通用变频器及其应用（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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满永奎，韩安荣 编

图书标签:

• 变频器
• 通用变频器
• 电力电子
• 电机控制
• 工业自动化
• 驱动技术
• 第三版
• 电气工程
• 节能技术
• 应用实例

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111357568

版次：3

商品编码：10874489

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 电气自动化新技术丛书

开本：16开

出版时间：2012-01-01

用纸：胶版纸

页数：501

字数：649000

正文语种：中文

内容简介

《通用变频器及其应用（第3版）》针对电气工程技术人员在使用通用变频器中遇到的理论与实践方面的实际问题，阐述了变频器的原理，论述了结合生产工艺选用变频器及其外围设备和电动机的方法，并以最新型变频器为例就变频器的使用、维护及应用实例等方面进行了详细的介绍。
《通用变频器及其应用（第3版）》自1995年8月出版第1版，2000年1月出版第2版，累计发行51000多册，深受读者欢迎，考虑到该书早已售缺，并由于变频器技术发展很快，第2版的内容也已经不能反映这种发展变化，为此对全书进行修订，除对第2版各章节内容进行充实和更新外，还增加了变频器的通信与网络一章，以满足读者需要。
《通用变频器及其应用（第3版）》可作为电气传动自动化专业的工程技术人员、大专院校师生的参考书，也可供变频器用户等作为培训教材使用。

目录

电气自动化新技术丛书序言
第5届电气自动化新技术丛书编辑委员会的话
第3版前言
第2版前言
第1版前言

第1章 电力电子器件及其应用
1.1 概述
1.2 双极型晶体管(BJT)
1.2.1 BJl’的发展
1.2.2 BJT的主要参数
1.2.3 BJl’的安全工作区
1.2.4 BJT的驱动
1.3 电力场效应晶体管(MOSFET)
1.3.1 基本结构及原理
1.3.2 特性及参数
1.3.3 使用注意事项
1.3.4 MOSFET的派生器件
1.4 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)
1.4.1 [GBT产品介绍
1.4.2 IGBT的结构
1.4.3 [GBT的主要参数
1.4.4 IGBT的基本特性
1.4.5 |GBT的选择与保护
1.4.6 使用IGBT时注意事项
1.4.7 IGBT安全工作区(SOA)
1.4.8 IGBT的驱动
1.4.9 IGBT的并联运行
1.4.10 高压IGBT
1.5 其他电力电子器件
1.5.1 门极关断(19TO)晶闸管
1.5.2 场控晶闸管(MCT)
1.5.3 集成门极换向晶闸管(IGCT)
1.5.4 电子注入增强栅晶体管(IEGT)
1.6 模块化器件
1.6.1 智能电力模块(IPM)
1.6.2 PIM
1.7 基于宽禁带半导体材料的电力电子器件
1.7.1 碳化硅(SiC)电力电子器件
1.7.2 氮化镓(GAN)电力电子器件
1.7.3 金刚石电力电子器件
参考文献

第2章 通用变频器的原理
2.1 概述
2.1.1 变频调速概况
2.1.2 通用变频器概况
2.2 变频器的简单原理
2.2.1 变频调速的基本控制方式
2.2.2 变频器的基本构成
2.3 变频器的分类
2.3.1 按直流电源的性质分类
2.3.2 按输出电压调节方式分类
2.3.3 按控制方式分类
2.3.4 按主开关器件分类
2.4 通用变频器中的逆变器及其PWM控制
2.4.1 6脉波方波逆变器
2.4.2 PWM逆变器
2.4.3 SPWM控制
2.4.4 同步调制与异步调制
2.4.5 谐波分析与输出电压调节
2.4.6 谐波消去法
2.4.7 瞬时电流跟踪控制
2.5 通用变频器中的整流器
2.5.1 二极管整流器
2.5.2 斩控式整流器
2.6 变频器传动中的制动状态
2.6.1 动力制动
2.6.2 回馈制动
2.6.3 采用共用直流母线的多逆变器传动
2.6.4 直流制动
2.7 异步电动机变频调速时的转矩特性
……
第3章 通用变频器构成的调速系统
第4章 通用变频器使用的一般知识
第5章 高性能通用变频器的运行
第6章 高压变频器
第7章 通用变频器的应用
第8章 变频器的通信网路基础
参考文献

