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石秋洁 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111110637

商品编码：29729193789

包装：平装

出版时间：2012-08-01

基本信息

书名：变频器应用基础

定价：21.00元

作者：石秋洁

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787111110637

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.250kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《变频器应用基础》主要讲解了变频器的基本结构、变频调速的基本原理，变频器的基本运行功能、参数预置和操作，变频器的安装、抗干扰处理，变频驱动系统的设计和典型应用实例。
　　本教材的特点是：本着原理定性讲，应用重点讲，操作现场讲的原则，从实用、实操的角度分析讲解，淡化理论，便于理解和接受。由于应用部分邀请了变频器应用专家编写，使该部分内容既新颖实用，又避免了理论计算。由于书后附有实验指导书，所以变频器的运行功能、参数预置和操作是结合实验来讲解的，故易于理解。附录中还介绍了简易实验台的制做方法。
　　《变频器应用基础》为高职高专中职电气、机电类专业的教材，中职学校亦可选用。其中“*”的章节可以略讲。本课程各专业可做考查课或选修课，学时为50左右，也可作为短期培训班的教材及供工程技术人员参考。

目录

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序
前言
章 电动机与电力拖动系统
节 异步电动机的结构及等效电路
第二节 异步电动机的电力拖动
第三节 负载的类型与电动机的运行
第四节 电力拖动系统的组成
小结
习题

第二章 变频器的基本原理及变频调速的特点
节 变频器的发展及应用
第二节 变频器的组成原理
第三节 变频与变压
第四节 变频后异步电动机的特性
小结
习题

第三章 变频器的功能及预置
节 变频器的控制模式
第二节 变频器的各种频率参数及预置
第三节 变频器的其他常见功能
第四节 变频器的保护功能
小结
习题

第四章 变频器的外接电路与操作
节 外接主电路与主要电器的选择
第二节 变频器的操作与运行
第三节 外接给定电路
第四节 外接控制电路
小结
习题

第五章 变频器的安装、调试及干扰的防范
节 变频器的安装及布线
第二节 变频器的功率因数和改善措施
第三节 变频器的抗干扰措施
第四节 变频调速系统的调试及常见故障
小结
习题

第六章 变频调速拖动系统的设计
节 设计变频调速拖动系统的基本要求
第二节 变频调速时电动机的有效转矩线
第三节 恒转矩负载变频调速系统的设计
第四节 恒功率负载变频调速系统的设计
第五节 二次方律负载变频调速系统的
设计
小结
习题

第七章 变频调速的应用实例
节 风机和空气压缩机的变频调速
第二节 水泵的变频调速，
第三节 多单元同步的变频调速系统
第四节 起重机械的变频调速
第五节 车床主轴的变频调速
第六节 龙门刨床的变频调速
小结
习题

实验指导书
实验一 变频器的面板操作及运行
实验二 变频器的外部运行、组合运行
实验三 变频器常用参数的功能验证
实验四 程序运行方式
实验五 多档转速的PLC控制

