正版新書--變頻器應用教程 張燕賓著 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張燕賓著 著

圖書標籤:

• 變頻器
• 電機控製
• 電力電子
• 工業自動化
• 張燕賓
• 機械工業齣版社
• 應用教程
• 驅動技術
• 電氣工程
• 控製工程

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111341307

商品編碼：29482537209

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名：變頻器應用教程

定價：40.00元

作者：張燕賓著

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787111341307

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書介紹瞭低壓變頻器的基本原理及其主要功能，講述瞭異步電動機的變頻調速係統在使用過程中需要注意的問題，並具體分析瞭變頻調速係統在不同類型負載中應用的要點，論述瞭變頻調速的經濟效益。除此以外，本書還介紹瞭變頻器內部的控製電路，並且較詳細地講解瞭變頻器維修方麵的一些問題。

目錄

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前言
章　變頻器主電路
　1.1三相交流異步電動機簡介
　1.2電動機在能量轉換中的平衡關係
　1.3交一直一交變頻器
　1.4變頻器的輸齣電壓與頻率
　1.5交一直一交變頻器的主電路
　1.6變頻器各環節電流
　1.7變頻器的功率因數
　1.8載波頻率及其影響
第2章　變頻器的常用功能
　2.1變頻器的控製方式
　2.2V／F控製方式
　2.3u/f綫的選擇與調整
　2.4矢量控製和直接轉矩控製方式
　2.5變頻器頻率給定功能
　2.6電動機加速和起動
　2.7變頻減速和製動
　2.8製動電阻和製動單元
　2.9預置加、減速時間的依據
第3章　變頻器的外部控製
　3.1變頻器的外接主電路
　3.2電動機起動和停機控製
　3.3外接數字量加、減速的應用
　3.4多擋轉速控製
　3.5輸齣控製端子及其應用
　3.6多單元拖動係統的同步控製
　3.7變頻和工頻切換控製
　3.8變頻調速係統的閉環控製
　3.9 PID功能的調試
第4章　變頻器拖動係統及其應用
　4.1變頻後的電動機
　4.2變頻器應用的基礎知識
　4.3變頻拖動係統的基本規律
　4.4恒轉矩負載的變頻調速
　4.5重力負載的變頻調速
　4.6恒功率負載的變頻調速
　4.7二次方律負載的變頻調速
第5章　變頻調速的經濟效益
　5.1拖動係統的節能空間
　5.2調速方法與節能效果
　5.3變頻調速的節能措施
　5.4從水泵管路的流體功率看節能
　5.5從電動機的軸功率看節能
　5.6從電功率看水泵管路的節能
　5.7風機變頻的節能
　5.8全麵評價變頻調速的經濟效益
第6章　變頻器的控製電路
　6.1變頻器的控製框圖
　6.2開關電源概述
　6.3變頻器裏的開關電源
　6.4 CPU的外圍電路
　6.5電流的檢測與保護
　6.6電壓和溫度的檢測
　6.7 IGBT的驅動電路
第7章　變頻器的故障、檢測與調試
　7.1變頻器的故障分析
　7.2主電路部件的檢查與損壞原因
　7.3主要控製電路的故障分析
　7.4變頻調速係統的試驗與調試
　……
附錄
　　

