变频器实用技术(三菱) 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王建，徐洪亮 著

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• 机械工业出版社

店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111342830

商品编码：29482883208

包装：平装

出版时间：2011-08-01

基本信息

书名：变频器实用技术(三菱)

定价：29.00元

作者：王建,徐洪亮

出版社：机械工业出版社

出版日期：2011-08-01

ISBN：9787111342830

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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王建编著的《变频器实用技术(三菱)》根据企业实际生产需要，结合典型项目的变频器及PLC，详细介绍了三菱FR-E700系列变频器的实用技术，且实例设计紧密联系生产一线。本书主要内容包括：变频器的基础知识、基本操作、基本应用、典型应用等。《变频器实用技术(三菱)》内容取材于生产一线，实用性强，是电气自动化专业高技能型人才的培养用书，可作为企业培训部门、职业技能鉴定培训机构的教材，也可作为从事变频器应用及开发的工程技术人员的参考书，还可作为有关人员的自学用书。

内容提要

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王建编著的《变频器实用技术(三菱)》根据企业实际生产需要，结合典型项目的变频器及PLC，详细介绍了三菱FRE700系列变频器的实用技术，且实例设计紧密联系生产一线。本书主要内容包括：变频器的基础知识、基本操作、基本应用、典型应用等。
《变频器实用技术(三菱)》内容取材于生产一线，实用性强，是电气自动化专业高技能型人才的培养用书，可作为企业培训部门、职业技能鉴定培训机构的教材，也可作为从事变频器应用及开发的工程技术人员的参考书，还可作为有关人员的自学用书。