附录
附录A 简易实验台的制作
附录B 三菱FR-A540变频器简介
附录C 森兰变频器简介
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《电气控制与PLC技术实用指南》 一、 概述 本书旨在为读者提供一套系统、实用且易于理解的电气控制与可编程逻辑控制器（PLC）技术入门及进阶的学习材料。在当今工业自动化飞速发展的浪潮中，电气控制系统和PLC技术已成为支撑现代工业生产、提升生产效率、保障生产安全的核心驱动力。本书紧密结合实际工程应用，从基础理论出发，逐步深入到实际操作与故障排除，旨在培养读者独立设计、安装、调试及维护各类自动化控制系统的能力。 本书的编写理念是以“实用为导向，理论与实践相结合”。我们深知，枯燥的理论知识往往难以直接转化为解决实际问题的能力。因此，在每一个章节中，我们都力求将抽象的概念具象化，通过丰富的图例、清晰的流程图和详尽的案例分析，帮助读者建立直观的认识。同时，本书也强调动手实践的重要性，提供了大量可供参考的实验项目和仿真练习，鼓励读者在实际操作中巩固所学知识，掌握核心技能。 本书内容涵盖了从最基本的电气元件识别与原理，到复杂的PLC硬件选型、指令编程，再到实际生产线中的典型应用场景，并对常见故障的诊断与排除方法进行了深入剖析。无论您是电气工程专业的学生、希望提升技能的在职技术人员，还是对工业自动化感兴趣的跨领域学习者，本书都将是您宝贵的学习伙伴。 二、 内容详述 第一部分：电气控制基础 本部分将带领读者走进传统电气控制的世界，为理解更高级的自动化技术打下坚实的基础。 第一章：电气控制常用元器件 接触器与继电器： 详细介绍接触器和继电器的结构、工作原理、主要技术参数（如线圈电压、触点容量、寿命等），以及它们在电路中的作用（如控制大功率设备、信号隔离、逻辑组合等）。重点讲解不同类型的接触器（如AC接触器、DC接触器）和继电器（如中间继电器、时间继电器、热继电器）的选型依据和应用场景。 按钮、开关与指示灯： 阐述各种类型按钮（如常开、常闭、自锁、非自锁）和开关（如行程开关、选择开关、刀开关）的功能、符号及接线方法。讲解指示灯的颜色、发光原理及其在设备状态指示中的应用。 断路器与熔断器： 深入分析断路器（如空气断路器、塑壳断路器）和熔断器的保护功能、分类、工作原理及参数选择，强调其在电气安全保护中的不可替代性。 限位开关与传感器： 介绍机械式限位开关的结构和应用，并为后续的传感器章节做铺垫，初步介绍其检测物体位置的功能。 其他常用元件： 简要介绍电动机、变压器、电感、电容等在电气控制电路中的基本作用。 第二章：常用电气控制线路设计与分析 电动机直接启动控制： 详细解析电动机直接启动控制线路的工作原理，包括主电路和控制电路的构成，并分析其优缺点及适用范围。 电动机反转控制： 讲解如何通过改变电动机三相电源的接线顺序实现反转，并绘制完整的反转控制线路图，说明其控制逻辑。 电动机Y-△降压启动控制： 详细讲解Y-△降压启动的原理，分析其主电路和控制电路的接线，强调其在降低启动电流、保护电机方面的重要作用。 多地控制与互锁控制： 介绍如何实现多处开关控制同一设备，以及如何通过互锁电路防止设备误操作，提高安全性。 步进顺序控制： 讲解如何设计简单的步进顺序控制电路，使设备按照预设的顺序执行动作。 常用符号与图纸识读： 强调学习电气图纸（包括主电路图、控制电路图、原理图、接线图）的重要性，教授读者如何正确识读和绘制标准电气图。 第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）技术 本部分将全面介绍PLC的基本概念、硬件构成、指令系统、编程方法以及在实际自动化系统中的应用。 第三章：PLC基础知识与硬件组成 PLC概述： 介绍PLC的定义、特点（如通用性强、可靠性高、易于扩展、易于维护等）、发展历程及其在工业自动化中的地位。 PLC基本结构： 详细讲解PLC的CPU单元、存储器单元、输入/输出（I/O）单元、电源单元和通信单元等各个模块的功能和工作方式。 PLC的I/O接口： 区分数字量输入/输出（DI/DO）和模拟量输入/输出（AI/AO）接口，讲解其电气特性、信号范围和连接方式。 PLC的选型： 指导读者如何根据自动化控制系统的规模、功能需求、 I/O点数、通信要求、环境条件等因素，选择合适的PLC型号和品牌。 PLC的安装与接线： 提供PLC的安装规范、接地要求、电源连接、传感器和执行器的接线指导，强调安全规范的重要性。 第四章：PLC指令系统与编程基础 PLC编程语言： 介绍国际上通用的IEC 61131-3标准，重点讲解梯形图（Ladder Diagram, LD）、指令表（Instruction List, IL）、结构化文本（Structured Text, ST）、功能块图（Function Block Diagram, FBD）和顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）等编程语言的特点和适用场景。 常用指令详解： 基本逻辑指令： 详细讲解LD（常开触点）、LDI（常闭触点）、AND（串联）、OR（并联）、OUT（线圈输出）等基本逻辑指令。 定时器指令： 介绍通电延时定时器（TON）、断电延时定时器（TOFF）、可逆定时器（TP）等不同类型定时器的功能、参数设置和应用。 计数器指令： 讲解加计数器（CTU）、减计数器（CTD）、可逆计数器（CTUD）等计数器的功能、参数设置和应用。 比较指令： 介绍大于（>）、小于（<）、等于（=）、大于等于（>=）、小于等于（<=）、不等于（<>）等比较指令，以及它们的用法。 