作者介紹

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文摘

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序言

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深度解析變頻器，賦能工業自動化新時代 在現代工業生産領域，效率、節能和精準控製是企業追求的核心目標。而變頻器，作為電機調速的核心驅動設備，正是實現這些目標的關鍵技術之一。它以其卓越的性能和廣泛的應用，極大地提升瞭工業設備的運行效率，降低瞭能源消耗，並為自動化生産提供瞭強有力的支持。本書旨在為讀者提供一個係統、深入的變頻器應用學習平颱，從理論基礎到實踐應用，全方位地解析變頻器的奧秘，幫助讀者掌握變頻器的設計、選型、安裝、調試、維護及故障排除等關鍵技能，從而在工業自動化的浪潮中立於不敗之地。 第一章：變頻器基礎理論與工作原理 本章將帶領讀者走進變頻器的世界，從其基本概念入手，深入剖析變頻器的發展曆程、分類及其在工業生産中的重要地位。我們將詳細講解變頻器的核心組成部分，包括整流環節、濾波環節、逆變環節和控製環節，並用通俗易懂的語言闡述它們各自的功能和工作流程。 變頻器的基本概念與曆史演進： 瞭解變頻器如何從最初的簡單調速裝置發展成為如今集成瞭多種先進控製算法的智能化設備。 變頻器的分類： 介紹不同類型的變頻器，如電壓源型、電流源型、P M 交流伺服驅動器等，並分析它們在不同應用場景下的優劣勢。 核心工作原理深度解析： 整流環節： 詳細講解交流電如何被轉換為直流電，包括二極管整流、晶閘管整流等技術。 濾波環節： 說明濾波器的作用，如何濾除直流電壓中的紋波，保證逆變環節的穩定輸入。 逆變環節： 重點講解IGBT、MOSFET等電力電子器件如何通過PWM（脈寬調製）技術將直流電轉換為頻率、電壓可調的交流電，這是變頻器實現調速的關鍵。 控製環節： 介紹變頻器的控製策略，包括V/f控製、矢量控製、直接轉矩控製等，並解釋不同控製方式的原理和適用範圍。 第二章：變頻器的選型指南與關鍵參數解讀 正確的變頻器選型是保證係統穩定運行和達到預期性能的前提。本章將為您提供一套係統性的選型方法論，幫助您根據具體的負載特性、電源條件和工藝要求，選擇最閤適的變頻器型號。 變頻器選型的基本原則： 強調綜閤考慮功率、電壓、電流、過載能力、控製方式、防護等級等因素。 負載特性分析： 詳細分析不同類型負載（如風機、水泵、輸送帶、起重機、注塑機等）的啓動轉矩、運行轉矩、恒轉矩、恒功率等特性，以及這些特性對變頻器選型的影響。 關鍵選型參數解讀： 額定功率（kW/HP）： 如何根據負載功率計算變頻器功率。 額定電壓（V）： 選擇與電網電壓匹配的變頻器。 額定電流（A）： 考慮啓動電流和運行電流，以及是否需要裕量。 過載能力： 理解變頻器的短時過載和持續過載能力，如何應對負載的瞬時衝擊。 輸齣頻率範圍： 確定滿足工藝要求的最高和最低輸齣頻率。 防護等級（IP等級）： 根據工作環境的灰塵、水分等情況選擇閤適的防護等級。 控製接口與通信協議： 考慮變頻器與PLC、HMI等上位設備的連接需求，如Modbus RTU、Profi bus等。 特殊應用選型考量： 如多颱電機並聯、製動需求、超低頻啓動等特殊工況下的選型技巧。 第三章：變頻器的安裝、接綫與調試 嚴謹的安裝和準確的接綫是變頻器安全、可靠運行的基礎。本章將提供詳細的安裝步驟和注意事項，以及實用的調試技巧。 安裝環境要求： 通風與散熱： 強調變頻器散熱的重要性，以及避免陽光直射、高溫、潮濕、粉塵等不利因素。 空間與布局： 閤理安排變頻器與其他設備的距離，方便維護。 電磁兼容性（EMC）： 講解如何通過閤理的布綫和屏蔽措施，減少電磁乾擾。 變頻器接綫詳解： 主電路接綫： 詳細講解進綫（電源）、齣綫（電機）、製動單元（如有）、直流電抗器等接綫規範。 控製電路接綫： 介紹端子功能，如正轉、反轉、多段速、外部故障、模擬量輸入/輸齣等。 接地規範： 強調變頻器良好的接地對於安全和EMC至關重要。 屏蔽綫的使用： 講解控製信號綫和編碼器綫的屏蔽處理。 首次調試流程與技巧： 通電前的檢查： 詳細列齣通電前的各項檢查清單，確保接綫無誤，絕緣良好。 基本參數設置： 介紹電機參數辨識、額定頻率、額定電壓、最高輸齣頻率、啓動方式、停止方式等關鍵參數的設置。 空載與帶載調試： 分彆進行空載和帶載調試，觀察變頻器的運行狀態，如輸齣電壓、頻率、電流、轉速等。 PID調節參數整定： 針對閉環控製係統，詳細講解PID參數的整定方法，以達到快速、穩定的控製效果。 故障排除思路： 遇到報警和故障時，如何根據報警代碼和現象進行初步判斷和處理。 第四章：變頻器的主流控製模式深入探討 不同的控製模式賦予瞭變頻器不同的性能特點，能夠滿足各種復雜的工業控製需求。本章將對當前主流的控製模式進行深入剖析。 V/f (電壓/頻率) 控製： 原理： 解釋如何通過保持電壓與頻率之比恒定來實現電機調速。 優點： 結構簡單，成本低，適用於對動態性能要求不高的場閤。 缺點： 精度不高，動態響應慢，低速時轉矩不足。 應用場景： 風機、水泵等恒轉矩負載。 矢量控製（SVC - Sensorless Vector Control / FOC - Field Oriented Control）： 原理： 將電機的三相定子電流分解為磁場定嚮分量和轉矩定嚮分量，獨立控製，實現類似直流電機的控製效果。 傳感器矢量控製（FOC）： 配閤編碼器，實現高精度、寬範圍的調速，具有優異的動態響應和低速大轉矩特性。 無傳感器矢量控製（SVC）： 不依賴編碼器，通過測量電機端電壓和電流來估算電機的轉速和磁通，在一定程度上可以實現矢量控製的優點，但精度和低速性能略有不足。 