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王瑾，孙艳萍 著

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• 电力传动
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• 调速
• 应用

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122130853

商品编码：29487175485

包装：平装

出版时间：2012-02-01

基本信息

书名：变频调速技术及应用(王瑾)

定价：22.00元

作者：王瑾,孙艳萍

出版社：化学工业出版社

出版日期：2012-02-01

ISBN：9787122130853

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书从变频器的结构入手，首先介绍组成变频器的电力电子器件的结构、工作原理以及各种应用。对没有学过电知识的人，也能从元器件开始，深入浅出学习变频器的工作原理。在此基础上，以电动机为被控对象，介绍变频调速原理及变频调速工作方式。以西门子MM430系列变频器为例，介绍了变频器的选择、安装、接线、参数调整、抗干扰措施和运行检修。《变频调速技术及应用》拓展介绍了多套工业设备或系统，使得变频器的参数设置和调试更注重培养学生的工程应用能力和解决现场实际问题的能力。将变流技术与交流调速有机结合起来。用较少的课时完成两门课程的学习。同时，《变频调速技术及应用》精选了四个实训环节，力求在简单的实训硬件配置情况下，完成实用性较强、较先进的变频器应用，如PID控制、触摸屏控制系统等。
　　本书适合于高职学院电气自动化专业和机电设备维修与管理专业的学生，也适用于生产过程自动化专业、机电一体化专业和自动控制技术专业的学生。也可作为企业相关技术人员的参考资料。