目录

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前言章 变频器的基础知识 节 变频器的结构 第二节 变频器的原理 第三节 变频器的安装与维护第二章 变频器的基本操作 节 变频器的参数 第二节 变频器的试运行操作 第三节 变频器的运行操作第三章 变频器的基本应用 节 变频器的点动控制 第二节 变频器的正、反转控制 第三节 变频器的组合运行控制 第四节 变频器的外接两地控制 第五节 变频器的多段速控制 第六节 变频器的PID控制运行操作 第七节 变频器的二级加减速控制第四章 变频器的典型应用 节 医疗废物焚烧控制系统 第二节 车床的变频调速改造 第三节 恒压供水系统 第四节 注塑机的自动化改造 第五节 中央空调控制系统 第六节 龙门刨床拖动系统变频控制 第七节 运料小车控制系统 第八节 物料传送分拣控制系统 第九节 啤酒灌装生产线自动控制系统 第十节 啤酒生产线装箱控制系统 第十一节 离心机变频控制系统 第十二节 电梯控制系统 第十三节 鼓风机变频调速系统参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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变频器实用技术（三菱） 变频器在工业自动化中的核心作用与技术发展 变频器，作为现代工业自动化领域不可或缺的关键设备，其核心价值在于能够精确、高效地控制电动机的转速，从而实现能源的节约、生产效率的提升以及工艺流程的优化。尤其是在当今全球对节能减排要求日益提高的背景下，变频器技术的应用和发展显得尤为重要。它不仅能够大幅度降低电力消耗，减少设备磨损，还能为实现更精密的生产控制提供技术保障。 从技术发展的角度来看，变频器经历了从最初的模拟控制到数字控制，再到如今智能化、网络化的演进。早期的变频器技术相对简单，主要依靠模拟电路实现简单的调速功能，在精度和响应速度上存在较大局限。随着微处理器和功率半导体技术的发展，数字控制变频器应运而生，其控制精度、稳定性和功能性得到了质的飞跃。现代变频器则集成了先进的微处理器、DSP（数字信号处理器）和FPGA（现场可编程门阵列）等核心部件，通过复杂的算法实现矢量控制、模糊控制、自适应控制等高级控制策略，能够应对各种复杂负载和工况。 此外，智能化和网络化是变频器技术发展的另一个重要趋势。通过集成通信接口（如EtherNet/IP、PROFINET、Modbus TCP等），变频器能够方便地接入工业以太网，与其他自动化设备（如PLC、HMI、传感器等）进行无缝通信和协同工作。这种集成化的网络架构使得集中监控、远程诊断、故障预警以及生产数据的采集和分析成为可能，极大地提升了工业生产的柔性和智能化水平。AI和大数据技术的引入，更是为变频器的预测性维护、能效优化和工艺参数自学习提供了新的可能。 三菱变频器：行业领导者的技术创新与产品优势 三菱电机作为全球领先的自动化设备制造商，在变频器领域拥有深厚的技术积累和广泛的市场影响力。其变频器产品系列丰富，覆盖了从通用型到专用型，从低压到中高压的各种应用需求，以其卓越的性能、可靠的品质和易用的特点，赢得了全球客户的广泛赞誉。 三菱变频器的技术优势体现在多个方面： 先进的控制技术： 三菱变频器普遍采用先进的矢量控制算法，包括磁通估计、转矩补偿等，能够实现对电机转速和转矩的精确控制，即便在低速大转矩的工况下也能提供出色的性能。其最新的产品还引入了无感矢量控制技术，在不使用编码器的情况下，也能获得媲美编码器矢量的控制精度，进一步简化了系统配置，降低了成本。 强大的能量优化功能： 节能是变频器应用的核心价值之一。三菱变频器内置多种能量优化算法，如再生能量回馈、自动节能运行模式、负载适应性节能等，能够根据实际负载情况智能调整输出，最大限度地降低能源消耗。例如，通过自动检测负载特性，变频器能够动态调整输出电压和频率，避免不必要的功率损耗。 卓越的可靠性和稳定性： 在严苛的工业环境下，设备的可靠性至关重要。三菱变频器采用高品质的电子元器件，并经过严格的质量控制和老化测试，确保其在高温、高湿、震动等恶劣环境下仍能稳定运行。其优秀的热设计和过载能力，也为设备的长时间连续运行提供了保障。 丰富的产品系列和应用方案： 从小型风机水泵到重型冶金设备，三菱都提供了相应的变频器解决方案。