变频器应用与维护 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

李方圆 著

图书标签:

• 变频器
• 电机控制
• 电力电子
• 工业自动化
• 电气工程
• 故障诊断
• 维护保养
• 驱动技术
• 节能技术
• 参数设置

店铺： 广影图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508385648

商品编码：29729342597

包装：平装

出版时间：2009-06-01

基本信息

书名：变频器应用与维护

定价：25.00元

作者：李方圆

出版社：中国电力出版社

出版日期：2009-06-01

ISBN：9787508385648

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

---

内容提要

---

本书简明扼要地阐述了变频器的基本原理、功能方式及其在工程实践中的应用。全书共分为六章，由浅入深地介绍了变频器的功能、原理、特性，重点介绍了变频器维护的基本知识及故障定位，变频器在泵、分离机械、造纸行业、冶金行业应用，并对生产工艺等变频器的应用背景进行了适当地介绍，实例丰富且具有代表性，内容由浅入深，可供从事变频器代理和销售的人员、电气技术相关从业人员和高职高专相关专业的师生使用。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《精通数字信号处理：从理论到实践》 内容简介： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字信号处理（DSP）知识体系，涵盖了从基础理论到实际应用开发的各个层面。我们力求将抽象的数学概念与生动的工程实践相结合，引导读者理解DSP的核心思想，掌握关键算法，并具备独立开发DSP系统的能力。本书适合高等院校相关专业学生、工程师、技术研究人员以及对DSP技术有浓厚兴趣的自学者。 第一篇：数字信号处理基础理论 本篇将为读者构建坚实的DSP理论基础。我们将从离散时间信号与系统的基本概念入手，详细阐述信号的采样、量化以及重构等关键过程，解释它们在数字域与模拟域之间的转换机制。 第一章：离散时间信号与系统 1.1 离散时间信号 1.1.1 基本信号类型： 介绍单位冲激信号 ($delta[n]$)、单位阶跃信号 ($u[n]$)、指数信号 ($a^n u[n]$) 等经典离散时间信号的定义、性质及 MATLAB/Python 实现。 1.1.2 信号的分类： 讨论周期信号、非周期信号、偶信号、奇信号、能量信号、功率信号的定义及判别方法。 1.1.3 信号的基本运算： 详细讲解信号的移位、翻转、伸缩、相加、相乘等运算，并通过实例说明这些运算在信号分析中的作用。 1.2 离散时间系统 1.2.1 系统的基本概念： 定义系统、输入、输出，并引入系统的时不变性、线性性、因果性、稳定性等重要性质。 1.2.2 LTI 系统： 重点阐述线性时不变（LTI）系统的定义、特性及其在DSP中的核心地位。 1.2.3 卷积和： 深入讲解 LTI 系统的核心运算——卷积和，包括其数学定义、计算方法（图解法、解析法、数值计算法）及在系统响应分析中的应用。通过具体算例，让读者深刻理解卷积和的物理意义。 第二章：傅里叶变换与 Z 变换 2.1 离散时间傅里叶变换 (DTFT) 2.1.1 DTFT 的定义与性质： 阐述 DTFT 的数学公式，讲解其关于周期性、线性性、时移、频移、卷积性质等。 2.1.2 DTFT 的应用： 讨论 DTFT 如何揭示离散时间信号的频谱特性，以及它在信号分析、系统频率响应分析中的作用。 2.2 离散傅里叶变换 (DFT) 2.2.1 DFT 的定义与意义： 介绍 DFT 作为 DTFT 在有限长信号上的离散化版本，解释其在计算机处理中的必要性。 2.2.2 DFT 的性质： 详细分析 DFT 的线性性、周期性、对称性、时域/频域卷积定理等关键性质。 2.2.3 快速傅里叶变换 (FFT)： 深入讲解 FFT 的基本原理（如蝶形运算、按时间抽取的 FFT、按频率抽取的 FFT），以及其显著的计算效率提升。通过算法解析和编程示例，展示 FFT 的实现。 2.3 Z 变换 2.3.1 Z 变换的定义与收敛域： 引入 Z 变换作为 DTFT 的推广，详细解释其定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性。 2.3.2 Z 变换的基本性质： 讲解线性性、时移性、尺度变换、卷积定理、微分性质等。 2.3.3 逆 Z 变换： 介绍求解逆 Z 变换的方法，包括部分分式展开法、留数法、幂级数展开法。 2.3.4 Z 变换与系统函数： 阐述 Z 变换如何表示 LTI 系统的系统函数 H(z)，并利用其分析系统的频率响应、稳定性以及零极点位置与系统特性的关系。 