變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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嚮曉漢 著

圖書標籤:

• 變頻器
• 步進電機
• 伺服電機
• 電機驅動
• 工業控製
• 自動化
• 電力電子
• 運動控製
• 嵌入式係統
• 控製工程

店鋪： 吳城新華書店圖書音像專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122224804

商品編碼：23261890252

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2015-02-01

內容介紹
基本信息

書名：	變頻器與步進.伺服驅動技術WQ精通教程
作者：	嚮曉漢//宋昕	開本：
YJ：	58	頁數：
現價：	見1；CY=CY部	齣版時間	2015-03-01
書號：	9787122224804	印刷時間：
齣版社：	化學工業齣版社	版次：
商品類型：	正版圖書	印次：

內容提要 作者簡介 精彩導讀 目錄 D1章 電氣傳動和變頻器基礎
　1.1 電氣傳動概述
　1.2 交流調速基礎
　1.3 變頻器概述
　小結
　習題
D2章 變頻器的工作原理
　2.1 電力電子器件
　2.2 變頻器的變頻原理
　2.3 變頻器的主電路
　2.4 變頻器的控製電路
　小結
　習題
D3章 通用變頻器的常用功能
　3.1 頻率控製功能
　3.2 U/F控製功能
　3.3 矢量控製功能
　3.4 運行控製與保護功能
　3.5 變頻器的PID閉環控製功能
　小結
　習題
D4章 西門子變頻器的技術應用
　4.1 西門子變頻器的接綫與參數設置
　4.2 西門子變頻器的速度給定
　4.3 西門子變頻器的正反轉和製動控製
　4.4 西門子變頻器應用實例
　小結
　習題
D5章 三菱變頻器的技術應用
　5.1 三菱變頻器的接綫與參數設置
　5.2 三菱變頻器的速度給定
　5.3 三菱變頻器的正反轉和製動控製
　5.4 三菱變頻器的其他應用
　小結
　習題
D6章 變頻器的常用電路
　6.1 變頻器啓動與正反轉控製
　6.2 變頻器並聯控製電路
　6.3 變頻器製動及保護控製電路
　6.4 工頻-變頻切換控製電路
　小結
　習題
D7章 變頻器外圍器件與變頻器的選型
D8章 變頻器常見故障分析與維護
D9章 步進驅動係統原理及應用
D10章 伺服係統及原理
D11章 伺服係統工程應用
參考文獻
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《變頻器與步進、伺服驅動技術完全精通教程》內容簡介 本書旨在為讀者提供一個係統、全麵且深入的變頻器、步進電機驅動器以及伺服驅動器技術學習平颱。全書以“精通”為目標，通過循序漸進的講解、詳實的技術闡述和貼閤實際的應用案例，幫助讀者掌握這些核心的運動控製技術，並能夠靈活應用於各種工業自動化場景。 第一篇：變頻器技術精要 本篇將從變頻器的基本原理齣發，層層深入，剖析其核心技術和應用實踐。 第一章：變頻器基礎理論與發展曆程 1.1 直流環節的奧秘： 詳細介紹變頻器中整流、濾波、直流環節的組成及其工作原理。我們會探討不同類型的整流電路（如全波整流、橋式整流）的優缺點，以及電容濾波和電感濾波在平滑直流電壓方麵的作用。特彆會強調直流環節的穩定性和對變頻器性能的影響。 1.2 逆變環節的藝術： 深入講解逆變電路的工作原理，重點闡述IGBT、MOSFET等功率器件在其中的角色。我們將詳細分析PWM（脈衝寬度調製）技術的不同調製方式，如SPWM（正弦脈寬調製）、嚮量控製中的SVM（空間嚮量調製）等，並解釋它們如何生成可調頻率和幅度的交流輸齣。 1.3 控製策略的演變： 迴顧變頻器控製策略的發展曆程，從早期的V/f（電壓/頻率）控製，到後來的嚮量控製（磁場定嚮控製），再到更高級的直接轉矩控製（DTC）等。每種控製方法的原理、特點、適用範圍以及優缺點都將一一進行詳盡的分析。 1.4 發展趨勢展望： 探討當前變頻器技術的發展趨勢，如更高集成度、更強的功能性（如內置PLC、通信模塊）、更智能化的控製算法、以及在新能源、智能製造等領域的應用拓展。 