例如，FR-A系列以其卓越的控制性能和广泛的应用领域而闻名，适用于各种通用驱动场合；FR-F系列则专为风机、水泵等负载优化设计，具备出色的节能特性；FR-E系列以其紧凑的体积和高性价比，成为许多中小型设备的首选。此外，针对特定行业，如纺织、起重、包装等，三菱还推出了系列化的专用变频器，以满足客户的定制化需求。 智能化的功能和便捷的操作： 现代三菱变频器集成了丰富的智能化功能，如内置PLC功能、多段速控制、PID调节、故障自诊断和记录、远程监控接口等，极大地简化了系统设计和调试。其友好的人机界面和配套的软件工具，也使得参数设置、程序编辑和故障排查变得更加直观和便捷。 变频器的核心工作原理与技术实现 变频器的核心功能是将固定频率、固定电压的交流电转换为频率、电压可调的交流电，从而实现对交流电动机转速的控制。其基本工作原理主要包括以下几个关键部分： 1. 整流（Rectification）： 输入的交流电首先通过整流器转换为脉动的直流电。常见的整流器有二极管整流器和可控硅整流器。二极管整流器结构简单，成本较低，但其输出的直流电压波动较大。可控硅整流器可以通过控制可控硅的导通角来调节输出直流电压，但相对复杂。在多数变频器中，为了获得更平滑的直流电，会采用桥式整流电路。 2. 滤波（Filtering）： 整流器输出的脉动直流电会包含较大的纹波，会对后续的逆变部分产生不利影响，并可能引起电机发热。因此，需要通过滤波电路（通常是电感和电容的组合）来滤除纹波，获得近似恒定的直流电压。滤波器的设计直接影响到变频器的输出质量和效率。 3. 直流环节（DC Bus）： 经过滤波后的直流电形成了一个相对稳定的直流电压，作为逆变器的输入。这个直流环节的电压水平是变频器性能的一个重要指标，它决定了变频器的输出能力和过载能力。 4. 逆变（Inversion）： 逆变器是变频器的核心部分，它将直流电转换为具有可变频率和可变电压的交流电，供给电动机。目前主流的逆变器采用IGBT（绝缘栅双极晶体管）作为功率开关器件，通过PWM（脉冲宽度调制）技术来控制输出电压和频率。PWM技术通过对功率开关器件进行快速的开关控制，来模拟出不同幅值和宽度的脉冲，当这些脉冲叠加在一起时，就能够近似地产生所需的交流电压波形。通过改变PWM信号的占空比和载波频率，就可以改变输出电压的幅值和输出频率，从而实现对电动机转速的控制。 5. 控制系统（Control System）： 控制系统是变频器的大脑，它负责接收来自外部的指令（如频率设定、启停信号等），并根据内部的算法和电动机的运行状态，产生控制信号来驱动逆变器的功率器件。控制系统可以采用微处理器、DSP等来实现复杂的控制策略，如V/f控制、矢量控制、伺服控制等。 V/f（电压/频率）控制： 这是最简单的控制方式，它通过保持输出电压与频率的比例恒定来控制电动机转速。这种控制方式结构简单，成本低，适用于对调速精度要求不高的场合，如风机、水泵等。 矢量控制（Vector Control）： 矢量控制是一种更高级的控制方式，它将电动机的定子电流分解为磁场电流和转矩电流两个向量，分别进行独立控制，从而实现对电动机转矩的精确控制。矢量控制可以实现零速大转矩输出、快速的动态响应和精确的速度控制，适用于对调速性能要求较高的场合，如冶金、化工、数控机床等。 伺服控制： 伺服控制通常需要编码器等反馈装置，它能够实现非常高精度的位置、速度和转矩控制，通常用于机器人、自动化生产线等高精度运动控制领域。 变频器的具体应用领域与技术选型考量 变频器技术已经广泛应用于国民经济的各个领域，其应用的广度和深度还在不断拓展。以下列举一些主要的变频器应用领域，并简要说明技术选型的考量： 通用驱动： 这是变频器最广泛的应用领域，包括各种工业生产设备、机械设备、自动化生产线等。在这些应用中，对调速精度、动态响应、节能效果和可靠性都有一定的要求。通常会根据负载类型、功率大小、控制精度要求等选择合适的变频器系列，例如V/f控制或矢量控制的通用型变频器。 风机和水泵（HVAC & Water Supply）： 风机和水泵的负载特性是平方关系，即转速减半，功率消耗可降低至原来的1/8。变频器通过降低风机和水泵的转速，可以实现显著的节能效果。对于这类应用，通常会选择专用的风机水泵型变频器，它们通常内置PID控制器，具备更优化的节能算法和恒压恒流等控制功能。 起重和冶金： 起重设备和冶金设备对电机的起制动性能、低速运行的平稳性以及重载能力要求很高。例如，起重机在吊装重物时需要强大的起动转矩，在平稳下降时需要精确的速度控制。