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张燕宾著 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111341307

商品编码：29483526705

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：变频器应用教程

定价：40.00元

作者：张燕宾著

出版社：机械工业出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787111341307

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：大32开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书介绍了低压变频器的基本原理及其主要功能，讲述了异步电动机的变频调速系统在使用过程中需要注意的问题，并具体分析了变频调速系统在不同类型负载中应用的要点，论述了变频调速的经济效益。除此以外，本书还介绍了变频器内部的控制电路，并且较详细地讲解了变频器维修方面的一些问题。

目录

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前言
章　变频器主电路
　1.1三相交流异步电动机简介
　1.2电动机在能量转换中的平衡关系
　1.3交一直一交变频器
　1.4变频器的输出电压与频率
　1.5交一直一交变频器的主电路
　1.6变频器各环节电流
　1.7变频器的功率因数
　1.8载波频率及其影响
第2章　变频器的常用功能
　2.1变频器的控制方式
　2.2V／F控制方式
　2.3u/f线的选择与调整
　2.4矢量控制和直接转矩控制方式
　2.5变频器频率给定功能
　2.6电动机加速和起动
　2.7变频减速和制动
　2.8制动电阻和制动单元
　2.9预置加、减速时间的依据
第3章　变频器的外部控制
　3.1变频器的外接主电路
　3.2电动机起动和停机控制
　3.3外接数字量加、减速的应用
　3.4多挡转速控制
　3.5输出控制端子及其应用
　3.6多单元拖动系统的同步控制
　3.7变频和工频切换控制
　3.8变频调速系统的闭环控制
　3.9 PID功能的调试
第4章　变频器拖动系统及其应用
　4.1变频后的电动机
　4.2变频器应用的基础知识
　4.3变频拖动系统的基本规律
　4.4恒转矩负载的变频调速
　4.5重力负载的变频调速
　4.6恒功率负载的变频调速
　4.7二次方律负载的变频调速
第5章　变频调速的经济效益
　5.1拖动系统的节能空间
　5.2调速方法与节能效果
　5.3变频调速的节能措施
　5.4从水泵管路的流体功率看节能
　5.5从电动机的轴功率看节能
　5.6从电功率看水泵管路的节能
　5.7风机变频的节能
　5.8全面评价变频调速的经济效益
第6章　变频器的控制电路
　6.1变频器的控制框图
　6.2开关电源概述
　6.3变频器里的开关电源
　6.4 CPU的外围电路
　6.5电流的检测与保护
　6.6电压和温度的检测
　6.7 IGBT的驱动电路
第7章　变频器的故障、检测与调试
　7.1变频器的故障分析
　7.2主电路部件的检查与损坏原因
　7.3主要控制电路的故障分析
　7.4变频调速系统的试验与调试
　……
附录
　　

