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王易平 著

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• 技能培训
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出版社： 重庆大学出版社

ISBN：9787562471868

商品编码：29348860339

包装：平装

出版时间：2013-02-01

图书基本信息
图书名称	变频器基础与技能
作者	王易平
定价	39.50元
出版社	重庆大学出版社
ISBN	9787562471868
出版日期	2013-02-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	大16开
商品重量	0.009Kg

内容简介

《变频器基础与技能》以项目为导向，任务为，将变频器基础知识和运用技能，按认知结构的内在逻辑关系，本着“实用、够用”的选材原则，分为7个项目编撰而成：交流调速技术，变频器控制电路及控制方式，变频器的选型，变频器的运用技能，高压变频器，变频器的安装、调试与维护，变频器的应用。项目内容突出针对性、典型性和实用性。在每个项目中，都设立了若干任务，并提出明确的任务要求。 　　编者从应用的角度出发，在介绍交流拖动系统中运用变频器的基本技能的同时，还介绍了变频器在工业控制领域的应用，从而将PLC、微机、总线等与变频器输入／输出功能相结合，扩大了变频器的应用领域。 　　《变频器基础与技能》可作为高职高专院校工业电气自动化、电气工程及自动化、机电一体化等相关专业的教材，同时也可供变频调速工程技术人员在设计、安装、调试、维护工作中作为阅读参考。本书由西安铁路职业技术学院王易平担任主编。