第三章：数字滤波器设计 3.1 数字滤波器的基本概念 3.1.1 滤波器的作用与分类： 介绍低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型，以及 FIR 和 IIR 滤波器的区别。 3.1.2 滤波器设计的基本要求： 讨论通带、阻带、过渡带、幅度衰减、相位失真等关键技术指标。 3.2 FIR 滤波器设计 3.2.1 FIR 滤波器的特点： 讲解 FIR 滤波器具有线性相位、绝对稳定等优点。 3.2.2 FIR 滤波器设计方法： 窗函数法： 详细介绍矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等不同窗函数的特性，以及如何选择合适的窗函数以达到设计目标。 频率采样法： 阐述通过直接指定滤波器频谱来实现设计。 最优设计法（Parks-McClellan 算法）： 介绍该算法的工作原理，以及如何设计出在特定频率范围内达到最优逼近效果的 FIR 滤波器。 3.3 IIR 滤波器设计 3.3.1 IIR 滤波器的特点： 讲解 IIR 滤波器具有阶数低、计算量小的优点，但也可能存在非线性相位。 3.3.2 IIR 滤波器设计方法： 模拟原型法： 介绍巴特沃斯、切比雪夫（I 型和 II 型）、椭圆滤波器等经典模拟滤波器原型。 频率响应转换： 讲解如何利用脉冲响应不变法、双线性变换法将模拟滤波器原型转换为数字滤波器。 直接设计法： 简要介绍直接在数字域设计 IIR 滤波器的方法。 第二篇：数字信号处理高级主题与应用 本篇将深入探讨 DSP 中的一些高级算法和实用技术，并结合实际应用场景，展示 DSP 的强大能力。 第四章：抽样率转换 4.1 欠抽样、过抽样与均匀抽样 4.1.1 奈奎斯特-香农采样定理回顾： 重新强调采样定理在信号恢复中的关键作用。 4.1.2 欠抽样（Sub-sampling）： 介绍欠抽样的概念，以及其在特定应用（如混叠的利用）中的作用。 4.1.3 过抽样（Oversampling）： 讲解过抽样如何降低对模拟抗混叠滤波器的要求，并简化 ADC 的设计。 4.2 抽取 (Decimation) 4.2.1 抽取原理： 详细解释将信号抽样率降低 M 倍的过程，包括低通滤波和降频操作。 4.2.2 抽取滤波器的设计： 讨论在抽取过程中使用何种滤波器以避免混叠。 4.3 插值 (Interpolation) 4.3.1 插值原理： 解释如何将信号抽样率提高 L 倍，包括补零和低通滤波。 4.3.2 插值滤波器的设计： 探讨插值滤波器在提高信号分辨率和创建合成信号中的作用。 4.4 联合抽样率转换（多速率信号处理） 4.4.1 Polyphase Filter Bank： 介绍多相滤波器组在高效实现抽样率转换中的应用。 4.4.2 应用场景： 探讨多速率 DSP 在通信系统（如软件无线电）、音频/视频处理中的应用。 第五章：自适应滤波器 5.1 自适应滤波器的基本原理 5.1.1 自适应滤波器的概念： 介绍自适应滤波器是一种能够根据输入信号的统计特性自动调整其滤波器系数的滤波器。 5.1.2 目标函数与代价函数： 解释如何通过最小化某种代价函数来调整滤波器系数，例如均方误差（MSE）。 5.2 经典自适应算法 5.2.1 LMS (Least Mean Squares) 算法： 详细讲解 LMS 算法的原理、迭代过程、步长参数的选择及其优缺点。 5.2.2 RLS (Recursive Least Squares) 算法： 介绍 RLS 算法，对比其与 LMS 算法的收敛速度和计算复杂度。 5.3 自适应滤波器的应用 5.3.1 噪声消除： 演示如何利用自适应滤波器消除信号中的背景噪声。 5.3.2 回声消除： 讲解在通信系统和语音会议中如何消除回声。 5.3.3 信道均衡： 分析如何使用自适应滤波器补偿信道失真。 5.3.4 预测： 探讨自适应滤波器在时间序列预测中的应用。 第六章：小波变换 6.1 小波变换概述 6.1.1 与傅里叶变换的对比： 解释小波变换与傅里叶变换在时频分辨率上的差异，以及小波变换如何处理非平稳信号。 6.1.2 连续小波变换 (CWT)： 介绍 CWT 的数学定义，以及其在信号的局部特征分析中的应用。 6.2 离散小波变换 (DWT) 6.2.1 DWT 的多分辨率分析： 深入讲解 DWT 如何将信号分解为不同尺度（频率）和分辨率的子带。 6.2.2 Mallat 算法（快速小波变换）： 阐述 Mallat 算法，包括其与滤波器组的联系，以及如何实现高效的 DWT。 6.2.3 小波函数与尺度函数： 介绍不同类型的小波（如 Haar、Daubechies）及其性质。 6.3 小波变换的应用 6.3.1 信号去噪： 演示如何利用小波变换的阈值处理方法去除信号中的噪声。 6.3.2 图像压缩： 讲解小波变换在 JPEG2000 等图像压缩标准中的应用。 6.3.3 特征提取： 分析如何从小波系数中提取信号的特征。 6.3.4 信号奇异点检测： 探讨小波变换在检测信号突变和不连续点方面的优势。 