传送指令： 讲解MOV（传送）、CMP（比较，常用于传送后判断）等指令。 数学运算指令： 介绍加（+）、减（-）、乘（）、除（/）、取模（MOD）等基本算术运算指令。 位操作指令： 讲解位置位（SET）、位复位（RST）等指令。 位存储器与数据寄存器： 解释PLC内部存储器的分类（如X/Y/M/T/C/D等）及其用途，理解它们在程序中的存储和读写。 第五章：PLC程序设计实例与仿真 逻辑功能实现： 通过具体案例，演示如何使用PLC指令实现基本的逻辑组合功能，如AND、OR、NOT等。 顺序控制程序设计： 讲解如何利用定时器、计数器、移位指令等设计步进式的顺序控制程序，完成如升降平台、流水线动作控制等任务。 故障诊断与报警程序： 设计简单的故障检测和报警机制，当设备出现异常时，PLC能够及时发出指示或报警信号。 PLC编程软件使用： 介绍主流PLC品牌的编程软件界面、工程创建、程序编写、下载、监视和调试功能。 PLC仿真软件应用： 演示如何使用仿真软件模拟PLC的运行，进行离线程序调试，提高开发效率，降低硬件成本。 第三部分：PLC在实际工程中的应用 本部分将聚焦PLC在不同工业领域的典型应用，结合实际案例，让读者深刻理解PLC的强大功能和广泛前景。 第六章：PLC在机床控制中的应用 数控机床的简单控制： 介绍PLC如何配合伺服驱动器、步进电机等实现机床的主轴转速控制、进给运动控制、刀具切换等基本功能。 自动化生产线中的PLC应用： 讲解PLC在输送带控制、工件定位、抓取与放置、检测与分拣等环节中的作用。 第七章：PLC在物料搬运与仓储自动化中的应用 输送系统控制： 设计PLC程序控制多段输送带的启停、速度调节、物料分流与合流。 自动化立体仓库（AS/RS）控制： 介绍PLC在巷道堆垛机、输送车、货架管理等方面的应用，实现高效的仓储管理。 第八章：PLC在化工与食品行业的应用 工艺流程控制： 讲解PLC如何控制反应釜的温度、压力、液位，以及阀门的开关，实现自动化生产。 配料与混合系统控制： 设计PLC程序实现精确的物料配比和自动化混合。 灌装与包装生产线控制： 介绍PLC在包装速度控制、封口、打码等环节的应用。 第九章：PLC通信与网络 串行通信： 介绍RS-232、RS-485等通信接口和Modbus RTU/ASCII等通信协议，讲解PLC与其他设备（如人机界面、传感器）之间的数据交换。 工业以太网： 介绍Ethernet/IP、Profinet等工业以太网协议，以及PLC在OPC、MQTT等通信标准下的应用。 分布式I/O系统： 讲解如何利用远程I/O模块扩展PLC的输入输出能力，构建分布式控制系统。 第四部分：PLC系统的维护与故障排除 本部分将指导读者如何对PLC系统进行日常维护，以及如何高效地诊断和排除常见故障。 第十章：PLC系统维护与故障排除 常见PLC故障分析： 归纳总结PLC硬件故障（如CPU故障、I/O模块故障、电源故障）、软件故障（如程序错误、死机、死循环）以及外部因素（如短路、断线、干扰）引起的常见故障。 故障诊断方法： 教授读者运用PLC的诊断功能（如状态指示灯、错误代码）、在线监视、强制输入/输出等方法进行故障定位。 故障排除实例： 提供详细的故障排除案例，指导读者一步步排查和解决问题。 PLC系统的预防性维护： 强调定期检查、清洁、更新固件等预防性维护措施的重要性，以延长PLC系统的使用寿命。 三、 总结 《电气控制与PLC技术实用指南》是一本集理论知识、工程实践、案例分析和故障排除于一体的综合性教程。本书的编写旨在帮助读者掌握现代工业自动化领域中最核心的技术之一。通过系统的学习，读者将能够深刻理解电气控制的原理，熟练运用PLC进行自动化系统的设计、编程、调试与维护，从而在快速发展的工业自动化行业中展现出卓越的专业能力。我们相信，本书将成为您开启自动化工程师职业生涯的坚实起点，并助力您在职业道路上不断攀登。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为像我这样的新手量身定制的入门宝典，内容编排得极为科学合理。从最基础的电路原理入手，用非常形象的比喻将抽象的电力电子概念剖析得透彻易懂。我尤其欣赏作者在讲解开关器件工作特性时的细致程度，每一个导通、关断的细节都配上了清晰的波形图和数学推导，这对于理解变频器“心脏”部分的运行机制至关重要。它没有直接堆砌复杂的控制算法，而是先扎实地打好了对电压、电流、频率这些基本要素的认知基础。读完前几章，我对变频器如何通过斩波和逆变实现对电机速度的平滑控制，已经有了从“听过”到“理解”的质的飞跃。作者的语言风格非常亲切，仿佛一位经验丰富的工程师在身边耐心指导，完全没有那种高高在上的学术腔调，极大地激发了我继续深入学习的兴趣。这本书成功地将理论的深度与实践的可操作性完美结合，让人在学习过程中充满了成就感。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和图示质量给我留下了非常深刻的印象，这在许多同类技术书籍中是少见的。所有的电路图和符号都采用了统一且专业的标准，线条清晰，标注明确，即便是复杂的空间矢量调制（SVPWM）的图形推演，也能被组织得井井有条，让人一目了然。它采用了大量的对比分析手法，比如将方波、正弦波PWM和SVPWM在谐波特性上的差异进行并排展示，这种直观的对比效果远胜于纯文字的描述。此外，书中的案例分析部分非常丰富，每一个案例都附带有详尽的计算过程和最终结果的验证，增强了阅读的代入感和可信度。这本书的呈现方式，极大地优化了学习体验，让人愿意花更多时间去细细品味每一个细节。

