變頻調速技術及應用(王瑾) 王瑾,孫艷萍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王瑾，孫艷萍 著

圖書標籤:

• 變頻調速
• 電機控製
• 電力電子
• 工業自動化
• 驅動技術
• 電機驅動
• 調速技術
• 王瑾
• 孫艷萍
• 電氣工程

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122130853

商品編碼：29257295044

包裝：平裝

齣版時間：2012-02-01

基本信息

書名：變頻調速技術及應用(王瑾)

定價：22.00元

作者：王瑾,孫艷萍

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2012-02-01

ISBN：9787122130853

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.259kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書從變頻器的結構入手，首先介紹組成變頻器的電力電子器件的結構、工作原理以及各種應用。對沒有學過電知識的人，也能從元器件開始，深入淺齣學習變頻器的工作原理。在此基礎上，以電動機為被控對象，介紹變頻調速原理及變頻調速工作方式。以西門子MM430係列變頻器為例，介紹瞭變頻器的選擇、安裝、接綫、參數調整、抗乾擾措施和運行檢修。《變頻調速技術及應用》拓展介紹瞭多套工業設備或係統，使得變頻器的參數設置和調試更注重培養學生的工程應用能力和解決現場實際問題的能力。將變流技術與交流調速有機結閤起來。用較少的課時完成兩門課程的學習。同時，《變頻調速技術及應用》精選瞭四個實訓環節，力求在簡單的實訓硬件配置情況下，完成實用性較強、較先進的變頻器應用，如PID控製、觸摸屏控製係統等。
　　本書適閤於高職學院電氣自動化專業和機電設備維修與管理專業的學生，也適用於生産過程自動化專業、機電一體化專業和自動控製技術專業的學生。也可作為企業相關技術人員的參考資料。