冶金设备如轧机、卷取机等，对工艺精度和动态响应有极高的要求。这类应用通常需要高性能的矢量控制变频器，甚至需要集成再生制动的变频器，以实现能量的回馈。 纺织和造纸： 纺织和造纸行业的生产过程需要对卷绕、张力、速度等进行精确控制，以保证产品质量。例如，在卷绕过程中，需要根据卷径的变化调整电机的转速，以保持张力恒定。这类应用通常需要能够实现精确张力控制、多电机同步控制的变频器。 化工和制药： 化工和制药行业对生产过程的洁净度、防爆性以及工艺的稳定性有特殊要求。例如，在易燃易爆环境中，需要选用防爆型的变频器。在某些工艺中，还需要具备精确的流量控制、温度控制等功能。 电梯和自动扶梯： 电梯的平稳运行、舒适的乘坐体验以及精确的停靠精度，都离不开高性能的变频器。现代电梯通常采用先进的矢量控制变频器，并集成多种安全保护功能，以确保运行的可靠性和安全性。 交通运输： 在轨道交通、船舶动力等领域，变频器也发挥着越来越重要的作用，用于驱动牵引电机、辅助设备等，实现高效、节能的运行。 在选择变频器时，需要综合考虑以下几个关键因素： 1. 电机功率和额定参数： 这是最基础的选型依据。变频器的额定输出电流必须大于或等于电机的额定输出电流，额定功率也要匹配。 2. 负载特性： 不同的负载有不同的转矩特性，如恒转矩负载（输送带、挤出机）、平方转矩负载（风机、水泵）、变转矩负载（起重机、轧机）等。负载特性会直接影响对变频器控制精度、动态响应和过载能力的要求。 3. 控制精度要求： 根据工艺要求确定所需的调速精度、位置精度、转矩精度等，从而选择合适的控制方式（V/f、矢量控制、伺服控制）。 4. 启动和制动性能： 某些应用需要频繁启动和制动，或者需要快速的加减速，这会考验变频器的动态响应能力和制动能力。 5. 环境条件： 考虑工作环境的温度、湿度、海拔、灰尘、腐蚀性气体、电磁干扰等因素，选择防护等级合适、耐受能力强的变频器。 6. 供电系统： 考虑输入电网的电压、频率、电网波动等因素，选择与电网兼容的变频器。 7. 通信和集成需求： 如果需要将变频器接入自动化网络，需要考虑其支持的通信协议（如Modbus、Profinet、Ethernet/IP等）。 8. 特殊功能需求： 是否需要内置PLC、PID控制、多段速、再生制动、编码器接口、安全转矩关断（STO）等特殊功能。 9. 经济性： 在满足技术要求的前提下，也要考虑变频器的成本、安装调试成本、运行维护成本以及节能效益等。 变频器的维护、故障诊断与安全操作 为了确保变频器的长期稳定运行，日常的维护和及时的故障排除至关重要。 日常维护： 清洁： 定期清除变频器表面和散热器上的灰尘和污垢，保持良好的散热条件。 检查： 检查变频器安装是否牢固，接线端子是否松动，指示灯是否正常。 运行监测： 关注变频器的运行状态，如输出电压、电流、频率、温升等，异常情况及时处理。 环境监测： 确保变频器运行环境符合要求，避免过高或过低的温度、过高的湿度等。 常见故障及诊断： 变频器在运行过程中可能会出现各种故障，常见的包括： 过载故障（OC）： 通常是由于负载过大、电机短路、加速时间过短等原因引起。诊断时需要检查负载情况，测量电机电阻和绝缘，检查变频器参数设置。 过压/欠压故障（OV/UV）： 直流环节电压过高或过低。过压可能与制动单元和能耗有关，欠压可能与电网电压不稳定有关。 过热故障（OH）： 变频器内部温度过高。可能原因包括散热不良、环境温度过高、风扇故障等。 输出短路故障（SC）： 逆变器输出端存在短路。需要检查电机电缆和电机本身。 接地故障： 电机对地绝缘不良。 通信故障： 变频器与外部设备（如PLC）之间的通信中断。需要检查通信线缆、参数设置和通信协议。 安全操作： 断电操作： 在进行任何接线、检查或维修操作之前，务必断开变频器的电源，并等待其内部直流电容完全放电。 接地： 确保变频器、电机及相关设备都可靠接地，以防止触电和电磁干扰。 参数设置： 严格按照电机和负载的实际情况，正确设置变频器的各项参数，避免因参数设置不当而引起的故障。 保护装置： 合理配置断路器、熔断器等保护装置，防止变频器和设备受到损坏。 人员培训： 操作和维护人员应接受专业的培训，熟悉变频器的原理、操作规程和安全注意事项。 避免带电操作： 严禁在变频器带电的情况下进行任何操作，除非是经过专业培训并具备相应安全措施的技术人员。 通过深入了解变频器的原理、应用和维护知识，用户可以更好地利用这一强大工具，提升生产效率，降低能源消耗，并确保生产过程的安全稳定运行。