前言/序言

现代工业的脉搏：探索驱动技术的奥秘 在当今高速发展的工业化进程中，效率、灵活性和节能已成为衡量企业竞争力的核心要素。而驱动技术，作为连接电力系统与机械运动的桥梁，其重要性不言而喻。它们不仅是生产线上不可或缺的“心脏”，更是实现精细化控制、优化能源利用的“大脑”。 本书旨在深入剖析现代驱动技术的核心——通用变频器（Variable Frequency Drive, VFD）——及其在各行各业的广泛应用。我们将从基础原理出发，层层深入，揭示其工作机制、关键技术和发展趋势，并通过详实的案例分析，展示其在提升生产效率、降低能耗、保障设备安全以及拓展工业自动化边界方面的巨大价值。 第一部分：通用变频器原理与核心技术 驱动技术的发展并非一蹴而就，而是经历了漫长而辉煌的演进。从最初简单的电动机调速方法，到如今高度集成、智能化、网络化的现代变频器，每一次技术的革新都极大地推动了工业的进步。 电动机调速技术的演变： 追溯电动机调速的早期探索，了解各种非变频调速方式的优缺点，为理解变频器的优势打下基础。例如，对于交流异步电动机，传统上采用的串电阻调速、变极调速、串级调速等方法，在效率、平滑性、控制精度等方面存在诸多局限。 电力电子技术： 变频器得以实现的核心是电力电子技术。我们将重点介绍功率半导体器件（如IGBT、MOSFET）的工作原理、特性以及在变频器中的作用。理解这些器件如何实现对电流和电压的精确控制，是掌握变频器运行机制的关键。 变频器基本结构与工作原理： 深入解析通用变频器的经典拓扑结构，包括整流单元、直流环节和逆变单元。详细阐述AC-DC-AC的变频原理，解释如何通过改变输出电压和频率来控制电动机的转速和转矩。我们将从三相交流电网输入开始，逐步分析其在各个环节的能量转换和信号处理过程。 控制策略与算法： 变频器的智能化程度很大程度上取决于其控制策略。我们将详细介绍几种主流的控制算法，包括： V/f (电压/频率) 控制： 这是最简单、最常用的控制方法，适用于对动态性能要求不高的场合。我们将分析其工作原理、适用范围以及优缺点。 矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）： 矢量控制是实现高性能交流电动机调速的关键技术。我们将深入解析磁场定向控制的原理，以及如何通过解耦的电压和电流控制来实现对转子磁场和转矩的独立控制，从而获得接近直流调速的优异动态响应和恒定转矩输出。 直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）： DTC是一种无需转子位置反馈的直接转矩控制方法，具有响应速度快、结构简单等优点。我们将介绍其基本思想和实现方式。 关键技术解析： 软启动与软停车： 变频器的核心功能之一是实现电动机的软启动和软停车，这不仅能减少启动电流对电网的冲击，还能降低机械部件的磨损，延长设备寿命。我们将分析软启动和软停车的实现机制和参数设置。 制动技术： 在频繁启停或需要快速减速的场合，制动技术至关重要。我们将介绍变频器的再生制动、能耗制动、直流制动等多种制动方式，并分析其应用场景和技术要点。 过载保护与多重保护： 变频器内置了丰富的保护功能，如过载保护、过压保护、欠压保护、相序保护、接地保护等，以确保电动机和变频器自身安全运行。我们将详细讲解这些保护功能的原理和设置。 通信接口与网络化： 现代变频器已不再是孤立的设备，而是集成到整个自动化系统中的一部分。我们将探讨常见的通信协议（如Modbus、PROFIBUS、Ethernet/IP等）及其在变频器与PLC、HMI等设备之间信息交互中的作用，以及变频器在工业物联网（IIoT）中的角色。 高精度控制与特殊功能： 针对一些高端应用，变频器还具备了特殊功能，如位置控制、速度同步控制、PLC功能集成等。