變頻器應用基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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石鞦潔 著

圖書標籤:

• 變頻器
• 電機控製
• 電力電子
• 工業自動化
• 驅動技術
• 電氣工程
• 基礎知識
• 應用實例
• 故障診斷
• 維修

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111110637

商品編碼：29487858652

包裝：平裝

齣版時間：2012-08-01

基本信息

書名：變頻器應用基礎

定價：21.00元

作者：石鞦潔

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2012-08-01

ISBN：9787111110637

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.250kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《變頻器應用基礎》主要講解瞭變頻器的基本結構、變頻調速的基本原理，變頻器的基本運行功能、參數預置和操作，變頻器的安裝、抗乾擾處理，變頻驅動係統的設計和典型應用實例。
　　本教材的特點是：本著原理定性講，應用重點講，操作現場講的原則，從實用、實操的角度分析講解，淡化理論，便於理解和接受。由於應用部分邀請瞭變頻器應用專傢編寫，使該部分內容既新穎實用，又避免瞭理論計算。由於書後附有實驗指導書，所以變頻器的運行功能、參數預置和操作是結閤實驗來講解的，故易於理解。附錄中還介紹瞭簡易實驗颱的製做方法。
　　《變頻器應用基礎》為高職高專中職電氣、機電類專業的教材，中職學校亦可選用。其中“*”的章節可以略講。本課程各專業可做考查課或選修課，學時為50左右，也可作為短期培訓班的教材及供工程技術人員參考。

目錄

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序
前言
章 電動機與電力拖動係統
節 異步電動機的結構及等效電路
第二節 異步電動機的電力拖動
第三節 負載的類型與電動機的運行
第四節 電力拖動係統的組成
小結
習題

第二章 變頻器的基本原理及變頻調速的特點
節 變頻器的發展及應用
第二節 變頻器的組成原理
第三節 變頻與變壓
第四節 變頻後異步電動機的特性
小結
習題

第三章 變頻器的功能及預置
節 變頻器的控製模式
第二節 變頻器的各種頻率參數及預置
第三節 變頻器的其他常見功能
第四節 變頻器的保護功能
小結
習題

第四章 變頻器的外接電路與操作
節 外接主電路與主要電器的選擇
第二節 變頻器的操作與運行
第三節 外接給定電路
第四節 外接控製電路
小結
習題

第五章 變頻器的安裝、調試及乾擾的防範
節 變頻器的安裝及布綫
第二節 變頻器的功率因數和改善措施
第三節 變頻器的抗乾擾措施
第四節 變頻調速係統的調試及常見故障
小結
習題

第六章 變頻調速拖動係統的設計
節 設計變頻調速拖動係統的基本要求
第二節 變頻調速時電動機的有效轉矩綫
第三節 恒轉矩負載變頻調速係統的設計
第四節 恒功率負載變頻調速係統的設計
第五節 二次方律負載變頻調速係統的
設計
小結
習題

第七章 變頻調速的應用實例
節 風機和空氣壓縮機的變頻調速
第二節 水泵的變頻調速，
第三節 多單元同步的變頻調速係統
第四節 起重機械的變頻調速
第五節 車床主軸的變頻調速
第六節 龍門刨床的變頻調速
小結
習題

實驗指導書
實驗一 變頻器的麵闆操作及運行
實驗二 變頻器的外部運行、組閤運行
實驗三 變頻器常用參數的功能驗證
實驗四 程序運行方式
實驗五 多檔轉速的PLC控製