评分☆☆☆☆☆

这本书实在太令我惊喜了！当初购买时，主要是看中了“三菱”这个品牌，想着对三菱的变频器操作和维护能有个更深入的了解。拿到手后，翻开一看，哇，这厚度，这内容量，就足以让人安心。我尤其关注的是它在实际应用场景中的讲解，比如在复杂的工业自动化生产线上，如何选择合适的变频器型号，如何根据负载特性进行参数的精细调整，以及在遇到各种突发故障时，能够快速定位问题并给出解决方案。书中对各种疑难杂症的处理方法都写得非常详细，就像一个经验丰富的老工程师在手把手教你一样。特别是对于一些初学者容易忽略的细节，比如接地、屏蔽线处理、以及不同干扰源的抑制方法，都做了深入的阐述，这些都是在理论学习中很难接触到的宝贵经验。我个人在实际工作中就遇到过一些信号干扰的问题，读了这本书的这部分内容后，豁然开朗，很快就解决了。而且，书中对于不同型号三菱变频器的对比分析也非常到位，能够帮助我们根据具体需求做出最优选择，避免了盲目购买和资源浪费。这本书的图文并茂，大量的插图和表格清晰地展示了操作步骤和原理，这对于理解复杂的电气知识非常有帮助。总而言之，这本书不仅是技术手册，更像是一本实用的操作指南，能够极大地提升我们在变频器应用方面的实操能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在自动化领域摸爬滚打多年的技术人员，我一直在寻找一本能够真正解决实际问题的变频器技术书籍。这本书在理论深度和实践指导上都达到了一个很高的水准。我最欣赏的是它对变频器工作原理的讲解，不仅仅停留在表面，而是深入到内部的控制策略、PWM调制技术以及过载保护机制的原理。这使得我能够更深刻地理解变频器为什么会这样工作，以及在什么情况下会出现问题。书中对于不同控制方式的优劣势对比，比如V/f控制、矢量控制、转矩控制等，都进行了详细的分析，并且结合了实际的案例，让我对如何在不同的应用场景下选择最合适的控制方式有了更清晰的认识。我印象特别深刻的是关于变频器电磁兼容性（EMC）的章节，这部分内容在很多同类书籍中往往被一带而过，但这本书却做得非常细致，从布线规范到滤波器的选择，再到接地系统的设计，都给出了非常实用的指导，这对于保证整个自动化系统的稳定运行至关重要。我曾经因为EMC问题吃过不少苦头，这本书的内容简直是雪中送炭。此外，书中对于变频器在不同行业，如纺织、起重、风机水泵等领域的典型应用案例分析，也让我大开眼界，从中学习到了很多创新的应用思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大收获，是让我对变频器的“深度理解”上升到了一个新的高度。我之前也读过一些关于变频器的书籍，但感觉很多都停留在“会用”的层面，而这本书则让我开始“懂”变频器。它对变频器内部工作机制的讲解，比如电流环、电压环的控制原理，以及它们如何协同工作来实现平稳的输出，都进行了非常深入的剖析。这让我能够更清晰地理解变频器在不同负载下的行为模式，以及如何通过调整参数来优化其性能。书中对于变频器的保护功能，如过流、过压、欠压、过温等，都进行了细致的阐述，不仅仅是描述其功能，还深入讲解了其实现原理和设置要点。这对于我们正确配置保护参数，确保设备安全运行至关重要。我尤其看重的是书中关于变频器与PLC、上位机等设备进行通信的章节，这部分内容对于构建完整的自动化系统至关重要。书中对各种通信协议（如Modbus RTU, Profibus DP等）的应用进行了详细介绍，并提供了具体的通信设置和编程示例，这极大地简化了我在实际项目中与PLC进行通信的复杂性。这本书的价值在于，它不仅教你如何操作，更让你明白“为什么”要这样做，从而让你成为一个真正掌握变频器技术的工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“实用”之处，绝不仅仅体现在表面的操作指导上，更在于它深入浅出的技术解析，能够帮助我们触及变频器技术的“灵魂”。 我被书中关于变频器动态响应性能优化的讨论深深吸引。它详细解释了如何通过调整加速时间、减速时间、转矩提升等参数，来满足不同应用场景对动态性能的要求，例如在伺服驱动领域，对动态响应的要求就非常高。书中给出的实际案例分析，特别是针对某些复杂负载的优化方案，让我学到了很多实用的技巧。我记得书中关于变频器在恶劣环境下的应用，比如高温、高湿、多尘的场合，如何选择合适的防护等级，以及如何采取额外的保护措施，这对于我们在特定工业环境下的设备选型和维护提供了重要的参考。另外，书中关于变频器节能设计的理念和方法也让我受益匪浅。它不仅介绍了变频器本身的节能优势，还详细讲解了如何通过合理的参数设置和系统集成，进一步提升整体的节能效果，这对于当前倡导绿色生产的时代背景下，具有非常重要的意义。这本书的内容覆盖面广，深度足，对于想在变频器技术领域深耕的专业人士来说，绝对是一本不可或缺的参考资料，它能够帮助我们从“应用者”蜕变为“创造者”。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，刚开始接触这本书时，我还有点担心它是否会过于理论化，毕竟“实用技术”这个词有时候会让人产生误解。但事实证明，我的担忧完全是多余的。这本书真正做到了理论联系实际，它将复杂的变频器控制理论，通过清晰的语言和生动的例子，转化为可以落地操作的技术。我最喜欢的部分是它关于变频器参数设置的详解，不仅仅是罗列参数的含义，而是针对不同的应用场景，给出了具体的参数配置建议和调优方法。比如，在调整风机水泵类负载时，如何设置节能参数；在需要精确控制位置的场合，如何选择和配置编码器反馈参数。这些都是在实际工作中经常会遇到的问题，而这本书提供的解决方案非常具有指导意义。书中对于故障诊断和排除的部分也做得非常出色，通过列举常见的故障代码和现象，以及对应的排查思路，能够帮助我们快速定位问题，减少停机时间。我尤其赞赏的是它对一些“疑难杂症”的深入剖析，比如变频器在启动时发生的振动问题，或者是在运行时出现的不稳定现象，书中都给出了详细的分析和解决方案，这对于提升我们的故障排除能力非常有帮助。这本书的内容设计得非常人性化，使得即使是初学者，也能够通过循序渐进的学习，逐渐掌握变频器的核心技术。