作者简介

目录

交流调速技术 任务1变频调速技术 任务2交-直-交变频技术 任务3脉宽调制技术 任务4交一交变频技术 项目小结 思考练习 变频器控制电路及控制方式 任务1变频器控制电路及变频调速主要技术指标 任务2变频器的控制方式 任务3变频器数字控制技术 项目小结 思考练习 变频器的选型 任务1电动机与拖动系统 任务2变频器的分类及选择 任务3变频器容量选择及计算 项目小结 思考练习 变频器的运用技能 任务1变频器的结构和操作面板 任务2控制功能与参数设置 任务3变频器与PLC的连接 任务4变频器的总线控制 项目小结 思考练习 高压变频器 任务1高压变频器的主电路结构 任务2高压变频器故障处理及抗干扰措施 项目小结 思考练习 变频器的安装、调试与维护 任务1变频器的安装及接线 任务2变频器外围设备的接线及选用 任务3变频器系统的调试和维护 任务4变频器常见故障处理 项目小结 思考练习 变频器的应用 任务1风机、水泵的变频调速 任务2变频器在空调系统的应用 任务3变频器在运输、提升机械中的应用 任务4变频调速在电梯设备上的应用 任务5机床的变频调速 任务6交流传动电力机车变流器 项目小结 思考练习 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《电气传动控制系统设计与实践》 一、 概述 《电气传动控制系统设计与实践》是一本旨在全面阐述电气传动控制系统理论、设计方法、实际应用及故障诊断与排除的专业技术书籍。本书面向广大电气工程领域的工程师、技术人员、研究人员以及高年级本科生和研究生，旨在帮助读者建立对电气传动控制系统的深刻理解，掌握从需求分析到系统实现的完整流程，并具备解决实际工程问题的能力。 电气传动控制是现代工业自动化和电力电子技术的核心组成部分，广泛应用于冶金、化工、电力、交通、纺织、造纸等国民经济的各个领域。一个设计精良、运行稳定的电气传动控制系统，对于提高生产效率、保证产品质量、降低能源消耗、实现柔性生产至关重要。本书正是基于这一背景，力求为读者提供一套系统、深入的学习和实践指导。 二、 内容构成与深度分析 本书的编写遵循由浅入深、理论与实践相结合的原则，内容涵盖了电气传动控制系统的方方面面。 第一部分：电气传动控制系统基础理论 直流调速系统：虽然现代工业更多地转向交流调速，但对直流调速的理解仍然是理解电机控制原理的基础。本部分将详细介绍直流电机的基本工作原理、电枢控制、他励控制等调速方式，并探讨其在特定应用中的优劣势。同时，也会简要介绍晶闸管（SCR）和功率二极管在直流调速电路中的应用。 交流调速系统：这是本书的重点内容。 异步电动机工作原理与特性：深入剖析鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机的构造、电磁原理、转矩-转速特性曲线，以及其在不同负载下的运行状态。 传统的交流调速方法：介绍包括转差调速（转子串电阻法、转子串频敏变阻器法）、串级调速、极比改变法、变压调压法等传统调速技术的原理、优缺点及适用范围。虽然这些方法在某些领域已被更先进的技术取代，但理解其基本原理有助于理解现代调速技术的演进。 变频器（VVVF）原理与控制：本部分将详细介绍变频器的基本构成（整流单元、直流环节、逆变单元），以及各种控制方式（V/f控制、矢量控制、直接转矩控制）。将重点解析矢量控制的核心思想，如磁场定向控制（FOC），以及如何通过精确控制电动机的电压、频率、相位等参数来实现高性能的转矩和速度控制。例如，在介绍V/f控制时，将详细阐述其在简单恒压恒频输出场景下的原理，以及如何通过调整输出频率和电压比例来实现对异步电机转速的粗略控制。在深入到矢量控制部分，则会详细讲解坐标变换（Park变换、Clarke变换）的作用，如何通过检测或估计电动机磁链，然后控制定子电流的d、q分量来独立控制磁场和转矩，从而实现媲美直流调速系统的动态性能。对于直接转矩控制（DTC），也将阐述其不依赖精确电机模型，直接根据转矩和磁链的误差来选择逆变器开关模式，从而快速响应转矩变化的特点。 同步电动机调速：介绍永磁同步电动机（PMSM）和交流同步电动机（SPM）的工作原理，以及其在变频器驱动下的调速技术，重点关注其在新能源汽车、伺服系统等领域的应用。 伺服驱动系统：深入探讨伺服系统的组成（伺服电机、编码器、伺服驱动器）、工作原理、闭环控制原理（位置、速度、力矩环），以及在精密运动控制中的应用。 第二部分：电气传动控制系统的设计与选型 系统需求分析与性能指标确定：指导读者如何根据具体的工业应用场景，明确传动系统的负载特性、调速范围、精度要求、响应速度、过载能力、节能需求等，并据此设定关键的性能指标。 电机选型：详细介绍不同类型电机的特性（异步电机、同步电机、直流电机等），根据负载特性、工作环境、经济性等因素进行合理选型。将提供电机选型过程中的关键考量因素，如额定功率、额定转速、防护等级、绝缘等级等。 驱动器（变频器/伺服驱动器）选型：讲解如何根据电机类型、额定功率、电压等级、控制精度要求、通信接口需求、特殊功能（如安全转矩关断STO）等选择合适的驱动器。将详细分析不同系列驱动器的特点，以及如何根据负载的动态响应、过载需求、制动方式等进行细致的匹配。 控制策略设计：基于需求分析，设计合适的控制策略。 PID控制：详细讲解PID控制算法的原理、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、手动整定法、基于模型的整定法）及其在速度、位置、力矩控制中的应用。 其他高级控制算法：简要介绍模糊控制、自适应控制、神经网络控制等在复杂系统中的应用前景。 传动方案设计：包括齿轮箱、联轴器、传动轴等机械部分的选型和匹配，以及刹车、离合器等安全保护装置的设计。 电气连接与布线：强调规范的电气连接和布线对于保证系统稳定运行和电磁兼容性的重要性，包括电缆选择、屏蔽、接地等。 第三部分：电气传动控制系统的实践应用与案例分析 典型工业应用实例： 起重机与卷扬机：分析其负载特性，以及如何通过变频器实现平稳起升、精准定位和能量回馈。 风机与水泵：重点介绍变频恒压恒流控制、节能效果分析，以及其在水处理、供暖等领域的应用。 机床进给与主轴驱动：深入探讨伺服系统在高精度定位、动态响应和多轴联动方面的应用。 印刷与纺织机械：分析其对张力控制、同步控制和匀速运行的要求，以及如何通过先进的传动控制技术实现。 新能源汽车驱动系统：介绍电机类型、变频器拓扑结构、能量管理策略在电动汽车中的应用。 PLC与变频器/伺服驱动器的集成：讲解如何通过各种通信协议（如Modbus RTU/TCP, PROFINET, EtherNet/IP等）将PLC与驱动器进行通信，实现复杂的自动化控制流程。将详细介绍通信参数的设置、数据交换的格式和方法，以及实际的编程案例。 人机界面（HMI）设计：指导如何设计直观易用的HMI界面，实现参数设置、状态监控、故障报警等功能。 第四部分：电气传动控制系统的故障诊断与维护 常见故障现象与原因分析：系统性地梳理电机过热、制动失灵、速度不稳、噪音异常、通信中断等典型故障，并深入分析其可能的电气、机械或控制原因。 诊断方法与工具：介绍利用万用表、示波器、兆欧表、红外热像仪等诊断工具，以及驱动器自带的故障代码和诊断菜单的使用。 故障排除步骤与注意事项：提供一套结构化的故障排除流程，并强调安全操作规程。 预防性维护与保养：强调定期检查、清洁、紧固、润滑等预防性维护措施对延长系统寿命、提高可靠性的重要性。 三、 本书特色 理论严谨，内容详实：本书在阐述基本原理的同时，注重理论的严谨性，并提供丰富的理论推导和公式解析，确保读者能够深入理解背后的科学依据。 实践导向，贴近工程：大量结合实际工程案例，从实际应用需求出发，讲解设计、选型和调试过程，使读者学到的知识能够直接应用于工作。 技术前沿，视野开阔：除了传统的电气传动技术，本书也关注了伺服系统、新能源汽车驱动等前沿领域，为读者提供更广阔的技术视野。 图文并茂，易于理解：书中配有大量的原理图、接线图、实物图、波形图和流程图，辅以清晰的文字描述，便于读者理解和消化。 面向实际，注重能力培养：本书的目标不仅仅是传递知识，更是要培养读者独立分析问题、解决问题的能力，使其能够胜任电气传动控制系统的设计、实施和维护工作。 四、 总结 《电气传动控制系统设计与实践》是一本集理论深度、实践广度、技术前沿性于一体的综合性著作。通过阅读本书，读者将能够系统地掌握电气传动控制系统的设计理念、技术细节和工程实践方法，成为一名合格的电气传动控制领域的专业人才，为推动工业自动化和技术进步贡献力量。本书将成为电气工程领域工程师和技术人员不可多得的参考工具书和学习指南。