第二章：V/f 控製原理與參數設置 2.1 V/f 控製的物理基礎： 闡述V/f 控製的基本思想，即通過保持電壓與頻率之比恒定來控製電機的轉速。解釋為什麼這種方法能夠相對平穩地驅動感應電機。 2.2 基本參數詳解： 詳細講解變頻器中最基礎、最關鍵的V/f 控製參數，包括額定頻率、額定電壓、最低運行頻率、最高運行頻率、起動頻率、升/降頻時間等。對於每個參數，都會解釋其含義、設置原則以及對電機運行的影響。 2.3 加減速特性調整： 深入探討如何通過調整升/降頻時間、S型麯綫等參數來優化電機的加減速過程，以滿足不同負載需求，避免機械衝擊。 2.4 實例分析： 提供具體的V/f 控製應用實例，如風機、水泵等恒轉矩或變轉矩負載的參數設置與調試過程。 第三章：嚮量控製（FOC）深入解析 3.1 矢量控製的理論基石： 詳細講解嚮量控製的核心思想，即通過數學變換（如Clarke變換、Park變換）將三相交流量轉化為兩相或一相的直流量，從而獨立地控製電機的磁場和轉矩。 3.2 磁場定嚮控製（FOC）： 重點分析磁場定嚮控製的原理，包括電流反饋、速度反饋、轉子位置/速度估計等。我們將深入探討各種轉子位置/速度估計方法（如編碼器、霍爾元件、無傳感器估計）。 3.3 空間嚮量調製（SVM）： 詳細講解SVM技術，包括其工作原理、不同載波信號的選擇以及如何生成PWM信號以實現精確的電壓和頻率控製。 3.4 嚮量控製的優勢與應用： 分析嚮量控製相比V/f 控製的顯著優勢，如高啓動轉矩、寬調速範圍、高精度等，並列舉其在伺服電機、精密機械等領域的典型應用。 3.5 參數整定與調試： 指導讀者如何對嚮量控製參數進行整定，包括PI參數的整定、死區補償、慣量補償等，以及在實際應用中遇到的常見問題及其解決方法。 第四章：變頻器的其他高級功能與保護 4.1 恒壓恒流控製： 介紹變頻器如何在特定應用場景下實現恒壓恒流輸齣，例如起重、捲繞等。 4.2 製動單元與製動電阻： 詳細講解製動單元和製動電阻的工作原理、選型以及在電機減速時的能量消耗與釋放。 4.3 各種保護功能： 係統介紹變頻器內置的各種保護功能，如過載保護、過壓/欠壓保護、過溫保護、短路保護、接地保護、堵轉保護等，並說明其設置和作用。 4.4 通信接口與網絡： 講解變頻器常用的通信接口（如RS485、CANopen、EtherNet/IP等）及其在工業自動化網絡中的應用，包括Modbus通信協議等。 4.5 節能技術與應用： 探討變頻器在節能方麵的應用，如如何通過優化控製參數和利用節能模式來實現能源效率的提升。 第二篇：步進電機驅動技術精通 本篇將聚焦步進電機驅動器的原理、選型、接綫與控製，幫助讀者掌握步進電機係統的構建與優化。 第五章：步進電機原理與分類 5.1 步進電機的基本工作原理： 詳細解釋步進電機如何通過通電脈衝序列實現精確的步進運動，包括定子磁極、轉子磁極的相互作用。 5.2 步進電機的種類： 詳細介紹不同類型的步進電機，如永磁式（PM）、反應式（VR）和混閤式（Hybrid）。重點分析混閤式步進電機的結構、優缺點及其在現代應用中的主導地位。 5.3 細分技術的奧秘： 深入講解步進電機細分技術（如1/2細分、1/4細分、1/8細分，直至微細分）的原理，分析細分技術如何提高電機的分辨率、平穩性和降低共振。 5.4 步進電機參數解讀： 講解步進電機關鍵參數的含義，如步距角、相數、額定電流、額定電壓、保持轉矩、啓動轉矩等，並說明這些參數對係統選型和性能的影響。 第六章：步進電機驅動器詳解 6.1 驅動器基本結構與工作流程： 介紹步進電機驅動器的基本組成部分，如電源輸入、控製信號接口、電流驅動電路、保護電路等，並描述其接收脈衝信號到驅動電機鏇轉的工作流程。 6.2 全步、半步、細分驅動模式： 詳細講解不同驅動模式的特點，包括其工作原理、精度、平穩性及功耗，並給齣相應的應用場景建議。 6.3 電流控製策略： 深入分析驅動器中的電流控製技術，如恒流斬波（Bipolar Chopper）控製，以及其如何實現對電機繞組電流的精確控製，以保證電機在不同轉速下都能獲得足夠的轉矩。 6.4 驅動器參數設置與配置： 詳細講解步進電機驅動器的關鍵參數設置，包括微步細分設置、靜態/動態電流設置、衰減模式設置、使能/禁用設置等，並指導讀者如何根據電機和負載進行優化配置。 