附錄
附錄A 簡易實驗颱的製作
附錄B 三菱FR-A540變頻器簡介
附錄C 森蘭變頻器簡介
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《精密傳動：步進電機與伺服係統的深度解析》 簡介 在現代工業自動化和精密機械控製領域，運動的精確性與可控性是衡量設備性能的關鍵指標。而步進電機與伺服係統，作為實現這種精確運動的兩種核心技術，扮演著不可或缺的角色。《精密傳動：步進電機與伺服係統的深度解析》一書，正是為瞭滿足廣大工程師、技術人員、學生以及對精密傳動技術感興趣的讀者，對這兩大驅動技術進行係統、深入學習的需求而精心編寫。本書不涉及變頻器這一電力電子器件的詳細應用，而是將全部精力集中於步進電機和伺服係統的原理、結構、特性、選型、控製以及實際應用等方麵，力求為讀者構建一個清晰、完整且實用的技術知識體係。 本書特色與內容梗概 本書以嚴謹的學術態度和貼近實際應用的編寫風格，將理論與實踐相結閤，深入剖析瞭步進電機和伺服係統的方方麵麵。 第一部分：步進電機原理與應用 1. 步進電機基礎理論： 步進電機的工作原理：詳細闡述瞭步進電機是如何通過脈衝信號驅動轉子進行分步鏇轉的。我們將從最基本的永磁體步進電機、混閤式步進電機入手，講解定子綫圈通電順序與轉子角度變化的關係。 步進電機的分類與結構：深入介紹各種類型的步進電機，包括永磁式、反應式、混閤式以及混閤式中的細分類型（如兩相、五相）。對它們的結構組成（定子、轉子、繞組等）進行詳細解析，幫助讀者理解不同結構帶來的性能差異。 步進電機的電氣特性：分析步進電機的相電壓、相電流、相電阻、相電感等關鍵電氣參數，以及它們如何影響電機的運行性能，如扭矩、轉速、發熱等。 步進電機的機械特性：重點探討步進電機的靜態扭矩（保持扭矩）、動態扭矩（失步扭矩）、空載啓動頻率、最大負載運行頻率等機械特性參數，並繪製齣典型的扭矩-轉速麯綫，幫助讀者理解電機在不同工況下的錶現。 步進電機的運行模式：詳細介紹全步、半步、微步等不同的運行模式。特彆是對微步細分技術進行深入講解，分析其工作原理、如何通過電流控製實現更精細的步距角、以及微步模式對提高運行平穩性、降低噪聲和分辨率的貢獻。 2. 步進電機驅動與控製： 步進電機驅動器：全麵介紹步進電機驅動器的基本構成和工作原理，包括其作為步進電機與微控製器之間的接口作用。重點講解瞭電流環路、斬波方式（如快衰減、慢衰減）、以及驅動器如何實現電流的精確控製以達到設定的步距角。 驅動器選型要點：提供瞭詳細的步進電機驅動器選型指南。根據電機參數（如相電流、相數、步距角）、工作電壓、控製接口類型（如脈衝/方嚮、串行通信）以及應用環境的要求，指導讀者如何選擇閤適的驅動器，以獲得最佳的驅動效果和係統穩定性。 脈衝與方嚮控製：深入講解最常見的步進電機控製方式——脈衝與方嚮信號。詳細說明如何生成脈衝信號來控製鏇轉方嚮和步數，以及如何利用方嚮信號來設定鏇轉的 clockwise 或 counter-clockwise 方嚮。 串行通信控製：介紹基於RS-485、CAN總綫等串行通信接口的步進電機控製方式。分析其優勢，如簡化布綫、多軸同步控製等，並提供常用的通信協議和指令解讀。 3. 步進電機的實際應用： 步進電機在數控機床中的應用：分析步進電機如何實現XYZ三軸的精密定位和直綫運動，以及在加工精度、速度控製方麵的要求。 步進電機在3D打印機中的應用：探討步進電機在XYZ軸、擠齣頭等部件上的應用，強調其在層層堆疊、路徑規劃中的重要性。 步進電機在包裝機械中的應用：講解步進電機在分切、包裝、灌裝等環節的精確計量和運動控製。 步進電機在醫療設備中的應用：展示步進電機在注射泵、移液器、成像設備等對精度和可靠性要求極高的設備中的應用。 其他典型應用：還將涵蓋機器人、自動化生産綫、安防監控、光學儀器等多個領域的步進電機應用實例。 第二部分：伺服係統原理與應用 1. 伺服係統基礎理論： 伺服係統的工作原理：深入解釋伺服係統的核心——閉環反饋控製。詳細闡述瞭伺服係統是如何通過編碼器等反饋裝置檢測實際位置，並通過控製器與目標位置進行比較，産生誤差信號，進而驅動電機進行精確調整的。 伺服電機的分類與結構：重點介紹直流伺服電機和交流伺服電機。對交流伺服電機的同步電機（如永磁同步電機PMSM）和異步電機進行詳細解析，包括其定子繞組、轉子結構（永磁體、籠型等）、以及電機本體的散熱設計。 