目錄

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章 概述
　1.1 變頻係統技術
　1.2 變頻調速技術的發展過程
　1.3 中國變頻調速技術的發展狀況
　1.4 變頻技術的發展方嚮
　1.5 高壓變頻調速技術應用現狀與發展趨勢
　思考題與習題
第2章 電力電子器件
　2.1 電力電子器件概述
　2.2 不可控器件——二極管及其應用
　2.3 半控型器件——晶閘管及其應用
　2.4 全控型器件
　2.5 新型電力電子器件
　思考題與習題
第3章 電力電子器件的應用與開發
　3.1 小功率電力電子器件的應用
　3.2 電力電子器件的綜閤應用
　3.3 新型電力電子器件的開發
　思考題與習題
第4章 變頻調速原理
　4.1 變頻調速的基本原理
　4.2 變頻器的分類
　4.3 交 直 交變頻器主電路及其變頻調速係統
　4.4 正弦脈寬調製變頻器及其調速係統
　4.5 西門子變頻器簡介
　4.6 通用變頻器的控製電路原理
　4.7 高壓變頻器主電路結構及其控製特點
　思考題與習題
第5章 變頻器的選用
　5.1 變頻器的選擇
　5.2 變頻器的安裝
　5.3 變頻器的接綫
　5.4 變頻器的功能及參數
　5.5 變頻器的抗乾擾技術
　思考題與習題
第6章 變頻技術的綜閤應用
　6.1 變頻技術在空調設備上的應用
　6.2 變頻技術在機床設備上的應用
　6.3 變頻技術在電梯設備上的應用
　6.4 變頻技術在電綫生産綫上的應用
　6.5 變頻技術在風機上的應用
　6.6 變頻技術在起重機上的應用
　6.7 變頻技術在恒壓供水上的應用
　思考題與習題
第7章 變頻技術實訓
　7.1 基礎實訓西門子MM440變頻器的參數設置及調試
　7.2 基礎實訓西門子MM440變頻器的操作與控製
　7.3 綜閤實訓變頻實現水箱水位控製的實訓
　7.4 綜閤實訓PLC、變頻器和觸摸屏綜閤實訓
　思考題與習題
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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現代電力驅動與智能化控製的基石：變頻調速技術概覽 變頻調速技術，作為現代電力驅動領域的核心技術之一，已經深刻地改變瞭工業生産、交通運輸、傢用電器乃至新能源等諸多領域。它通過改變供給電機的電源頻率，從而實現對電機轉速的精確控製，相較於傳統的機械調速或電阻調速方式，變頻調速在節能、提高效率、改善工藝、延長設備壽命等方麵展現齣無可比擬的優勢。本文將深入探討變頻調速技術的核心原理、關鍵組成部分、主要應用領域及其發展趨勢，旨在勾勒齣這項技術在當今社會的重要地位和廣闊前景。 一、 核心原理：打破固定頻率的束縛 傳統的三相交流感應電動機，其轉速與電源頻率之間存在著固定的比例關係（同步轉速 n_s = 120f/p，其中f為電源頻率，p為電機極數）。在固定頻率（如中國的50Hz）供電下，電機的轉速也基本固定，難以適應不同負載下的工作需求。變頻調速技術的核心便在於，如何靈活地改變供給電機的電源頻率，實現對其轉速的連續、平滑調控。 實現這一目標，通常需要藉助“變頻器”（Variable Frequency Drive, VFD）這一核心設備。變頻器本質上是一個電力電子變換裝置，它將來自電網的固定頻率、固定電壓的交流電，經過一係列的變換，輸齣頻率和電壓均可調的交流電，供給交流電機。這一過程大緻可以分為三個主要步驟： 1. 整流（Rectification）：變頻器首先將輸入的工頻交流電轉換為直流電。這一過程通常由一個三相橋式不可控整流電路（或更先進的可控整流電路）完成，將±交流電轉換為脈動的直流電。 2. 濾波（Filtering）：整流後的直流電中含有較高頻率的脈動成分，需要通過直流濾波器（通常是電容器或電感）進行平滑處理，得到相對穩定的直流電壓。 3. 逆變（Inversion）：這是變頻調速技術最關鍵的一步。逆變器將濾波後的直流電，通過高頻開關器件（如IGBT、MOSFET等）的精確控製，重新轉換為頻率和電壓均可調的交流電。根據不同的控製策略，逆變器可以輸齣不同頻率和幅值的電壓波形。 二、 關鍵組成與技術演進 變頻器作為實現變頻調速的核心，其內部結構和技術也在不斷進步，主要可以從以下幾個方麵理解： 1. 控製方式的演變： V/f (電壓/頻率) 控製：這是最早也是最基礎的變頻控製方式。它遵循“恒幅值比”的原則，即在調頻的同時，按照一定比例調整輸齣電壓，以維持電機的磁通基本恒定。這種方式簡單易實現，適用於對動態響應和轉矩控製要求不高的場閤，如風機、水泵等。 矢量控製（Vector Control）：隨著對電機性能要求的提高，矢量控製應運而生。它將電機定子電流分解為與磁場方嚮一緻的勵磁分量和與磁場方嚮垂直的轉矩分量，分彆進行獨立控製，從而實現對電機轉矩的精確控製，類似於直流電機的獨立勵磁控製。矢量控製可以顯著提高電機的動態響應速度和低速運行性能，適用於要求精密調速和高動態性能的場閤，如數控機床、機器人、曳引機等。 直接轉矩控製（Direct Torque Control, DTC）：DTC是一種不依賴於速度或位置反饋，直接根據電機磁鏈和轉矩的狀態來控製逆變器開關的策略。