6.5 驅動器選型原則： 提供步進電機驅動器的選型依據，包括電機電流、電壓、相數、應用精度、運行環境等方麵的考量。 第七章：步進電機係統的接綫與調試 7.1 常見接綫方式： 詳細介紹步進電機與驅動器的各種接綫方式，如兩相四綫、兩相六綫、兩相八綫等，並重點講解混閤式步進電機的標準接綫方法。 7.2 控製信號接口： 講解驅動器的脈衝（STEP）、方嚮（DIR）、使能（EN）等控製信號接口的定義和接綫要求，以及與單片機、PLC等控製器的接口方式。 7.3 常見問題診斷與排除： 總結步進電機係統運行中可能齣現的常見問題，如丟步、振動、噪音、過熱等，並提供係統性的診斷方法和故障排除技巧。 7.4 實際應用案例分析： 結閤具體的應用案例，如3D打印機、數控機床、自動化生産綫等，展示步進電機係統的設計、接綫、參數設置與調試過程。 第三篇：伺服驅動技術深度探索 本篇將全麵深入地講解伺服驅動器的原理、組成、控製方法、係統集成與維護，為讀者構建一個完整的伺服係統認知體係。 第八章：伺服電機與驅動器原理 8.1 伺服電機分類與特性： 詳細介紹交流伺服電機（AC Servo）、直流伺服電機（DC Servo）等不同類型的伺服電機。重點分析交流伺服電機的結構（如永磁同步電機PMSM），其高功率密度、高效率、寬調速範圍等優勢。 8.2 伺服驅動器核心功能： 講解伺服驅動器（Servo Drive）的核心功能，包括接收上位控製器的指令（如位置、速度、力矩），對電機進行精確的電流、速度和位置控製，以及實現內部的保護與診斷。 8.3 伺服控製迴路： 深入分析伺服控製係統中的三個閉環：電流環、速度環和位置環。詳細闡述每個環路的控製原理、PI參數整定方法，以及它們協同工作如何實現高精度的運動控製。 8.4 伺服編碼器與反饋： 詳細介紹伺服係統中的反饋裝置，如絕對值編碼器、增量式編碼器、鏇轉變壓器（Resolver）等。分析它們的作用、類型、接口方式及其對伺服性能的影響。 第九章：伺服控製模式與通信 9.1 位置控製模式： 詳細講解伺服驅動器在位置控製模式下的工作原理，如何通過接收指令值，並與編碼器反饋值進行比較，來精確控製電機的輸齣位置。 9.2 速度控製模式： 闡述伺服驅動器在速度控製模式下的實現方式，如何根據指令速度調整輸齣，並利用速度環實現精確的速度跟蹤。 9.3 力矩控製模式： 介紹伺服驅動器如何實現力矩控製，即直接控製電機的輸齣轉矩，這在某些需要恒定推力或拉力的應用中至關重要。 9.4 伺服通信協議： 詳細講解伺服驅動器常用的通信接口和協議，如脈衝+方嚮（Pulse/Dir）、模擬量（±10V）、以及各種工業以太網（如EtherCAT, Profinet, Sercos）和現場總綫（如CANopen, Profibus）。深入分析這些協議的特點、優勢及其在不同自動化係統中的應用。 第十章：伺服係統的選型、集成與調試 10.1 伺服係統選型關鍵要素： 指導讀者如何根據負載特性（如慣量、轉速、精度要求、加減速需求）來選擇閤適的伺服電機和驅動器。講解如何進行轉矩、功率和速度的計算與校核。 10.2 係統集成設計： 詳細講解伺服係統在機械、電氣方麵的集成設計要點，包括電機安裝、綫纜選擇、濾波處理、接地規範等，以確保係統的穩定運行。 10.3 參數配置與調試流程： 提供伺服驅動器詳細的參數配置步驟，包括基本參數設置、控製環路參數整定（增益調整）、限幅參數設置、以及各種高級功能的配置。重點講解如何通過在綫調試工具進行伺服係統的優化。 10.4 常見故障分析與排除： 總結伺服係統運行中可能遇到的典型故障，如電機抖動、編碼器報警、通信中斷、過載、過溫等，並提供詳細的診斷思路和排除方法。 10.5 伺服係統高級應用： 介紹伺服係統在復雜應用中的集成，如多軸聯動控製、同步控製、安全功能（STO, SS1）等，並探討伺服技術在機器人、自動化裝備等前沿領域的應用。 附錄： 常用單位換算錶 常見電機選型計算公式 行業術語對照錶 本書力求內容翔實、邏輯清晰，語言通俗易懂，旨在成為廣大工程技術人員、學生以及愛好者進行變頻器、步進電機和伺服驅動技術學習的必備參考書。通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解各類驅動技術的工作原理，掌握係統的選型、設計、調試和維護技能，從而在實際工作中遊刃有餘。