伺服電機的電氣特性：分析伺服電機的相電壓、相電流、反電動勢、內阻、電感等關鍵電氣參數，並解釋其對電機動態性能的影響。 伺服電機的機械特性：探討伺服電機的扭矩-轉速特性麯綫，與步進電機進行對比，分析伺服電機在高速、高動態響應方麵的優勢。 位置、速度、力矩控製模式：詳細闡述伺服係統常見的控製模式。包括位置控製（Precision Positioning）、速度控製（Speed Control）和力矩控製（Torque Control），以及如何根據具體應用選擇閤適的控製模式。 2. 伺服係統組成與控製： 伺服驅動器：全麵介紹伺服驅動器的功能和組成。重點講解其作為伺服電機的大腦，如何接收上位控製器的指令，並根據反饋信號對電機進行精確的電流、電壓、頻率控製。 伺服驅動器的控製策略：深入講解伺服驅動器內部的控製算法，如PID控製、模型預測控製等。分析如何通過調整PID參數（Kp, Ki, Kd）來優化係統的響應速度、穩定性和抗乾擾能力。 反饋裝置：詳細介紹常用的位置反饋裝置，如編碼器（增量式、絕對式）、解析器等。分析它們的精度、分辨率、工作原理及在伺服係統中的作用。 伺服係統選型要點：提供詳盡的伺服係統選型指南。基於負載特性（慣量、速度、精度要求）、電機功率、額定轉速、電壓等級、通訊接口類型、以及環境條件等因素，指導讀者選擇閤適的伺服電機和驅動器組閤。 伺服係統通信接口：介紹伺服係統與上位控製器之間常用的通信協議，如脈衝/方嚮（Pulse/Direction）、模擬量（0-10V, ±10V）、以及EtherNet/IP, PROFINET, SERCOS等工業以太網通信，並分析它們的特點和適用場景。 3. 伺服係統的實際應用： 伺服係統在工業機器人中的應用：分析伺服係統如何實現工業機器人手臂的六軸聯動、高精度軌跡跟蹤和靈活作業。 伺服係統在自動化生産綫中的應用：講解伺服係統在高速、高精度裝配、搬運、檢測等自動化環節的應用。 伺服係統在印刷設備中的應用：探討伺服係統在捲筒印刷、平闆印刷等設備的精確張力控製、套準控製和走紙速度控製。 伺服係統在包裝與注塑機械中的應用：分析伺服係統如何實現注塑機的多軸同步、高精度定位以及節能運行。 伺服係統在精密測量與檢驗設備中的應用：展示伺服係統在三坐標測量機、光學掃描儀等設備中的微小位移控製和高精度定位。 其他典型應用：還將涵蓋半導體製造設備、醫療影像設備、航空航天等高技術領域的伺服係統應用案例。 第三部分：步進電機與伺服係統的比較與集成 1. 步進電機與伺服係統的性能對比： 從開環與閉環控製、運行精度、動態響應、速度範圍、扭矩特性、成本、易用性、抗乾擾能力等多個維度，對步進電機和伺服係統進行詳細的橫嚮對比分析。 重點指齣伺服係統在高速、高動態負載、以及需要精確閉環控製的應用場景下的優勢，以及步進電機在成本敏感、低速、對精度要求相對寬鬆但要求高穩定性的應用場景下的優勢。 2. 應用場景的選擇策略： 基於前述的對比分析，為讀者提供清晰的應用場景選擇指導。明確指齣在哪些情況下選擇步進電機更為閤適，在哪些情況下伺服係統是不可替代的選擇。 講解如何根據實際的負載特性、精度要求、預算以及係統復雜度來做齣明智的決策。 3. 係統集成與調試要點： 接口與通信：如何將步進電機驅動器或伺服驅動器與PLC、單片機、工控機等上位控製器進行有效的接口連接和通信配置。 參數設置：詳細講解步進電機驅動器和伺服驅動器中的關鍵參數設置，如電流限製、微步細分（步進）、PID參數整定（伺服）、限位開關配置、迴零程序等。 常見問題診斷與排除：總結步進電機和伺服係統在安裝、調試過程中可能遇到的常見問題，如電機不轉、丟步、抖動、過載、發熱、定位不準等，並提供相應的診斷方法和解決方案。 本書目標讀者 自動化工程師：需要設計、選型、調試和維護自動化生産綫、機器人等設備。 機械工程師：在機械設計中需要集成精確傳動部件，理解不同驅動器的選型依據。 電氣工程師：需要理解電機驅動的原理、控製方式以及與PLC等控製器的接口。 技術院校學生：學習自動化、機電一體化、機械電子等專業的學生，掌握精密傳動的基礎知識。 DIY愛好者與創客：在進行3D打印機、CNC雕刻機、自動化項目開發時，需要深入瞭解電機驅動技術。 總結 《精密傳動：步進電機與伺服係統的深度解析》一書，將以其全麵、深入、實用的內容，為讀者係統地講解步進電機和伺服係統的技術奧秘。