评分☆☆☆☆☆

初拿到这本《变频器基础与技能》，我怀揣着学习工业自动化知识的期待。这本书的封面设计简洁大气，标题醒目，让人一眼就能感受到其专业性。我是一名来自基层维修岗位的技术人员，日常工作中接触到各种各样的电气设备，变频器可以说是其中最常见也最核心的部件之一。我一直希望能系统地学习一下变频器的原理，了解不同类型变频器的特点，以及如何在实际故障中快速定位和排除问题。这本书给我最大的惊喜在于，它并没有一开始就深入到晦涩难懂的公式和理论，而是从变频器的基本构成和工作原理入手，用通俗易懂的语言解释了变频器是如何实现对电机速度的精确控制的。对于像我这样动手能力强但理论基础相对薄弱的读者来说，这种由浅入深的讲解方式非常友好，让我能够逐步建立起对变频器的整体认知。我尤其欣赏书中在介绍不同控制模式时，比如V/f控制、矢量控制等，并没有仅仅罗列参数，而是结合了实际应用场景，说明了哪种控制模式更适合什么样的负载。这对于我日后在选型和调试变频器时，能做出更合理的判断非常有帮助。我期待着在接下来的阅读中，能够学到更多关于变频器参数设置、故障诊断和维护保养的实用技巧。