目录

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章 概述
　1.1 变频系统技术
　1.2 变频调速技术的发展过程
　1.3 中国变频调速技术的发展状况
　1.4 变频技术的发展方向
　1.5 高压变频调速技术应用现状与发展趋势
　思考题与习题
第2章 电力电子器件
　2.1 电力电子器件概述
　2.2 不可控器件——二极管及其应用
　2.3 半控型器件——晶闸管及其应用
　2.4 全控型器件
　2.5 新型电力电子器件
　思考题与习题
第3章 电力电子器件的应用与开发
　3.1 小功率电力电子器件的应用
　3.2 电力电子器件的综合应用
　3.3 新型电力电子器件的开发
　思考题与习题
第4章 变频调速原理
　4.1 变频调速的基本原理
　4.2 变频器的分类
　4.3 交 直 交变频器主电路及其变频调速系统
　4.4 正弦脉宽调制变频器及其调速系统
　4.5 西门子变频器简介
　4.6 通用变频器的控制电路原理
　4.7 高压变频器主电路结构及其控制特点
　思考题与习题
第5章 变频器的选用
　5.1 变频器的选择
　5.2 变频器的安装
　5.3 变频器的接线
　5.4 变频器的功能及参数
　5.5 变频器的抗干扰技术
　思考题与习题
第6章 变频技术的综合应用
　6.1 变频技术在空调设备上的应用
　6.2 变频技术在机床设备上的应用
　6.3 变频技术在电梯设备上的应用
　6.4 变频技术在电线生产线上的应用
　6.5 变频技术在风机上的应用
　6.6 变频技术在起重机上的应用
　6.7 变频技术在恒压供水上的应用
　思考题与习题
第7章 变频技术实训
　7.1 基础实训西门子MM440变频器的参数设置及调试
　7.2 基础实训西门子MM440变频器的操作与控制
　7.3 综合实训变频实现水箱水位控制的实训
　7.4 综合实训PLC、变频器和触摸屏综合实训
　思考题与习题
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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现代电力电子技术与智能控制的交汇点 本书旨在为读者深入剖析变频调速技术的核心原理、关键技术与广泛应用，全面展现这一技术在现代工业自动化和节能减排领域所扮演的至关重要角色。变频调速技术，作为电力电子学与自动控制理论的集大成者，已然成为提升工业生产效率、优化能源利用、实现智能化控制的基石。它巧妙地通过改变电机供电的电压和频率，从而实现对电机转速的精确控制，这在传统定速运行模式下是难以想象的。 第一章 变频调速技术概述 本章将带领读者从宏观视角认识变频调速技术。我们将追溯其发展历程，从早期的机械式调速到如今成熟的电力电子变频技术，理解其演进的必然性与技术革新的驱动力。重点在于阐述变频调速技术的基本概念，包括频率、电压、转速、转矩之间的内在联系。读者将了解到，通过改变供给电机的交流电频率，可以依据“恒定伏特/赫兹比”原则，在一定范围内平稳地调整电机转速，并在此过程中维持电机的有效转矩输出。我们还将探讨变频调速与传统的有级调速、滑差调速等方式在效率、精度、平稳性等方面的显著优势，为后续深入学习奠定坚实基础。 第二章 变频器的工作原理与电路拓扑 本章是技术的核心解析。我们将详细剖析变频器（Variable Frequency Drive, VFD）的内部构造和工作流程。首先，介绍变频器的基本组成部分：整流单元、平波电抗器（或直流滤波电路）、逆变单元和控制单元。深入解析整流单元如何将输入的交流电转换为直流电，并探讨不同的整流方式（如单相、三相、全控、半控整流）及其特点。接着，重点阐述平波电抗器在抑制纹波、稳定直流电压方面的重要性。 然而，本章的重头戏在于逆变单元。我们将深入讲解IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等功率器件在逆变过程中的开关作用，以及PWM（脉冲宽度调制）技术如何在逆变器中扮演关键角色。PWM技术通过改变脉冲的宽度来模拟不同幅值的电压，从而实现对输出电压和频率的精确控制。我们将分析常见的PWM调制策略，如单极性PWM、双极性PWM，以及空间矢量PWM（SVPWM）等，理解它们如何最大限度地减少谐波含量，提高输出波形的质量。 此外，本章还将介绍几种主流的变频器电路拓扑，例如电压型逆变器（VSI）和电流型逆变器（CSI）。分析它们的结构特点、工作方式、优缺点以及适用的场合，例如VSI在通用变频器中的广泛应用，CSI在某些特定工业场景下的优势。 第三章 变频调速的控制策略与算法 本章将聚焦于变频调速技术背后的“大脑”——控制策略与算法。我们将首先介绍最基础也是应用最广泛的V/f（电压/频率）恒比控制。详细阐述其控制原理、适用范围以及在轻载或对动态响应要求不高的场景下的优势。同时，我们也将分析V/f控制的局限性，例如在低速下转矩能力下降的问题。 为了克服V/f控制的不足，本章将重点介绍更高级的控制方法，如矢量控制（Vector Control）。深入剖析矢量控制的核心思想，即通过将电机的定子电流向量解耦为转矩分量和磁场分量，实现对电机转矩和磁通的独立控制，从而获得媲美直流电机的优异动态性能和宽广的调速范围。我们将介绍直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）和基于模型预测控制（Model Predictive Control, MPC）等先进控制策略，阐述它们在提高响应速度、减小转矩波动、实现高效节能等方面的卓越表现。 此外，本章还将探讨模糊控制、神经网络控制等智能控制方法在变频调速领域的应用潜力，分析这些方法如何通过自适应和学习能力，进一步优化控制性能，应对复杂多变的负载工况。 第四章 变频调速技术的应用领域 本章将展示变频调速技术在国民经济各个领域的广泛应用，体现其强大的生命力和经济价值。 工业机械传动： 详细介绍在风机、水泵、压缩机、输送带、起重机、卷扬机、冶金设备、化工搅拌设备等典型工业机械中的应用。分析变频调速如何实现这些设备的高效运行，例如风机和水泵根据实际负荷需求自动调节转速，显著节约能源；起重机和卷扬机实现平稳起停和精确位置控制，提高作业安全性。 电力与能源： 探讨变频调速在电网调频调压、新能源发电（如风力发电、水力发电）中的接入与运行优化。例如，在风力发电中，变频器能够根据风速变化调整风机转速，最大化能量捕获效率。 交通运输： 分析变频调速在电动汽车、轨道交通（如地铁、轻轨）中的应用。阐述其如何实现车辆的平稳加速、减速，延长续航里程，并提供舒适的乘坐体验。 楼宇自动化与节能： 介绍变频调速在中央空调、电梯、自动扶梯等设备中的节能应用。通过按需调速，显著降低能耗，实现绿色建筑的目标。 其他领域： 简要提及变频调速在印刷、纺织、造纸、橡塑等行业的应用，展示其普适性。 第五章 变频调速系统的设计与选型 本章将为读者提供实际工程应用指导。从系统的整体设计出发，讲解如何根据具体的负载特性、工艺要求、环境条件等因素，合理选择变频器的类型、容量和功能。重点关注电机的选型与变频器的匹配，包括电机额定参数、功率等级、防护等级等。 此外，本章还将深入探讨变频器安装、接线、调试以及现场使用过程中的关键注意事项。包括电磁兼容性（EMC）设计、谐波治理措施（如滤波器、多脉冲整流）、制动单元的选择与应用、以及通信接口的配置与组网等。我们将强调安全操作规程的重要性，以及如何通过合理的维护保养，延长变频器的使用寿命。 第六章 变频调速技术的最新发展与未来展望 本章将着眼于变频调速技术的最新前沿动态和未来发展趋势。我们将探讨新一代功率器件（如SiC碳化硅、GaN氮化镓）在变频器中的应用，分析其在提高效率、减小体积、提升耐压能力等方面的优势。 同时，本章还将深入研究面向物联网（IoT）和工业4.0的变频器智能化发展。包括变频器与云平台、大数据分析的结合，实现设备状态的远程监控、故障预测与诊断、以及生产过程的优化调度。我们将展望多电平技术、集成化技术、以及与新能源技术深度融合的变频调速新方向，为读者勾勒出变频调速技术未来的发展蓝图。 本书内容结构清晰，逻辑严谨，理论与实践相结合，力求为读者提供一个全面、深入、实用的学习平台。无论您是电气工程领域的初学者，还是经验丰富的工程师，相信都能从中获得有价值的知识和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的篇幅很厚重，一看就不是那种浅尝辄止的书。让我印象深刻的是，书中对于各种变频器控制模式的比较非常深入，例如V/f控制、矢量控制、转矩控制等，各自的适用范围、优缺点，以及如何根据实际负载需求进行选择，都给出了非常详细的指导。而且，书中还涉及到了非常前沿的伺服驱动和同步电机变频控制技术，这对于我正在进行的某个项目来说，简直是太及时了。我特别喜欢书中关于系统集成和通信接口的部分，比如Modbus、Profibus等工业现场总线协议在变频器中的应用，以及如何进行组网和数据交换，这些都是实现自动化控制的关键。作者并没有仅仅停留在介绍协议本身，而是结合实际应用场景，讲解了如何进行参数配置、故障诊断和上位机监控，这让读者的学习更具针对性。总的来说，这本书提供了一个非常全面的视角，让我能够更系统地理解变频调速技术在现代工业中的地位和作用。