评分☆☆☆☆☆

这本书的独特之处在于它对变频器在特定工业场合的适应性进行了深入剖析，而不是泛泛而谈。我特别欣赏其中关于“高海拔、高湿热环境”下变频器降容运行策略的探讨，这在国内很多实际项目中都面临。书中不仅给出了理论上的修正系数，还结合了实际运行数据图表来佐证这些修正的合理性，这体现了作者极强的实战经验。不同于市面上许多只关注硬件或只关注软件的书籍，这本书巧妙地将硬件的限制（如散热能力、电压裕度）与软件的控制策略（如转差补偿、磁链观测）进行有机结合，形成了一个完整的系统观。它教会读者如何从一个“黑箱”操作者，转变为一个能理解并优化整个变频驱动系统的“系统架构师”，拓宽了我们对工业传动技术的理解边界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的侧重点显然更偏向于工程实践和实际应用场景的分析，对于我们这些急需解决现场问题的人来说，简直是雪中送炭。书中花了大量的篇幅去讲解不同负载类型（如恒转矩、恒功率）下，如何选择合适的调制策略和参数设定。我记得有一章专门分析了不同品牌变频器的通用故障诊断流程，从最常见的过流、过压到更隐蔽的矢量控制参数漂移问题，都给出了非常具体的排查步骤和注意事项，甚至连现场布线和抗干扰措施都有详细的图示说明。这种“手把手”的指导风格，让书本知识立刻转化为解决实际问题的工具箱。虽然有些篇幅可能对理论研究者来说略显基础，但对于我们这些在车间或项目现场工作的技术人员而言，它提供的是最直接、最有效的操作指南，避免了许多不必要的试错成本，实用性毋庸置疑。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的评价是：结构严谨，逻辑推导极其严密，但其深度和广度远超出了我对一本“基础”读物的预期。它不仅仅停留在对变频器拓扑结构的罗列，而是深入探讨了功率器件选型对系统效率和散热性能的影响，甚至扩展到了电磁兼容性（EMC）的设计原则。作者在探讨磁性元件设计时，引用了最新的材料科学进展，这一点非常值得称赞，显示出作者深厚的专业背景和对行业前沿的关注。阅读过程中，我不得不经常停下来查阅一些关于高级控制理论的补充资料，因为作者的论述往往是建立在一系列高阶数学模型之上的。这本书更像是一本为准备考研或从事研发工作的读者准备的“中级预科”，它为读者构建了一个坚实的理论框架，准备迎接更复杂的挑战。