本書專注於這兩大核心驅動技術，不包含變頻器應用相關內容，緻力於幫助讀者精準掌握精密傳動領域的關鍵技術，提升設計、開發與應用能力，為推動工業自動化和智能化發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常嚴謹、學術化，這在理論闡述上是優點，但在介紹最新技術趨勢和前沿應用時，顯得有些保守和滯後。我期望看到關於工業物聯網（IIoT）背景下，變頻器如何實現數據采集、遠程監控和預測性維護的內容，這已經是當前智能製造領域的熱點，但書中對這些新興領域的關注度很低，似乎停留在上一個技術周期的技術水平上。此外，在對比不同拓撲結構（如多電平變頻器）的優劣時，評價標準過於單一，沒有充分考慮成本效益、功率密度和對電網側諧波影響的綜閤評價體係。整體閱讀下來，感覺這本書是一部紮實的基礎參考書，但它未能展現齣變頻器技術在麵嚮“工業4.0”轉型中所展現齣的巨大潛力和創新方嚮，略顯沉悶和保守。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷是希望能深入理解嚮量控製（FOC）的底層算法及其在不同負載條件下的動態響應特性。然而，書中對FOC的介紹，大部分集中在基礎的Clarke和Park變換上，對於如何有效處理電機參數攝動、如何實現高精度的轉矩和磁鏈觀測，尤其是弱磁升速階段的控製策略，描述得比較模糊，更像是一種教科書式的復述，缺乏實際調試中遇到的疑難雜癥和解決方案。比如，在實際應用中，零點漂移和SVPWM死區時間的補償對控製精度的影響是至關重要的，但書中對此的討論非常簡略，沒有提供有效的計算模型或修正方法。讀完後，感覺自己對“如何讓變頻器跑得更平穩、更精準”這個問題，仍然沒有得到實質性的解答，更像是在學習理論公式，而非掌握工程技能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的介紹很吸引人，但實際讀起來，我發現它更像是一本針對初學者的入門指南，對於那些已經對電力電子技術有一定瞭解，特彆是對變頻器控製原理和應用方麵有深入探究需求的人來說，深度可能稍顯不足。比如，在講述空間矢量調製（SVM）時，篇幅相對較短，對於其背後的數學推導和不同調製策略之間的性能權衡討論不夠充分。我期望能在書中看到更多關於新型開關器件，比如SiC MOSFET在變頻器中的應用案例和挑戰，這部分在當前電力電子技術快速發展的背景下顯得尤為重要，但書中涉及不多。再者，書中關於故障診斷和保護策略的介紹，更多停留在概念層麵，缺乏實際工程案例的支持，比如如何利用電流、電壓諧波信息進行早期故障預警，這些實戰性的內容如果能增加，這本書的實用價值會大大提升。總的來說，它為入門者打下瞭不錯的基礎，但對於想成為專傢的讀者來說，可能需要再補充其他更專業的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計和排版風格給人一種非常傳統、略顯陳舊的感覺，這或許能讓一些老一輩的工程師感到親切，但對於習慣瞭現代教材清晰邏輯和豐富圖示的年輕讀者來說，閱讀體驗上稍有欠缺。內容組織上，雖然覆蓋瞭變頻器的基本構成和工作原理，但前後章節之間的銜接略顯生硬，部分章節的知識點跳躍性較大，比如從電機參數辨識突然跳到PID參數整定，中間缺乏必要的過渡和理論鋪墊。我特彆關注瞭關於諧波治理和電磁兼容性（EMC）的部分，發現這方麵的論述相對保守，很多內容還是基於早期的技術標準，對於當今越來越嚴格的EMC要求，尤其是針對高頻開關帶來的共模乾擾治理，這本書提供的解決方案顯得有些力不從心。如果能加入更多關於現代變頻器設計中如何兼顧性能與EMC的實例分析，相信對讀者會更有啓發性。

評分☆☆☆☆☆

從工程實踐的角度來看，這本書的側重點似乎更多地放在瞭對變頻器“功能模塊”的介紹上，而非“係統集成”和“現場維護”的經驗分享。例如，在介紹變頻器的常見故障碼時，它列舉瞭很多代碼，但對於這些故障代碼背後可能涉及的硬件層麵原因（比如IGBT驅動電路的問題、電流采樣迴路的乾擾等）的深入分析卻非常有限。一個經驗豐富的維修工程師，往往需要快速定位是軟件參數設置問題，還是硬件元件損壞，這本書在這方麵的指導性材料不足。如果能加入一些基於示波器波形分析的故障排查流程圖，或者分享一些因特定環境因素（如高濕、高塵）導緻的常見失效模式，對於現場工程師來說，無疑是更寶貴的財富。目前的敘述方式，更適閤於在教室裏講解理論，而不是在車間裏解決實際問題。