作者介绍

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文摘

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序言

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现代机械制造中的精确控制：液压传动系统设计与应用 在日新月异的工业生产领域，高效、精准的动力传输与控制是提升生产效率、保障产品质量的关键。液压传动系统，作为一种重要的动力传输和控制技术，以其独特的优势，在现代机械制造中扮演着不可或缺的角色。它能够实现大功率、无级调速、平稳运行、精确控制以及易于实现自动化等优点，广泛应用于工程机械、机床、船舶、航空航天、冶金、能源等众多行业。 本书将深入探讨液压传动系统的核心原理、关键元件、系统设计方法及其在实际工程中的典型应用。旨在为读者提供一套系统、详尽的学习资源，帮助工程师、技术人员及相关专业的学生全面掌握液压传动技术，并能独立完成液压系统的设计、选型、计算、调试及故障排除工作。 第一部分：液压传动基础理论 本部分将从最基础的概念入手，逐步深入液压传动系统的理论基石。 绪论：我们将首先回顾液压传动技术的历史发展脉络，阐述其在工业现代化进程中的重要地位和不可替代的作用。分析液压传动与其他传动方式（如机械传动、电气传动）的优劣势对比，重点突出液压传动在大功率输出、精确速度和位移控制、过载保护等方面的独特优势，并展望液压技术未来的发展趋势，例如智能化、集成化、环保化等。 液压基本概念与物理定律：深入剖析液压传动的工作介质——液压油的性质，包括粘度、密度、压缩性、润滑性、抗氧化性、抗泡性、抗乳化性等，以及这些性质对系统性能的影响。详细阐述帕斯卡定律，这是理解液压系统工作原理的基石，解释压力如何在封闭液体中传播，以及压力与力的关系。同时，我们将介绍流体在管道中流动时的基本概念，如流量、流速、流态（层流与紊乱）、雷诺数，并推导和讲解伯努利方程，分析其在液压系统中的应用，例如对管道阻力损失的计算。 液压系统的工作原理：系统地讲解液压传动的工作循环，从原动机（如电动机）驱动油泵产生压力和流量，到通过方向控制阀和流量控制阀对执行元件（如油缸、液压马达）的运动进行控制，最终实现动力输出。我们将分解和分析液压系统中的能量转换过程，包括从机械能到液压能，再到机械能的转换，以及在这个过程中存在的能量损失，如泄漏损失、节流损失、动量损失等。 液压系统中的功率与效率：定量分析液压系统的功率传递与损耗。介绍功率的计算公式，如功率P = pQ，其中p为压力，Q为流量。深入探讨液压系统中的效率问题，包括容积效率、机械效率和总效率，分析影响效率的主要因素，并提出提高系统效率的途径，例如优化元件设计、减少泄漏、合理选型等。 液压冲击：液压冲击是液压系统中一个常见且危害较大的问题。本节将深入分析液压冲击产生的原因，如阀门快速关闭、管路内流体突然停止或改变方向等。介绍液压冲击的危害，如损坏元件、产生噪音、影响系统精度等。同时，我们将详细讲解如何计算液压冲击的幅值，并提出有效的预防和抑制措施，如缓闭阀、蓄能器、管路设计优化等。 第二部分：液压元件详解 本部分将详细介绍构成液压系统的各类关键元件，剖析其结构、工作原理、性能特点及选型原则。 液压泵：作为液压系统的“心脏”，液压泵负责产生系统所需的压力和流量。我们将重点介绍两大类液压泵： 容积泵：包括齿轮泵（外啮合、内啮合）、叶片泵（径向柱塞式、轴向柱塞式）、柱塞泵（斜盘式、斜轴式）等。详细阐述它们各自的结构特点、工作原理、性能曲线（流量-压力特性、效率-压力特性）、适用范围、优缺点以及选型依据。特别关注其压力补偿、流量调节等高级功能。 非容积泵：简单介绍离心泵等，并说明其在液压传动中的局限性。 液压马达：液压马达将液压能转换为机械能，实现旋转运动。同样，我们将重点介绍： 容积式液压马达：包括齿轮马达、叶片马达、柱塞马达（轴向、径向）等。分析其结构、工作原理、性能参数（转速-扭矩特性、效率）、选择注意事项，并对比不同类型马达的特性，为实际应用提供指导。 液压缸：作为实现直线运动的执行元件，液压缸种类繁多。我们将详细介绍： 单作用液压缸：结构和工作原理。 双作用液压缸：单腔、双腔、带缓冲、带调速的液压缸。分析其结构、工作原理、受力分析、行程计算、缸径和杆径的选择，以及活塞密封、杆密封等关键部位的设计。 特种液压缸：如伸缩式液压缸、摆动液压缸等，介绍其结构特点和应用场景。 液压控制阀：控制阀是液压系统的“神经中枢”，负责控制液压油的压力、流量和方向。 方向控制阀： 滑阀：介绍普通滑阀、带弹簧复位、带机械定位的滑阀，及其在换向阀中的应用（如三位四通、三位五通等）。 球阀：介绍其特点和应用。 插装阀：介绍其集成化、模块化设计的优势，及其在复杂液压系统中的应用。 压力控制阀： 溢流阀：作用是限制系统最高压力，介绍直动式、先导式溢流阀的结构和原理，以及其调压特性。 