评分☆☆☆☆☆

我一直对工业机器人技术非常感兴趣，尤其是它们在生产线上的应用。我所在的工厂正在考虑引进自动化生产线，而机器人是其中不可或缺的一环。这本书的到来，恰逢其时。我非常喜欢书中关于机器人运动学和动力学的部分，虽然概念有些抽象，但作者通过大量的图例和简化的数学模型，让我这个非专业人士也能窥探到机器人是如何实现精准的轨迹规划和动作控制的。它详细介绍了机器人常见的几种类型，比如SCARA机器人、关节机器人等，并分析了它们各自的优缺点以及适用的场景。我特别关注书中关于机器人传感器集成和视觉识别的内容，因为在实际应用中，机器人需要能够感知周围环境并做出相应的判断。书中对常见的工业相机、激光传感器等进行了介绍，并简述了它们在机器人系统中的作用。此外，书中还提到了机器人安全防护的重要性，以及一些基本的安全规范，这对于我来说是非常实用的信息。我希望通过这本书，能够对工业机器人的整体架构和工作原理有一个更全面的了解，以便在未来能更好地参与到工厂的自动化升级改造项目中。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对电力电子技术充满好奇的学习者，我一直在寻找一本能系统讲解电力电子器件的书籍。《变频器基础与技能》在这一方面给了我很大的满足。书中的电力电子器件章节，从最基础的二极管、三极管，到更复杂的IGBT、MOSFET，都进行了非常详细的介绍。我尤其喜欢它在讲解这些器件的工作原理时，不仅仅停留在理论层面，而是通过电路图和波形图，清晰地展示了电流和电压的变化过程。这对于我理解变频器内部的核心工作原理至关重要。书中还详细介绍了各种功率器件的选型原则，以及在实际应用中需要考虑的散热、保护等问题。我之前在阅读其他资料时，对一些功率器件的失效原因感到困惑，而这本书通过分析不同器件的特性和工作条件，让我对这些问题有了更深入的认识。它还涉及了一些关于逆变器和整流器拓扑结构的内容，这让我对变频器的能量转换过程有了更清晰的认识。我期待着这本书能够帮助我更好地理解电力电子技术在现代工业中的应用，并为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我这种对PLC编程充满好奇却又无从下手的人量身定做的！我是一名小型自动化设备的设计者，虽然会一些基本的电路设计，但一直觉得PLC编程是实现自动化控制的“大脑”，没有它，很多想法都无法落地。我尝试过自学一些在线教程，但总觉得零散不成体系，很多概念理解起来模棱两可。《变频器基础与技能》的出现，彻底改变了我的学习体验。书中关于PLC的基本指令集，比如逻辑指令、定时器、计数器等，都进行了详细的讲解，并且配有大量的图示和实际操作示例。我特别喜欢它讲解梯形图逻辑时，一步一步推导的过程，让我能够清晰地看到每一个触点和线圈是如何协同工作的。它还介绍了一些常用的PLC品牌和型号，并且有针对性地讲解了不同品牌PLC编程软件的基本操作界面和特点，这对于我来说非常有价值，因为我经常需要根据客户的要求选择不同的PLC。书中关于一些基础的通信协议，比如RS485，也进行了介绍，这对于实现PLC与其他设备的数据交换至关重要。我迫不及待地想继续深入学习如何编写更复杂的程序，以及如何利用PLC控制变频器来实现更高级的自动化功能。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本优秀的工业技术书籍，不仅要传授知识，更要引导读者思考如何将知识应用于实践。《变频器基础与技能》在这方面做得尤为出色。我是一名在设备维护一线工作的技术工人，日常工作中经常会遇到各种各样来自不同厂商的变频器，它们型号繁多，参数设置也各有不同，这让我感到有些力不从心。这本书并没有仅仅局限于讲解某一款特定型号的变频器，而是着重于介绍变频器的通用设计理念和核心控制逻辑。它深入浅出地讲解了变频器的基本调试方法，包括如何进行参数的初始化、如何设置电机参数、以及如何进行基本的运行测试。更重要的是，书中提供了大量的实际故障案例分析，通过分析这些案例，我学会了如何根据故障现象，快速定位问题所在，并采取相应的处理措施。它还提到了很多关于变频器维护保养的实用建议，比如如何定期检查散热风扇、如何清洁内部电路板等，这些看似简单却非常重要的小细节，能有效延长变频器的使用寿命。我感觉这本书就像我的一个经验丰富的导师，它不仅教会了我“是什么”，更教会了我“怎么做”。