它具有響應速度快、轉矩脈動小、無需速度傳感器等優點，在某些高性能應用中也得到廣泛應用。 2. 功率器件的進步： IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）：IGBT憑藉其高功率容量、高開關速度、易於驅動等優點，已成為現代變頻器中最主流的功率開關器件。 MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）：在低壓、小功率的應用領域，MOSFET因其優異的導通損耗和極高的開關頻率而具有優勢。 SiC（碳化矽）和GaN（氮化鎵）：近年來，寬禁帶半導體材料如SiC和GaN正逐漸在高端變頻器中嶄露頭角。這些材料具有更高的耐壓、耐溫能力和更低的開關損耗，有望進一步提升變頻器的效率、功率密度和可靠性。 3. 智能化與網絡化： 先進的保護功能：現代變頻器集成瞭豐富的保護功能，能夠監測過壓、欠壓、過流、過載、過溫、短路、接地等多種電氣故障，並能根據故障類型進行相應的處理，有效保護電機和變頻器本身。 通信接口與網絡集成：變頻器通常配備有標準通信接口（如RS485、CANopen、EtherNet/IP等），能夠方便地與PLC、上位機、HMI等設備進行數據交換和遠程控製，實現生産過程的自動化和智能化。 內置PLC功能：一些中高端變頻器內置瞭簡易的PLC功能，可以在本地實現一些簡單的邏輯控製，減少外部控製器的使用。 節能優化算法：針對不同負載特性，變頻器會內置各種節能算法，例如根據負載情況自動調整輸齣電壓、優化功率因數等，進一步提升能源利用效率。 三、 廣泛的應用領域 變頻調速技術的普及，極大地推動瞭各行各業的技術進步和節能減排： 1. 工業驅動： 風機和水泵：這是變頻器最典型的應用領域。通過對風機和水泵的轉速進行調節，可以根據實際的流量、風量需求來改變電機轉速，從而實現顯著的節能效果。例如，在空調係統中，風機轉速的降低能大幅節省電力消耗。 冶金、化工、石化：在連續生産過程中，對工藝參數（如流量、壓力、速度）的精確控製至關重要，變頻器能夠提供平穩、可靠的調速性能，確保生産過程的穩定性和産品質量。 造紙、紡織、印刷：這些行業對捲取、展平、輸送等環節的同步性和速度精度有較高要求，變頻器能夠實現多電機聯動控製和精確的速度同步。 起重、提升設備：在起重機、電梯等設備中，變頻器可以實現平穩的啓動和停止，提高運行的舒適性和安全性，並能實現精確的位置控製。 機床工具：數控機床（CNC）對主軸轉速的精確控製是其核心功能之一，變頻器能夠提供寬範圍、高精度的轉速調節能力。 2. 交通運輸： 電動汽車（EV）：變頻器是電動汽車驅動係統的核心組成部分，負責將電池的直流電轉換為可調頻率和電壓的交流電，驅動電機實現加速、減速和能量迴收。 軌道交通（地鐵、輕軌）：電力機車和動車組采用變頻調速技術，實現牽引電機的精確控製，提高運行效率和舒適性。 3. 新能源領域： 風力發電：風力發電機組的變槳和偏航係統廣泛使用變頻器，以優化捕風效率和適應風速變化。 太陽能發電：太陽能光伏逆變器實際上也是一種特殊的變頻器，將太陽能電池闆産生的直流電轉換為符閤電網要求的交流電。 4. 建築與樓宇： 電梯：前麵已提及，變頻技術顯著提升瞭電梯的平穩性、節能性和運行效率。 中央空調係統：通過對風機、水泵的變頻調速，可以實現按需供冷供熱，大幅降低建築的能耗。 5. 傢用電器： 洗衣機、冰箱、空調：現代的高端傢用電器普遍采用變頻技術，如變頻空調能夠根據室內溫度和用戶需求精確調節壓縮機轉速，實現節能和恒溫。變頻洗衣機則能根據衣物材質和重量自動選擇閤適的洗滌模式和轉速。 四、 發展趨勢與未來展望 變頻調速技術仍在不斷發展，未來的發展趨勢主要體現在： 1. 更高效率和更低損耗：隨著功率器件材料（如SiC、GaN）和拓撲結構的不斷優化，變頻器的效率將進一步提升，運行損耗進一步降低，從而實現更顯著的節能效果。 2. 更高的功率密度和更小的體積：集成化、模塊化設計以及新型散熱技術的應用，將使得變頻器更加小巧緊湊，便於安裝和集成。 3. 更強的智能化和網絡化：變頻器將集成更多的人工智能算法，實現更高級彆的自適應控製、故障診斷和預測性維護。同時，與工業物聯網（IIoT）的深度融閤，將使得變頻器成為智能製造和智慧工廠的重要節點。 4. 更廣泛的直流供電應用：隨著新能源和儲能技術的發展，基於直流供電的變頻器係統也將得到更廣泛的應用，簡化係統結構，提高能源利用效率。 5. 特種應用領域的發展：針對新能源汽車、特種機器人、航空航天等對性能有極端要求的領域，將齣現更多高性能、高可靠性的專用變頻器。 結論 變頻調速技術以其強大的調速能力、顯著的節能優勢以及日益增長的智能化特性，已經成為現代工業和日常生活不可或缺的關鍵技術。從基礎的V/f控製到復雜的矢量控製，從傳統的IGBT到前沿的SiC/GaN器件，技術的每一次進步都為變頻調速帶來瞭新的突破。未來，隨著科技的不斷發展，變頻調速技術將繼續扮演“現代電力驅動與智能化控製基石”的角色，在推動社會經濟發展、實現綠色節能目標等方麵發揮更加重要的作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大方，書名“變頻調速技術及應用”幾個字醒目有力，旁邊王瑾、孫艷萍的名字則預示著內容會比較紮實。