第三篇：DSP 系统开发与实践 本篇将引导读者从理论走向实践，了解 DSP 系统开发的流程、工具链以及实际工程中的考量。 第七章：DSP 处理器与开发平台 7.1 DSP 处理器架构 7.1.1 TMS320 系列处理器： 介绍德州仪器（TI）的 TMS320 系列 DSP 处理器，包括其架构特点（如 Harvard 架构、MAC 单元、指令集）。 7.1.2 其他 DSP 平台： 简要提及 Analog Devices (ADSP)、NXP 等公司的 DSP 产品。 7.1.3 现代嵌入式处理器的发展： 讨论 DSP 功能与通用处理器、FPGA 的融合趋势。 7.2 开发工具链 7.2.1 交叉编译环境： 介绍常用的交叉编译器（如 GCC for ARM/DSP）及其配置。 7.2.2 调试工具： 讲解 JTAG/SWD 调试器、仿真器以及软件调试工具（如 GDB）的使用。 7.2.3 性能分析工具： 介绍如何使用性能分析器来识别 DSP 代码中的瓶颈。 7.3 嵌入式 DSP 开发流程 7.3.1 需求分析与系统设计： 从应用需求出发，进行系统级设计和 DSP 芯片选型。 7.3.2 算法实现与优化： 将 DSP 算法在目标平台上实现，并进行高效优化。 7.3.3 硬件/软件集成： 将 DSP 代码与外围硬件接口进行集成。 7.3.4 测试与验证： 对系统进行功能性、性能和鲁棒性测试。 第八章：DSP 工程实践与案例分析 8.1 DSP 项目开发的挑战与对策 8.1.1 实时性要求： 讲解如何设计和优化算法以满足严格的实时性需求。 8.1.2 计算资源限制： 讨论在有限的内存和计算能力下进行算法实现。 8.1.3 功耗管理： 介绍在低功耗应用中优化 DSP 功耗的技术。 8.2 典型 DSP 应用案例 8.2.1 通信系统中的 DSP： 调制解调： 介绍 QPSK, QAM 等调制解调技术的 DSP 实现。 信道编码/解码： 阐述卷积码、Turbo 码的 DSP 实现。 软件无线电 (SDR)： 演示 SDR 的核心思想及其 DSP 实现。 8.2.2 音频信号处理： 音频编解码： 介绍 MP3, AAC 等音频编解码算法。 音频效果处理： 演示混响、均衡器、降噪等音频效果的 DSP 实现。 语音识别： 简要介绍语音识别中的前端信号处理。 8.2.3 图像与视频处理： 图像滤波与增强： 演示 Sobel, Canny 等边缘检测算法。 图像压缩： 讲解 DCT 在 JPEG 压缩中的作用。 运动检测： 介绍基本的运动检测算法。 8.2.4 医疗与工业应用： 简要介绍 DSP 在 ECG/EEG 分析、电机控制、传感器数据融合等方面的应用。 附录 常用数学工具与编程语言（MATLAB/Python/C/C++）在 DSP 中的应用指南 DSP 术语表 参考文献 本书的编写风格力求清晰、严谨，同时注重实践指导。每章都配有丰富的概念图、流程图和算法伪代码，并通过大量的实例和编程练习（基于 MATLAB/Python 和 C/C++），帮助读者巩固所学知识，掌握实际操作技能。我们希望通过本书，能够激发读者对数字信号处理的兴趣，并为他们在相关领域的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来概括我的阅读体验，那就是“全面且深入”。这本书的参考资料和附录部分也做得非常出色。它汇编了国内外相关行业标准（如IEC标准中对变频器的电磁兼容性要求），并附带了一张实用的常用变频器故障代码速查表，这个小册子在实际抢修现场帮了我大忙。与其他仅侧重硬件或软件某一方面的书籍相比，它成功地构建了一个贯穿设计、选型、安装、调试到维护的闭环知识体系。对于我这样已经在现场工作多年、试图系统化提升理论水平的工程师而言，它像是一部带着“解题思路”的工具书，而不是简单的“答案集”。书中对于变频器在新能源领域（如光伏逆变器和储能系统PCS）中的应用与挑战也进行了简要的介绍，虽然篇幅不多，但为读者指明了进一步学习和研究的潜在方向。总而言之，这是一部值得反复研读、并常置于工作台边的优秀技术专著。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初对这本书的期待不高，总觉得这类技术手册容易流于表面，但这本书在“维护”这块的论述，彻底颠覆了我的看法。它不仅讲解了常见的故障代码及其对应处理方法，更难能可贵的是，它构建了一套完整的故障诊断流程。书中详细描述了如何使用示波器和万用表对变频器的驱动电路、IGBT模块和直流环节进行精确的测量和判断，并且给出了不同测量点的波形参考图。我曾经遇到过一个困扰我很久的电机啸叫问题，在查阅了书中关于“电机共振频率与开关频率匹配”的章节后，我尝试调整了载波频率和电压矢量控制参数，结果问题迎刃而解。此外，书中对变频器在恶劣工业环境下的防护措施也做了详尽的阐述，包括如何正确选择IP防护等级的机柜、散热系统的设计以及防潮防腐蚀的涂层应用。这些实践性的经验，往往是课堂上学不到的，它们源自作者长期的工程实践积累，充满了“实战智慧”，读起来让人感觉像是有一位经验丰富的老工程师在耳边亲自指导。