我们将简要介绍这些高级功能的实现原理和应用潜力。 第二部分：通用变频器的典型应用领域 通用变频器的强大功能和卓越性能使其在几乎所有需要驱动电机的工业领域都得到了广泛应用。通过具体的行业案例，我们将展现变频器如何解决实际问题，提升生产效率和经济效益。 工业自动化与制造： 生产线自动化： 在流水线、输送带、包装设备等场合，变频器能够精确控制输送速度，实现物料的平稳输送和精确对接，提高生产效率和产品质量。 机床控制： 在数控机床、磨床、铣床等设备中，变频器可以实现主轴转速的精密调节，满足不同加工工艺的要求，提高加工精度和表面光洁度。 机器人与自动化仓储： 变频器在机器人手臂的运动控制、AGV（自动导引车）的行驶速度控制以及自动化立体仓库中货物的搬运和定位方面发挥着关键作用。 能源与环保领域： 水泵与风机节能： 水泵和风机是工业和民用领域中常见的耗能设备。通过变频调速，可以根据实际流量或风量需求精确调节水泵或风机的转速，显著降低能耗，实现“按需运行”。我们将通过具体的案例分析，展示水泵恒压供水、风机变风量控制等典型节能应用。 空压机系统： 空压机是工厂的“气源”，其能耗也相当可观。变频空压机能够根据用气量的变化自动调节排气量，避免了传统卸载式空压机的频繁启停和空载运行，实现显著的节能效果。 污水处理与给排水： 在污水泵站、给水厂等场合，变频器能够实现水泵的恒液位、恒压力控制，提高供水稳定性，并实现节能运行。 石油、化工与矿山： 泵与压缩机驱动： 在石油化工行业，变频器被广泛应用于输油泵、输气泵、压缩机等设备的驱动，实现工艺流程的平稳控制和高效率运行。 矿用提升机与输送机： 在矿山领域，变频器能够实现矿井提升机的平稳起停和精确速度控制，保障人员和物料的安全运输，同时也能应用于矿石输送带的调速控制。 楼宇自控与暖通空调（HVAC）： 中央空调系统： 在大型建筑的中央空调系统中，变频器用于控制冷冻水泵、冷却水泵、新风机组、排风机的转速，实现温度、湿度的精确调节，并根据负荷变化进行节能运行。 电梯与自动扶梯： 变频技术是现代电梯实现平稳、舒适、节能运行的关键。我们将探讨变频电梯在启动、运行、停止过程中的平滑控制。 冶金与电力： 轧机与卷取机： 在钢铁冶金行业，变频器应用于轧机主传动、卷取机等设备，实现轧制速度的精确控制，提高钢材质量。 发电机励磁与辅助设备： 在发电厂，变频器也可能用于部分辅助设备的驱动和控制，以提高整体运行效率。 其他应用领域： 纺织机械： 纱线生产、织布机等设备中，变频器能够实现精确的速度控制，提高产品质量和生产效率。 印刷与包装： 印刷机、复合机等设备需要高精度的速度同步控制，变频器在此类应用中发挥着重要作用。 食品加工： 各种搅拌机、输送机、灌装机等设备，都需要变频器实现精确的运动控制和节能运行。 第三部分：变频器的选型、调试与维护 选择合适的变频器并进行正确的安装调试，是确保其发挥最佳性能的关键。同时，定期的维护和保养也能显著延长变频器的使用寿命。 变频器选型指南： 功率选择： 如何根据电动机的额定功率、负载特性、启动频率等因素来选择合适功率等级的变频器。 电压等级： 根据电网电压选择相应的变频器电压规格。 控制方式： 根据应用需求选择V/f控制、矢量控制或DTC等控制方式。 防护等级（IP等级）： 根据安装环境的粉尘、湿度、腐蚀性等条件选择合适的防护等级。 特殊功能需求： 如是否需要通信接口、制动单元、滤波单元、多段速等。 品牌与系列选择： 简要介绍市面上主流变频器品牌的特点和不同系列产品的适用范围。 安装与接线： 安装环境要求： 温度、湿度、通风、电磁干扰等方面的注意事项。 电源进线与电动机出线： 正确的接线方式，以及接地的重要性。 