拿到手裏沉甸甸的，頁碼應該不少，內容想來會很充實。我最近恰好在研究一些工業自動化相關的項目，其中變頻調速技術是一個繞不開的環節，無論是電機的能效提升，還是生産綫的靈活控製，都離不開它。所以，在書店裏看到這本書，感覺像是尋到瞭寶藏。我一直覺得，技術類的書籍，尤其是像變頻調速這樣應用廣泛的領域，內容如果不夠深入，很多時候反而會誤導讀者，白白浪費時間和精力。希望這本書能夠提供一些真正有價值的信息，比如不同類型的變頻器在不同工況下的選型原則，還有針對特定工業場景的應用案例分析，這些都是我在實際工作中迫切需要瞭解的。當然，理論基礎的講解也很重要，清晰的原理闡述能夠幫助我們更好地理解技術的本質，從而在實踐中做齣更優的決策。我尤其期待看到書中關於高級控製策略的介紹，比如矢量控製、直接轉矩控製等，以及它們在具體應用中的優勢和局限性。同時，書中對於一些常見故障的診斷和排除方法的講解，也會非常有幫助，這能極大地提高我們解決實際問題的效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象是它的專業性。從書名來看，它涵蓋瞭變頻調速技術的理論基礎以及實際應用，這說明它不僅僅是停留在概念層麵，而是有著很強的實踐指導意義。我個人在工作中經常會遇到需要對電機進行調速的場閤，比如在流水綫生産中，需要精確控製物料的輸送速度；或者在一些大型設備中，需要根據負載的變化來調整電機的運行狀態，以達到節能和效率最大化的目的。變頻調速技術在這方麵扮演著至關重要的角色。這本書的作者王瑾和孫艷萍，這兩個名字也給我一種經驗豐富的工程師的聯想。我希望書中能夠詳細介紹變頻器的各種工作模式，比如V/f控製、矢量控製等，並分析它們各自的優缺點以及適用的場景。另外，在實際應用中，如何進行變頻器的參數設置，如何進行電機與變頻器的匹配，如何進行電氣連接和安全防護，這些都是非常關鍵的。我尤其期待書中能夠有關於變頻器在特定行業，如紡織、冶金、化工等行業的應用實例，通過具體的案例來加深理解，這對於我這樣的讀者來說，無疑是寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，首先吸引我的是它清晰的書名和作者信息，預示著這是一本聚焦於“變頻調速技術及應用”的專業書籍。我一直對如何通過技術手段來提升工業生産效率和降低能源消耗非常感興趣，而變頻調速技術正是實現這一目標的重要手段之一。在日常工作中，我經常會接觸到各種電氣設備，其中很多都依賴於變頻器來實現精確的速度控製。然而，對於變頻器內部的控製原理，以及如何在不同的應用場景下進行最優化的配置，我仍然覺得有很多需要學習和深入理解的地方。我希望這本書能夠提供紮實的理論基礎，例如深入剖析變頻器的拓撲結構、控製算法（如V/f控製、矢量控製、直接轉矩控製等）的工作原理，以及它們在不同負載特性下的響應和性能錶現。同時，我也非常期待書中能夠有豐富的實際應用案例，涵蓋各種行業，如電力、機械製造、水處理等，通過具體實例來展示變頻調速技術的強大功能和實際效果。特彆是關於一些高級應用，比如多電機同步控製、位置控製、恒壓供水等，如果能有詳細的介紹和調試經驗分享，那將非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“變頻調速技術及應用”直接點明瞭其內容方嚮，而作者“王瑾”和“孫艷萍”的名字則代錶著該領域的專業知識。作為一名對工業自動化充滿好奇心的讀者，我一直對變頻調速技術是如何實現電機精準控製並帶來節能效益感到著迷。在實際的生産和生活環境中，我們隨處可見變頻調速的應用，從傢電到大型工業設備，都離不開它。然而，對於變頻器內部復雜的電路設計、各種控製模式的原理，以及如何根據具體的應用需求進行閤理的選型和參數設置，我卻瞭解得不夠深入。因此，我希望這本書能夠為我提供一個係統性的學習框架，從最基礎的電力電子器件入手，逐步深入到變頻器的各種控製策略，比如如何實現平穩的啓動和停止，如何提高功率因數，如何抑製諧波等。我也非常希望書中能包含一些關於變頻器與PLC、人機界麵等其他自動化組件的集成應用案例，以及在實際項目實施過程中可能遇到的挑戰和應對方法。如果書中還能涉及到一些前沿的變頻調速技術，例如新能源汽車中的應用、物聯網與變頻器的結閤等，那就更好瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計給我一種嚴謹、務實的感覺。書名“變頻調速技術及應用”非常直觀地錶明瞭其內容的核心，而作者的名字“王瑾”和“孫艷萍”也給人一種專業、可靠的印象。作為一名在自動化領域摸爬滾打多年的工程師，我深知變頻調速技術的重要性，它在提高能源效率、優化工藝流程、提升産品質量等方麵都起著舉足輕重的作用。我常常需要在不同的項目中使用變頻器，但有時對於如何選擇最適閤的變頻器型號，以及如何進行精細化的參數調整，都會感到一些睏惑。我非常希望這本書能夠係統地梳理變頻調速技術的原理，比如SPWM調製技術、電磁兼容性問題等，並且能夠詳細講解不同品牌、不同係列變頻器的特點和適用範圍。在應用層麵，我尤其關注書中是否包含瞭具體的接綫圖、電氣設計實例，以及在實際安裝調試過程中可能遇到的問題和解決方案。如果書中還能提供一些關於變頻器維護保養的建議，以及針對一些常見故障的診斷思路，那將對我的工作有極大的幫助。