评分☆☆☆☆☆

刚翻开这本书，就被其严谨的逻辑和清晰的结构所吸引。作者的语言风格非常专业，但又不会过于晦涩难懂，对一些关键概念的解释十分到位，让人感觉思路豁然开朗。特别是书中对变频器工作原理的剖析，从PWM（脉冲宽度调制）技术到SPWM（正弦脉冲宽度调制）的演变，再到各种调制策略的优缺点分析，都讲解得细致入微。我尝试着去理解书中的数学模型和控制算法，发现作者在推导过程中非常注重细节，每一个公式的来源和意义都解释得清清楚楚，这对于我这种数学基础不算特别扎实的读者来说，是极大的帮助。而且，书中并没有回避那些比较复杂的技术难题，而是大胆地将其呈现出来，并提供了深入的分析和解答。我发现，作者似乎是一位经验非常丰富的工程师，他的讲解中融入了大量实际工作中的体会和感悟，让那些枯燥的理论知识变得生动起来，也更容易被接受。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和实践指导性都相当不错。在我看来，它不仅仅是一本纯粹的理论教科书，更像是一本帮助工程师解决实际问题的工具书。书里对各种变频器型号和品牌的特性对比分析，以及在不同工业场景下的选型建议，都非常具体实用。比如，在电机驱动方面，书中详细阐述了异步电机、同步电机以及一些特种电机的变频调速方法，并提供了相应的参数设置指导。对于一些复杂的故障排除和维护技巧，作者也给出了不少宝贵的经验之谈，这对于一线操作人员和技术维护人员来说，简直是雪中送炭。另外，书中还专门辟出了章节介绍变频器在节能降耗方面的潜力挖掘，并给出了具体的计算方法和实例，这对于企业提升能源利用效率、降低生产成本非常有指导意义。我尤其欣赏的是，书中没有停留在理论层面，而是大量引用了实际工程案例，从项目背景、技术难点到解决方案，都进行了详细的描述，这使得读者能够更好地将书本知识与实际工作相结合，触类旁通。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那种金属质感的色调和简洁的字体，第一眼看上去就给人一种专业、可靠的感觉。书的装订也很扎实，拿在手里沉甸甸的，感觉知识分量很足。我拿到书后，迫不及待地翻了翻目录，发现涵盖的章节非常全面，从最基础的变频器原理，到各种控制方式，再到实际应用中的案例分析，感觉像是把变频调速领域的知识系统地梳理了一遍。尤其是一些高级应用和最新的发展趋势，也都有所涉及，这对于我这种想要深入了解这个领域的人来说，无疑是一大福音。书中大量的图表和示意图，也极大地帮助了我理解那些抽象的概念，比如不同拓扑结构的对比，或者某个控制算法的流程图，都能让人一目了然。我特别留意了书中关于功率半导体器件和控制策略的部分，这部分往往是变频器核心技术的体现，细节处理得好不好，直接关系到读者的理解深度。从整体的排版和内容安排来看，作者在知识的组织上花了不少心思，力求让读者能够循序渐进地掌握变频调速的精髓。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初学者，我拿到这本书时，曾担心内容会过于专业和抽象，难以理解。然而，实际阅读后，我发现我的担心是多余的。书中从最基础的电力电子器件开始，循序渐进地讲解了变频器的基本工作原理，并且穿插了大量的图例和示意图，将复杂的电路和控制过程形象化，这对于我理解这些概念非常有帮助。我尤其欣赏书中对于不同类型变频器（如通用型、专用型）的分类介绍，以及它们各自的特点和应用领域，这让我对变频器有了更清晰的认识。作者在讲解过程中，善于使用类比和通俗易懂的语言，将那些可能让新手望而却步的专业术语解释得明明白白，这让我能够轻松地跟上学习的节奏。此外，书中还提供了一些基础的选型和调试步骤，以及一些常见的故障现象和解决方法，这让我感觉不仅仅是在学习理论，更是在学习如何去实际应用。这本书就像一位耐心的老师，一步步引导我走进了变频调速的世界。