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛踏入自動化行業的小白，麵對變頻器、步進電機、伺服驅動器這些陌生的名詞，總有一種無從下手的感覺。幸運的是，我找到瞭《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》這本書。它真的是一個非常棒的學習夥伴。書中的內容由淺入深，循序漸進，完全不會讓人感到難以理解。從最基本的概念，比如什麼是交流電機，什麼是直流電機，然後引齣變頻器是如何控製交流電機，步進電機又是如何通過脈衝實現精確步進，伺服電機又是如何通過反饋實現閉環控製，每一個概念都講得非常清楚。書中還配有很多精美的插圖和圖錶，幫助我更好地理解復雜的原理。更重要的是，這本書非常注重實踐操作。它不僅講解瞭原理，還給齣瞭大量的實際操作指導，比如如何選擇閤適的驅動器，如何進行接綫，如何設置參數，甚至還包含瞭常見的故障排除方法。這對我這樣零基礎的學習者來說，簡直是太有幫助瞭。我感覺讀完這本書，我不再隻是一個旁觀者，而是能夠真正地理解和操作這些自動化設備瞭。它為我打開瞭通往自動化世界的大門，讓我對未來的學習和工作充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我是一名自動化設備的設計工程師，手上經常會接觸到各種運動控製的場閤，從簡單的輸送帶調速到復雜的機器人手臂聯動，都離不開變頻器、步進電機和伺服電機這些核心部件。之前也看過不少相關的書籍，但總覺得內容要麼過於理論化，要麼過於淺顯，難以滿足我深入研究和解決實際問題的需求。《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》這本書的齣現，簡直是雪中送炭。它在技術深度上做得非常到位，對於各種驅動技術的原理、數學模型、控製算法都做瞭深入的剖析，比如永磁同步電機和異步電機的控製策略差異，不同編碼器類型（增量式、絕對式）對控製精度的影響，還有電流環、速度環、位置環的PID參數整定方法，這些都是決定係統性能的關鍵。最讓我驚喜的是，書中還詳細介紹瞭不同品牌、不同型號的變頻器和伺服驅動器的選型指南，以及它們之間接口協議的兼容性問題。這對於我們在進行多供應商集成項目時非常有幫助。另外，書中關於網絡通信的部分，比如EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP/IP等，也進行瞭詳細的介紹，這在現代工業自動化中是必不可少的。我個人尤其喜歡書中針對一些復雜工況下的應用案例分析，例如精密定位、伺服同步、負載補償等，作者給齣瞭非常係統性的解決方案。讀完這本書，我感覺自己在運動控製領域的知識體係更加完善，解決問題的能力也得到瞭極大的提升，能夠更自信地應對各種技術挑戰。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一直對工業自動化領域裏的那些“大塊頭”——驅動器——感到有些畏懼，感覺它們是技術含量最高、最難啃的骨頭。我一直想學習一下這方麵的知識，但市麵上很多資料都講得過於晦澀，或者是一些零散的應用筆記，很難形成一個完整的知識體係。《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》這本書，簡直是為我這樣的初學者量身定做的。它並沒有一開始就拋齣復雜的公式和專業術語，而是從最基礎的“是什麼”和“為什麼”入手，一步步引導讀者去理解。比如，在講到變頻器時，作者會先從交流電機的基本原理講起，然後解釋變頻器是如何通過改變電壓和頻率來控製電機的轉速的，並配以清晰的原理圖。對於步進電機和伺服電機，更是用生動形象的比喻來解釋它們的差異，讓我這個完全沒有接觸過這些設備的人，也能很快明白它們各自的特點和適用範圍。書中對於參數設置的講解也特彆實在，不是簡單羅列參數名稱，而是會解釋每個參數的作用，以及在不同情況下應該如何調整，並且提供瞭很多“陷阱”提示，讓我知道哪些地方容易齣錯。我感覺這本書就像一個經驗豐富的老工程師，手把手地教我如何操作和理解這些設備，讓我不再感到迷茫，而是充滿信心去嘗試和學習。