减压阀：作用是提供一个低于主系统压力的稳定工作压力，介绍直动式、先导式减压阀的工作原理和选型。 顺序阀：作用是按顺序控制各执行元件的动作，介绍其工作原理和应用。 卸载阀：介绍其在降低能耗方面的作用。 流量控制阀： 节流阀：介绍固定节流阀、可调节流阀（手动、自动）的工作原理，及其在调速中的应用，分析其调速范围和精度。 调速阀：介绍恒压变量泵、溢流节流调速阀、旁通节流调速阀等，分析其调速原理和精度。 分流集流阀：介绍其在实现多路输出或多路输入的同步或比例控制中的应用。 辅助元件： 蓄能器：介绍气囊式、活塞式、重锤式蓄能器的结构、原理、功能（如稳压、吸收冲击、应急供油）以及选型计算。 过滤器：介绍不同类型过滤器的结构、过滤精度、安装位置（吸油、压油、回油）及作用，强调其对延长元件寿命和保证系统可靠性的重要性。 油箱：介绍油箱的作用（储油、散热、排气、沉淀杂质），以及其设计要求，如容积、密封、进出油口设置、散热板等。 管接头与密封件：介绍各种管接头的种类（如卡套式、焊接式、法兰式），密封件（如O型圈、油封）的选型原则，以及它们在保证系统密封性方面的重要性。 油管：介绍钢管、橡胶管、高压管等不同类型油管的性能特点、选择标准及安装要求。 第三部分：液压系统设计基础 本部分将引导读者掌握设计一个完整、可靠、高效的液压系统的基本流程和方法。 系统设计的基本原则：包括明确设计目标（功能、性能要求）、满足工况条件、经济性、可靠性、易维护性、安全性、环保性等。 系统工作原理图的绘制与分析：学习液压符号，掌握绘制标准液压系统图的方法。对不同类型的液压系统（如开式系统、闭式系统、变量系统、定量系统）进行深入分析。 液压元件的选型计算：基于系统需求，依据元件的性能参数和特性曲线，进行精确的元件选型。例如，根据执行元件的负载和速度要求，计算所需的流量和压力，进而选择合适的泵和马达；根据系统压力和流量，选择合适的控制阀。 管路设计与计算：包括管径的选择（考虑流速、压力损失）、管路布局（避免急弯、交叉）、管材选择、连接方式等，以减小压力损失和液压冲击。 能量损耗分析与效率计算：对设计的系统进行能量损耗分析，估算系统效率，并提出改进方案。 液压系统中的发热与散热：分析液压系统发热的原因（主要是节流损失和泄漏损失），并介绍常用的散热方式（如油箱散热、散热器、冷却水冷却）及计算方法。 液压系统的可靠性与故障分析：讲解影响液压系统可靠性的主要因素（如元件质量、安装精度、油液污染、操作失误等），并介绍常见的故障模式及初步的诊断方法。 标准化与集成化设计：介绍液压系统设计中的标准化应用，以及集成化设计（如插装阀块、液压单元）的优势。 第四部分：液压系统典型应用实例 本部分将通过具体的工程应用案例，展示液压传动技术在实际工作中的强大生命力，帮助读者将理论知识应用于实践。 工程机械液压系统：如挖掘机、装载机、起重机等。分析其复杂的液压系统配置，如负载传感系统、先导控制系统、比例控制系统等，并讲解其在提升作业效率和节能方面的应用。 机床液压系统：如磨床、车床、铣床等。分析其用于主运动驱动、进给运动控制、夹紧、排屑等方面的液压应用，重点介绍伺服液压系统在精密加工中的作用。 冶金设备液压系统：如轧钢机、锻压机等。强调液压传动在提供巨大驱动力、精确控制行程和压力方面的优势。 航空航天液压系统：介绍液压系统在飞机起落架、舵面控制、作动器等方面的应用，突出其在轻量化、高可靠性和极端环境下工作的特点。 注塑机液压系统：分析液压系统在开合模、注射、保压、顶出等过程中的精确控制作用，以及节能型液压系统（如伺服泵系统）的应用。 其他行业应用：简要介绍液压技术在船舶、港口机械、能源（风电、水力）等领域的应用。 第五部分：液压系统的维护与故障诊断 本部分将为读者提供关于液压系统日常维护和故障排除的实用指导。 液压油的维护：包括液压油的质量检查（粘度、清洁度、酸值等）、更换周期、过滤器的维护。 系统清洁度的管理：强调保持液压系统清洁度的重要性，介绍常用的清洁方法和污染控制措施。 常见故障的诊断与排除：针对压力不足、流量不稳、执行元件动作缓慢或无力、泄漏、噪音、发热等常见故障，提供系统的诊断思路和排除步骤。 液压元件的维护与更换：介绍常见液压元件的日常检查和维护方法，以及故障元件的更换注意事项。 安全操作规程：强调液压系统操作和维护过程中的安全注意事项，避免人身伤害和设备损坏。 本书内容全面，图文并茂，理论与实践相结合，力求深入浅出，便于读者理解和掌握。通过对本书的学习，读者将能够： 深刻理解液压传动系统的基本原理和工作特性。 熟悉各类液压元件的结构、性能和工作方式。 掌握液压系统的设计流程、选型计算方法及相关的工程标准。 能够分析和解决液压系统在实际应用中遇到的问题。 提升在液压设备安装、调试、维护和故障排除方面的能力。 本书不仅是液压传动技术入门和进阶的理想教材，也是工程师和技术人员案头必备的参考书。相信本书的出版，将有助于推动我国液压技术的进步和相关产业的发展。