優點： 寬範圍調速，高精度，優異的動態響應，低速大轉矩。 缺點： 控製算法復雜，對硬件要求較高。 應用場景： 冶金、紡織、化工、印刷、機床等對精度和動態響應要求高的場閤。 直接轉矩控製（DTC - Direct Torque Control）： 原理： 直接控製電機的轉矩和磁鏈，無需對電機模型進行精確辨識，控製速度快。 優點： 極快的動態響應，優異的低速轉矩輸齣，無需編碼器。 缺點： 輸齣電流諧波較大，控製精度相對矢量控製略低。 應用場景： 對動態響應要求極高，但對轉矩精度要求不特彆極緻的場閤，如起重機、捲取機等。 其他控製模式簡介： 如多泵恒壓供水控製、風機節能控製等。 第五章：變頻器的常見應用領域與節能策略 變頻器以其強大的功能，在國民經濟的各個領域得到瞭廣泛應用。本章將聚焦於變頻器的典型應用，並深入探討如何利用變頻器實現節能降耗。 泵類負載的應用： 恒壓供水係統： 通過PID控製，根據用水量自動調節泵的轉速，實現恒定的供水壓力，節約能源。 循環水泵節能： 根據實際流量需求調節泵速，避免“大馬拉小車”。 風機類負載的應用： 通風係統節能： 根據室內外溫差、CO2濃度等參數，自動調節風機轉速，實現精準通風，大幅降低能耗。 排煙風機與送風機聯動： 協調控製，保證最佳的空氣流動效率。 冶金行業的應用： 軋機、提升機、輸送帶： 實現精確的速度控製和起停控製，提高生産效率和産品質量。 冷卻風機、水泵： 節能運行，降低生產成本。 化工行業的應用： 攪拌器、泵、壓縮機： 精準的流量和壓力控製，確保工藝穩定。 離心機、過濾機： 變速運行，提高分離效率。 紡織、造紙、印刷行業的應用： 捲取機、送布機、染色機： 精準的速度同步和張力控製。 印刷機、包裝機： 高速、精準的定位和運行。 電梯、起重機械的應用： 平穩的啓停和加減速： 提升乘坐體驗和貨物運輸的安全性。 再生製動能量迴收： 將下行時的勢能轉化為電能迴饋電網，進一步節能。 變頻器節能的核心原理： 詳細闡述少轉一圈，能耗卻大大降低的奧秘（對於風機和水泵負載，轉速與功耗的關係是立方關係）。 節能案例分析： 通過具體的工業場景，量化展示變頻器帶來的節能效果。 第六章：變頻器的維護、故障診斷與排除 變頻器作為精密電子設備，定期的維護和及時的故障排除對於延長其使用壽命，保證生産的連續性至關重要。 日常維護與檢查： 清潔： 定期清理變頻器散熱器和風扇上的灰塵。 外觀檢查： 檢查是否有異味、異響、異常發熱等現象。 緊固件檢查： 檢查端子、螺絲等連接是否鬆動。 環境檢查： 確保運行環境符閤要求。 常見故障及原因分析： 過載報警： 分析負載過大、電機故障、參數設置不當等原因。 過壓/欠壓報警： 檢查電網電壓波動、濾波電容老化等。 過流報警： 分析啓動電流過大、負載突變、電機短路等。 接地故障報警： 檢查電機絕緣、接綫問題。 散熱不良報警： 檢查風扇、散熱片，以及安裝環境。 外部故障報警： 檢查外部控製信號。 故障診斷方法： 查看變頻器顯示屏的報警代碼： 結閤說明書進行解讀。 分析運行波形： 利用示波器等工具。 測量關鍵參數： 如輸入電壓、輸齣電壓、電流等。 替換法： 在條件允許的情況下，替換法是快速診斷故障的有效手段。 排除故障的通用步驟： 斷電、排查、修復、測試、復位。 預防性維護的重要性： 強調預防勝於治療的理念。 第七章：變頻器的高級應用與發展趨勢 隨著技術的不斷進步，變頻器也在不斷發展，湧現齣更多智能化、集成化的應用。 多機聯動與同步控製： 詳解如何通過變頻器實現多颱電機之間的速度同步、位置同步等。 變頻器在伺服係統中的應用： 介紹伺服驅動器與變頻器的區彆與聯係，以及部分高性能變頻器如何集成伺服控製功能。 變頻器與PLC、HMI的集成應用： 構建完整的自動化控製係統。 物聯網（IoT）與變頻器： 探討如何通過雲平颱對變頻器進行遠程監控、數據分析和故障預警。 人工智能（AI）在變頻器中的應用前景： 如自適應控製、故障預測診斷等。 未來變頻器發展趨勢： 更高的效率、更小的體積、更強的集成度、更智能化的控製算法。 本書力求內容翔實，圖文並茂，結閤實際應用案例，使讀者能夠係統地掌握變頻器的知識，從理論到實踐，都能有所收獲。無論您是初學者，還是希望深入瞭解變頻器技術的工程師，本書都將是您寶貴的參考資料，助您在工業自動化的道路上行穩緻遠，創造更大的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，對於我這個在自動化領域摸爬滾打多年的技術人員來說，簡直是及時雨！我一直在尋找一本能夠係統性地梳理變頻器核心原理，並且能夠結閤實際應用場景進行深入剖析的書籍。市麵上雖然不乏介紹變頻器技術的資料，但很多要麼過於理論化，要麼過於碎片化，真正能夠將理論與實踐無縫銜接的，確實少之又少。這本書的名字和齣版社就讓我眼前一亮，特彆是“張燕賓著”這幾個字，讓我對內容的專業性和深度有瞭初步的信心。我一直覺得，好的技術書籍，不僅要講清楚“是什麼”，更要深入解釋“為什麼”，並且要給齣“怎麼做”。從這本書的書名來看，它似乎滿足瞭我的這一期望，強調瞭“應用教程”，這預示著它不僅僅停留在概念層麵，而是會涉及到實際操作和故障排除等關鍵環節。我非常期待它能在如何選擇閤適的變頻器型號、如何進行參數設置以達到最佳控製效果、以及在麵對不同負載類型（例如風機、水泵、捲繞機等）時，如何進行針對性配置等方麵，提供詳實指導。此外，我個人還非常關注變頻器在節能方麵的潛力，希望書中能有詳細的論述和實例分析，幫助我們更好地理解和利用變頻器的節能優勢，從而在實際工作中實現成本的節約和效率的提升。總而言之，這本書在我看來，有潛力成為我工具箱裏不可或缺的一部分，為我解決實際工作中遇到的各種變頻器相關問題提供堅實的理論基礎和操作指南。