控制信号与通信线接线： 避免干扰，确保信号传输的可靠性。 参数设置与调试： 基本参数设置： 如电动机额定参数、运行模式、加减速时间常数等。 高级参数调优： 根据实际运行情况对矢量控制参数、PID参数等进行优化。 电动机辨识（自学习）： 介绍变频器自动识别电动机参数的过程。 故障排除： 常见的故障现象及其诊断与处理方法。 日常维护与保养： 定期检查： 清洁、紧固、绝缘检查等。 环境监测： 保持安装环境的清洁、干燥和通风良好。 风扇与散热： 确保散热风扇的正常工作。 异常声音与震动： 及时发现并处理。 固件升级： 了解变频器固件升级的重要性。 第四部分：变频器技术发展趋势与未来展望 科技的进步永不停歇，变频器技术也在不断迭代更新，向着更高效、更智能、更环保的方向发展。 更高效率与节能： 新型功率器件的应用，如SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）器件，将进一步提升变频器的效率，降低能量损耗。 智能化与网络化： 变频器将更加智能化，集成更多的AI算法，实现预测性维护、自适应控制等功能。与工业物联网的深度融合，将使其成为智能制造的关键节点。 小型化与集成化： 随着技术的进步，变频器的体积将不断缩小，集成度更高，方便用户安装和空间节约。 多功能集成： 集成了PLC功能、安全转矩关断（STO）等高级功能的变频器将越来越普及，简化系统设计。 可持续发展与绿色制造： 变频器在节能降耗方面的贡献将更加突出，成为推动工业绿色转型的重要力量。 通过本书的学习，读者将能够系统地掌握通用变频器的基本原理、核心技术、广泛应用以及选型调试维护要点。无论您是电气工程领域的学生、工程师，还是希望提升企业生产效率、降低运营成本的管理者，都能从中获得宝贵的知识和实践指导，更好地理解和应用这一现代工业不可或缺的关键技术。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在电力行业工作的技术人员，多年来，我一直深耕于电气设备的应用与维护。在我们的工作中，通用变频器扮演着越来越重要的角色，尤其是在电网的无功补偿、电压调节以及新能源发电等领域，变频器的应用技术直接关系到电网的稳定性和运行效率。 我曾经阅读过不少关于变频器的书籍，但很多内容都侧重于工业制造领域，对于电力行业特有的应用场景，讲解得相对较少。比如，在大型发电机组的调速控制，或者在输配电系统中用于动态电压调节的变频器，其设计原理、控制策略以及安全要求都与一般的工业变频器有所不同。 因此，我非常期盼《通用变频器及其应用（第3版）》能够更加贴合电力行业的实际需求。我希望书中能够详细阐述变频器在电力系统中的具体应用，例如，如何利用变频技术来提高电能质量，如何实现新能源（如风电、光伏）的并网控制，以及在特种变压器、电动机驱动等方面的应用。 我也非常关注书中关于变频器在恶劣工作环境下的可靠性问题。在电力系统中，变频器常常需要承受高温、高湿、强电磁干扰等严峻的考验。如果新版能够提供关于如何提高变频器在这些环境下运行稳定性的技术和方法，或者介绍一些专为电力行业设计的变频器产品，那将对我非常有价值。 此外，对于变频器的安全保护和故障诊断，我也希望有更深入的探讨。在电力系统中，任何一点小小的故障都可能引发严重的后果。因此，了解变频器的各种保护功能，以及如何进行有效的故障预警和快速排除，是保障系统安全运行的关键。 总之，我希望这本《通用变频器及其应用（第3版）》能够成为一本覆盖面广、内容详实、且极具实践指导意义的电力行业变频器应用专著，能够帮助我们更好地理解和应用变频器技术，为电力系统的安全稳定运行贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

