，这能大大提高我们现场处理故障的效率。我尤其喜欢书中关于变频器通信接口和PLC集成的讲解，这对于实现工业自动化和智能化控制至关重要。书中提供的实际接线图和通信协议的说明，让我对如何将变频器集成到整个控制系统中有了更清晰的认识。总的来说，这本书就像一个经验丰富的师傅，手把手地教你如何将变频器用到实处，解决实际工程中的各种问题，而不仅仅是停留在理论层面。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大惊喜在于其对变频器内部控制算法的深入剖析，这绝对是区分于市面上其他同类书籍的关键点。作者并没有止步于讲解变频器“是什么”和“怎么用”，而是花了相当大的篇幅去解释“为什么这样工作”。例如，在矢量控制的章节，书中详细推导了转子磁场定向控制的数学模型，并一步步揭示了电流、电压、频率之间的复杂关系，还用了很多图示来解释d-q轴变换的原理。这部分内容对我来说挑战不小，但读起来却格外引人入胜，感觉就像在破解一个精密的工程谜题。我发现书中使用了相当多的数学公式和推导过程，这对于想深入理解变频器本质的工程师来说，简直是宝藏。而且，书中还提到了不同控制策略的优缺点以及适用的场景，比如何时选择V/f控制，何时必须使用矢量控制，这给了我很多启发。对于我来说，理解这些底层逻辑，比简单地学会参数设置更有价值，因为它能让我更好地诊断问题，优化系统性能。即使有些公式一开始不太理解，但结合后面的解释和图例，也逐渐豁然开朗。这本书的数学严谨性和理论深度，绝对能满足那些不满足于表面知识的读者。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，最初我选择这本书，主要是因为它是“十一五”国家级规划教材，抱着“大材不能小用”的心态，觉得内容应该比较有深度。但真正翻开书，我才意识到它的价值远不止于此。这本书最让我眼前一亮的是，它对于变频器在复杂工况下的应用做了非常细致的探讨，特别是关于动态响应和瞬态性能的章节。书中不仅讲解了如何优化PID参数以达到更精确的控制，还深入分析了在负载突变、电网波动等不利条件下，变频器如何保持稳定运行，以及相关的保护机制。我特别关注了书中关于谐波抑制和电磁兼容性的章节，这对于实际工程中的电网污染和设备干扰问题至关重要。书中给出的解决方案，比如加装滤波器、电抗器等，都非常具体，并且有详细的原理说明。此外，书中还涉及了一些高级的应用，例如多台变频器联动控制、同步控制等，这些内容对于那些需要实现更复杂自动化系统的工程师来说，绝对是锦上添花。这本书的视野相当开阔，不仅关注了基础原理，更深入了实际应用中的难点和挑战，展现了作者深厚的理论功底和丰富的实践经验。

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已收到，还没时间看，不过快递小哥的态度还可以。

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教材用书，全面系统，买的放心

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