評分☆☆☆☆☆

這次拿到這本《變頻器應用教程》，說實話，我最看重的是它在“應用”這兩個字上的體現。我不是搞理論研究的，我是一名基層電氣維修工，每天麵對的都是形形色色的設備故障，變頻器更是傢常便飯。很多時候，教材上講的那些原理，聽起來高大上，但到瞭現場，麵對一颱型號不一、品牌各異的變頻器，各種指示燈閃爍、報錯代碼層齣不窮，就感覺無從下手。我最希望這本書能給我帶來的是那種“一看就懂，一試就靈”的解決思路。比如，它能不能有針對性地梳理齣常見變頻器故障的類型，並且針對每一種故障，給齣清晰的判斷流程和維修步驟？是不是能包含一些圖文並茂的講解，比如拆解變頻器內部的實際照片，或者清晰的接綫圖示，讓我能直觀地理解內部結構和連接方式？我更希望的是，它能提供一些實用的經驗分享，例如在調試過程中，有哪些需要特彆注意的地方，哪些參數的調整會直接影響設備的性能和壽命，以及一些“疑難雜癥”的診斷技巧。我聽說有些書會附帶一些仿真軟件或者演示視頻，雖然這本書的書名裏沒有提到，但我還是抱有一絲期待，如果能有這些輔助資源，那學習效果肯定會事半功倍。總之，這本書的價值，對我而言，體現在它能否真正幫助我提高解決實際問題的能力，減少設備停機時間，提高工作效率。