《通用变频器及其应用（第3版）》的出现，可以说是我个人职业生涯中期待已久的一份技术宝典。这些年，我一直在自动化控制领域深耕，尤其是在工业设备的动力驱动方面，变频器扮演着不可或缺的角色。从最初的简单调速，到如今的精细化、智能化控制，变频器的发展轨迹本身就代表着工业自动化水平的飞跃。 我所工作的工厂，涉及到各种类型的设备，从大型的生产线电机，到精密的加工中心主轴，每一个环节都需要变频器来提供精确、高效的动力输出。然而，在实际应用中，我们常常会遇到各种各样的问题，比如不同品牌变频器的兼容性差异，复杂的工艺流程对变频器控制模式提出的特殊要求，还有就是设备在恶劣环境下运行时的可靠性问题。 许多现有的技术资料，往往侧重于理论讲解，对于实际工程中的“疑难杂症”却鲜有涉及。我最希望这本书能够打破这种局面，用最贴近实际的语言，最接地气的案例，来解答我们这些一线工程师在工作中遇到的实际困惑。例如，如何在特定工况下选择最合适的变频器类型和控制方式？如何有效地利用变频器的各种高级功能来优化生产效率？ 我非常看重书中对于变频器通信接口和组网技术的介绍。随着工业物联网的兴起，变频器与PLC、上位机之间的信息交互变得越来越频繁和重要。如果新版能够详细阐述各种通信协议（如Modbus、Profinet、EtherNet/IP等）在变频器应用中的配置和调试技巧，以及如何构建高效的分布式控制系统，那将极大地提升我们对智能化生产线的构建和维护能力。 总而言之，我希望这本《通用变频器及其应用（第3版）》不仅是一本理论的教科书，更是一本实用的操作手册，能够帮助我们更自信、更专业地应对各种变频器应用挑战，推动企业向更高效、更智能化的方向发展。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事机械设备维护的工程师，我深切体会到通用变频器在现代工业中的重要性。它不仅仅是一个简单的电机调速装置，更是实现设备精细控制、提高生产效率、降低能耗的关键一环。这些年来，我接触过各种品牌、各种型号的变频器，也遇到过不少棘手的技术难题。 我尤其关注变频器在复杂工况下的性能表现和稳定性。比如，在重载启动、频繁启停、或者需要精确位置控制的场合，如何选择合适的变频器，并对其进行合理的参数设置，以保证设备的平稳运行和长寿命，是我一直在探索的问题。很多时候，现有的资料讲解得比较笼统，缺乏针对具体应用场景的详细指导。 因此，我非常期待《通用变频器及其应用（第3版）》能够在这方面有所突破。我希望书中能够深入剖析不同控制模式（如闭环矢量控制、无感矢量控制、伺服控制等）的原理和适用范围，并给出详细的选型依据和调试步骤。例如，在选择用于数控机床主轴的变频器时，对动态响应速度、力矩精度等方面的要求都非常高，我希望书中能有这方面的深入论述。 同时，我也对书中关于变频器故障诊断和维修的内容寄予厚望。当设备出现运行异常时，如何快速准确地定位问题，并采取有效的措施进行处理，是保障生产连续性的关键。如果新版能够提供一份详尽的故障代码解析，以及针对常见故障的排查思路和维修指南，那将是对我们一线技术人员极大的帮助。 此外，我还希望书中能够对变频器在特定行业的应用案例进行更细致的介绍，比如在起重、风机、水泵等应用中，如何通过变频器实现节能优化，或者提高控制精度。这些具体的实例，对于我们理解变频器的实际价值，并将其更好地应用于工作实践中，具有非常重要的意义。