评分☆☆☆☆☆

我收到《变频器应用教程》这本书时，抱有的期望是它能提供一些关于变频器在实际生产线中，如何与其他自动化设备（如PLC、HMI、传感器）进行集成和协同工作的具体案例和技术细节。然而，这本书的内容在这方面显得比较薄弱。书中虽然提到了变频器可以与PLC通信，但并没有详细介绍常用的通信协议（如Modbus RTU, Profibus DP），也没有给出具体的通信参数设置和编程示例。对于如何通过HMI（人机界面）来监控和控制变频器，书中也只是简单地带过。我更希望看到的是一些实际的系统集成方案，包括不同品牌设备之间的兼容性问题，以及如何设计高效、稳定的控制系统。例如，书中可以讲解一个完整的自动化生产线案例，从PLC的程序编写，到HMI界面的设计，再到变频器与PLC之间的数据交互，给出详细的流程和注意事项。这本书的欠缺之处在于，它并没有充分展现变频器在现代化工业自动化系统中所扮演的“联结者”和“执行者”的关键角色，以及与其他组件协同工作的复杂性和趣味性。

评分☆☆☆☆☆

老实说，《变频器应用教程》这本书，并没有完全达到我预期的学习效果。作为一本“教程”，我更看重的是其解决实际问题的能力，也就是说，当我在工作中遇到具体问题时，能够翻开这本书找到有用的参考和指导。但这本书在这方面显得力不从心。例如，在介绍变频器选型的时候，书中只是泛泛地提到了一些考虑因素，如功率、电压、品牌等，但并没有给出详细的计算公式或者选型软件的使用指南。我希望看到的是如何根据负载特性（如转矩、转速要求、惯量等）来精确计算变频器容量，如何考虑环境因素（如温度、湿度、海拔）对变频器性能的影响，以及如何根据不同的行业应用场景（如化工、冶金、印刷等）推荐合适的变频器型号和品牌。书中在这方面过于笼统，导致我在实际选型时，仍然感到茫然。一本好的教程，应该能够提供清晰的步骤、实用的工具和丰富的案例，帮助读者克服实际操作中的困难，这本书在这方面确实有所欠缺。

评分☆☆☆☆☆

这本书我真是太失望了，本来以为《变频器应用教程》这个书名就已经很明确了，机械工业出版社出版的，我以为会讲解得很深入，能让我真正掌握变频器在各种机械设备上的应用技巧。结果拿到手一看，内容简直是浮光掠影，很多地方只是简单提了一下，比如在讲到风机水泵恒压供水这个经典的变频应用场景时，只是画了个框框，说了个“通过PID调节实现”，就没有下文了。我希望看到的是具体的参数设置方法，针对不同品牌变频器的差异化操作，甚至是一些实操中的常见故障排除案例分析。这本书在这方面几乎是空白，让我感觉像是看了本科普读物，而不是一本“教程”。对于像我这样希望通过学习这本书能够直接上手解决实际工程问题的读者来说，这本书的价值大打折扣。我宁愿价格贵一点，内容再充实一些，也不想浪费时间和精力去阅读一本“纸上谈兵”的书。希望出版社在未来再版时，能够真正深入挖掘变频器在不同工业场景下的具体应用细节，包括电路连接、参数配置、控制逻辑的详细讲解，以及实际案例的深度剖析，这样才能不辜负“教程”二字，也才能真正帮助到像我这样的读者。

评分☆☆☆☆☆

我当初选择这本书，主要是看中“机械工业出版社”这块招牌，通常认为其出版的书籍在技术严谨性和专业性上会更有保障。然而，《变频器应用教程》在实际内容上，给我带来的惊喜却少之又少。让我比较困惑的是，书中对于变频器工作原理的讲解，很多地方只是浅尝辄止，并没有深入到背后的数学模型或者电磁理论。比如，在解释V/f控制和矢量控制的区别时，书中只是简单地用几句话带过，并没有对两种控制方式的数学模型进行推导，也没有分析它们在不同负载下的性能差异。这对于希望从根本上理解变频器控制技术的读者来说，是远远不够的。我期待的是一本能够在我理解基础上，进一步拓展我技术视野的书籍，而这本书似乎更偏向于操作指导，但又不够详尽。我需要的是一本能够让我不仅“会用”，更能“懂”的书。如果书中能够加入一些更深层次的理论分析，比如PWM调制技术的详细阐述，或者变频器在不同电气环境下的抗干扰设计等，那就更具价值了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和设计，说实话，我有点看不惯。尽管是机械工业出版社出品，但整体风格显得比较陈旧，色彩搭配也不够鲜明，阅读起来缺乏一些吸引力。而且，书中虽然有一些图示，但很多图示的清晰度不够，有些关键的接线示意图甚至有些模糊，放大来看细节就更不清楚了。我特别希望看到一些高质量的电路原理图和接线图，并且能够配合详细的文字说明，解释清楚每一个元器件的作用以及它们之间的连接关系。另外，书中的案例分析部分，我总觉得有点“蜻蜓点水”，并没有深入到足够的技术细节。例如，在介绍变频器应用于数控机床时，仅仅提到了“提高加工精度”，但我希望看到的是变频器如何与PLC、伺服系统进行联动，具体的通信协议，以及如何通过参数优化来提升机床的动态响应和定位精度。这本书的这些方面都处理得不够到位，让我感觉有点遗憾。我更倾向于那些图文并茂、设计精良，能够带来视觉享受和深度技术信息的书籍，这本书在这方面还有很大的提升空间。