評分☆☆☆☆☆

這本《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》真的是讓我眼前一亮！一直以來，在實際工作接觸到這些自動化驅動設備時，總感覺隔著一層迷霧，理論知識零散，實踐經驗更是靠摸索。這本書恰恰解決瞭我的痛點。它從最基礎的概念講起，比如變頻器的基本原理，什麼是PWM，它們是如何實現調速的。然後循序漸進，深入到各種控製模式，像V/f控製、矢量控製，甚至還提到瞭更高級的轉矩控製。我印象特彆深刻的是關於步進電機和伺服電機的部分，作者用通俗易懂的語言解釋瞭它們各自的優缺點、工作方式，以及在不同應用場景下的選擇依據。以往我總是混淆這兩個概念，看瞭這本書纔恍然大悟，原來它們在精度、動態響應和成本上有著本質的區彆。書中對各種驅動器的接綫、參數設置、故障診斷也進行瞭詳盡的講解，配以大量的圖示和實際案例，讓我覺得這些復雜的設備變得觸手可及。尤其是一些參數的含義和調試技巧，很多書上都一帶而過，但這本書卻給齣瞭非常具體的指導，幫助我避免瞭很多彎路。讀完後，我感覺自己對這些核心驅動技術的理解提升瞭一個檔次，不僅是理論上的，更重要的是在實際應用中有瞭更清晰的思路和更強的信心。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》這本書最大的價值在於其“精通”二字所蘊含的深度和廣度。它不僅僅是停留在理論的介紹，而是將理論與實際應用完美地結閤起來。我特彆欣賞書中對於不同控製模式的深入探討，不僅僅是描述它們的功能，更是分析瞭每種模式背後的數學模型和控製邏輯，比如高精度同步控製中的電子齒輪比設置、運動控製器與驅動器之間的通信機製，以及如何利用總綫進行分布式控製。對於伺服驅動器，書中對動態性能的優化，如快速響應、低速平穩性，以及如何處理負載變化和震動抑製，都進行瞭詳細的闡述。我之前在調試一個高速往復運動的設備時，經常會遇到抖動和過衝的問題，讀完這本書後，我纔真正理解瞭其中的原因，並且學會瞭如何通過調整參數來改善性能。另外，書中還涉及到瞭安全方麵的內容，比如安全扭矩關斷（STO）等功能的應用，這在許多高要求的工業環境中是不可或缺的。這本書的結構清晰，邏輯嚴謹，每一個章節都像是在為理解下一章節打下堅實的基礎，讓我感覺學習過程非常順暢，並且收獲滿滿。