評分☆☆☆☆☆

作為一個初涉自動化控製領域的在校學生，我拿到這本《變頻器應用教程》時，內心的激動是難以言錶的。我對變頻器這個概念一直很感興趣，知道它在工業自動化中扮演著舉足輕重的角色，但總感覺理論知識有些晦澀難懂，而且與實際應用之間好像隔著一層紗。這本書的齣現，仿佛就是為我量身定做的。我希望它能從最基礎的概念講起，比如變頻器的工作原理，它是如何通過改變頻率來控製電機轉速的，以及它和傳統的調速方式有什麼本質區彆。我特彆期待書中能有清晰的圖示和動畫講解，幫助我理解那些抽象的物理過程。其次，我希望它能在變頻器的選型上給予指導，比如在不同的負載、不同的功率需求下，應該如何選擇閤適的變頻器型號，以及需要考慮哪些關鍵參數。學習過程中，我也很想知道如何進行基本的參數設置，例如如何設置啓動電流、過載保護等，以及這些參數的調整對電機性能的影響。如果書中能提供一些簡單的實驗案例或者仿真場景，讓我能夠邊學邊練，那將是再好 উৎকৃষ্ট瞭。這本書的價值，對我來說，是打通我理論學習與未來實踐之間的橋梁，讓我能夠更自信地麵對變頻器相關的課程和項目。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在電子電氣領域有著數十年經驗的老工程師，雖然接觸過各種類型的電氣設備，但對於變頻器的發展和應用，一直保持著一種學習和探索的態度。我記得早些年，變頻器的技術還相對保守，但近些年，隨著技術的飛速進步，變頻器的功能越來越強大，應用領域也越來越廣泛，甚至齣現瞭一些我之前從未接觸過的概念和技術。所以，我希望這本《變頻器應用教程》能為我提供一個全麵的、更新的視角來審視變頻器技術。我期待它能夠深入剖析變頻器在不同行業（如冶金、電力、石化、紡織等）的獨特應用案例，並且提供一些關於變頻器最新技術趨勢的介紹，比如矢量控製、伺服控製的應用，以及它們與傳統V/f控製的區彆和優勢。我特彆感興趣的是，書中是否會涉及到一些高級的控製策略，例如模糊邏輯控製、神經網絡控製在變頻器中的應用，以及如何利用變頻器實現更精密的運動控製。同時，作為一個資深工程師，我也非常關注變頻器的安全性和可靠性，希望書中能有關於變頻器防爆、防腐蝕等特殊環境下的應用指南，以及一些關於變頻器設計的最新標準和規範的解讀。這本書的價值，對我來說，是更新我的知識體係，讓我能夠跟上技術發展的步伐，並且在解決一些復雜問題時，能夠有更豐富的技術儲備和更開闊的思路。

評分☆☆☆☆☆

我是一名自動化項目的集成商，經常需要為客戶設計和實施各種自動化解決方案。在這些方案中，變頻器往往是必不可少的組成部分。因此，我對於變頻器的選型、配置以及係統集成方麵的知識有著持續且深刻的需求。這本書的齣現，讓我看到瞭一個深入瞭解變頻器應用的新契機。我希望它能夠不僅僅停留在對單一變頻器功能的介紹，而是能夠更側重於如何將變頻器有效地集成到整個自動化係統中。例如，書中是否會探討變頻器與其他控製設備（如PLC、HMI）的通信協議和集成方式？在復雜的多電機聯動控製場景下，如何通過變頻器實現精確同步和協同工作？我個人還比較關心變頻器在能源管理和係統優化方麵的應用，例如如何利用變頻器實現電網的諧波治理，或者在分布式能源係統中，如何優化變頻器的運行策略以最大化能源利用效率。此外，對於大型工業項目而言，變頻器的可靠性和維護也是至關重要的問題，我希望書中能提供關於變頻器長期運行的維護建議，以及一些常見的故障診斷和排除的最佳實踐。這本書的價值，對我而言，體現在它能否幫助我提升項目的設計水平和集成能力，為客戶提供更高效、更可靠的自動化解決方案。