评分☆☆☆☆☆

终于等到这本《通用变频器及其应用（第3版）》上市了！作为一名在自动化领域摸爬滚打了十多年的工程师，我深知技术更新的速度之快，尤其是变频器技术，这几年发展更是日新月异。我一直密切关注着这个领域，也阅读了不少相关的书籍和技术资料。然而，市面上真正能够系统性、深入浅出地讲解通用变频器核心原理、各种先进控制算法、以及在不同行业应用细节的书籍，却着实不多。 我当初接触变频器的时候，还是从最基础的V/f控制原理开始，那时候的设备参数设置相对简单，但随着工业自动化的深入，对变频器的要求也越来越高，什么矢量控制、转矩控制、伺服控制，各种名词层出不穷，看得人眼花缭乱。而我手上的许多旧教材，在这些方面的内容就显得有些陈旧，难以满足实际工作的需求。 所以，当我得知《通用变频器及其应用》要出第3版的时候，就第一时间关注了。这本书的作者在行业内是颇有声望的，而且之前的版本口碑就很好。我期望新版本能够紧跟时代步伐，不仅要涵盖最新型的变频器技术，比如低谐波变频器、能量回馈变频器等，更重要的是，能够结合实际的工程案例，深入剖析这些技术在冶金、化工、电力、纺织等不同行业的应用难点和解决方案。 特别希望书中能有关于如何进行变频器选型、安装调试、以及常见故障排除的详细指导。在实际工作中，选型不当导致的性能瓶颈或者安全隐患时有发生，而调试过程中的参数设置往往是考验工程师经验的关键。如果新版能提供一些实用的技巧和参考流程，那对我们一线工程师来说，绝对是巨大的福音。 此外，我还期待书中能对变频器的节能技术和环境保护方面的内容有所加强。随着国家对节能减排的要求越来越高，如何通过优化变频器运行策略，最大限度地降低能耗，也是我们越来越重视的课题。希望这本书能给我带来新的启发和实用的方法。

评分☆☆☆☆☆

自从我入行以来，变频器技术的发展就像一股势不可挡的洪流，不断地刷新着我们对电机控制的认知。从最初简单的V/f控制，到如今的各种高级矢量控制、伺服控制，再到与物联网、大数据相结合的智能化应用，每一次技术迭代都为工业生产带来了巨大的变革。我一直在努力跟上这些步伐，阅读了大量的相关文献和资料。 然而，我常常觉得，市面上很多书籍的讲解方式，要么过于理论化，让人望而却步；要么过于碎片化，难以形成系统的认识。对于我们这些希望能够深入理解变频器工作原理，并且能够灵活运用到实际工程中的工程师来说，找到一本既有深度又不失广度的书籍，实在是不易。 因此，《通用变频器及其应用（第3版）》的出版，对我来说，无疑是一次重要的学习机会。我最期待的，是这本书能够提供一套完整、系统化的变频器理论体系。我希望从其基本工作原理，到各种控制算法的数学模型和实现方式，都能有清晰、易懂的阐述。 更重要的是，我希望书中能够提供大量的实际应用案例，并且对这些案例进行深入的分析。比如，针对不同的负载类型（如恒转矩负载、恒功率负载、风机水泵类负载等），变频器应该如何配置，才能达到最佳的运行效果和节能目标。我也非常希望能够学习到如何利用变频器的各种高级功能，例如故障预警、状态监测、远程控制等，来提升设备的智能化水平和维护效率。 我还对书中关于变频器与PLC、上位机等其他控制单元的集成和通信方面的内容非常感兴趣。在现代自动化系统中，变频器并非孤立存在，而是需要与其他设备协同工作。如果新版能够详细介绍各种通信协议的应用，以及如何构建高效的变频器控制网络，那将对我日后的工作提供极大的帮助。

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拆开看了，东西还不错

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正版，还没有看，看评论说挺好的！

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不错。。。。。。。。。。。

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内容详实，很好很实用，不错

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工具書 很有幫助，到貨也很快

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工作需要就买本，还没来得及看！应该不错的。大概翻了一下，觉得内容还行

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京东送货的速度超级快，产品也比商场便宜。感谢京东。

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书的内容丰富，解释详尽，装订质量佳，值得购买和阅读。京东的发货速度很快，给好评！

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