评分☆☆☆☆☆

我注意到这本书的一个显著特点是其对现代控制理论在变频器领域的融合。不同于一些老旧的教材，它深入探讨了磁场定向控制（FOC）和直接转矩控制（DTC）的最新发展和优化方法。作者用了整整两章的篇幅来比较这两种先进控制策略的优劣，并结合不同的负载特性给出了推荐应用场景。特别是对FOC中观测器（如卡尔曼滤波器或滑模观测器）的设计与参数整定，书中提供了详尽的仿真模型和实际运行数据的对比分析，这对于希望深入研究高性能伺服驱动领域的读者来说，是极具价值的参考资料。此外，书中还提到了工业以太网（如EtherCAT和Profinet）在高速变频器网络通信中的应用，这紧跟了工业4.0的步伐。阅读这些前沿内容，让人深感作者对行业动态的把握非常到位，这本书的生命周期显然会比一般技术书籍要长久，因为它不仅教授了“现在”的技术，更展望了“未来”的方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常专业，深蓝色的背景配上简洁的白色字体，给人一种严谨、可靠的感觉。我手里拿着这本厚实的书，首先被它的内容深度所吸引。虽然书名很直观地指向了变频器的应用与维护，但初次翻阅时，我发现它并非那种枯燥的纯理论教科书。它在开篇部分花了大量篇幅去阐述电力电子技术的基础知识，比如半导体器件的工作原理、脉宽调制（PWM）的技术细节，以及三相交流电机与变频器之间的电磁兼容性问题。这些内容并非简单的知识点罗列，而是通过大量的实例和图示，将复杂的物理过程可视化了。特别是关于谐波治理的部分，作者深入浅出地介绍了各种滤波技术，包括LCL滤波器和有源滤波器（APF）的结构与拓扑选择，这对于初学者来说是极大的福音，因为它没有回避工程实践中的难点，反而提供了清晰的分析框架。我尤其欣赏作者在介绍不同品牌变频器（如西门子、ABB、施耐德）在控制策略上的细微差异时所展现出的细致观察，这种对比分析极大地拓宽了我的视野，让我认识到理论与实际操作之间的桥梁是多么重要。对于从事自动化或电气工程领域的人来说，这种系统性的知识构建，无疑是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排颇具匠心，它将理论基础、应用实例和故障排查这三大板块组织得井井有条，逻辑性极强。每一章的开头都会有一个清晰的目标概述，告诉你学完本章将掌握哪些核心能力。在应用实例方面，作者跳出了单一的机械传动场景，扩展到了化工泵组的节能控制、精密机床的主轴驱动以及电梯的群控系统设计。例如，在介绍水泵变频调速时，书中不仅计算了节能效益，还详细分析了变频器在低频运行时可能对电机绝缘带来的风险，并提出了相应的低频补偿策略。这种多角度的剖析，使得读者能够从宏观的系统层面去理解变频器的作用，而不是仅仅停留在单个设备的参数设置上。语言风格上，它介于学术论文和技术手册之间，既有严谨的数学推导，又不乏生动形象的比喻来解释复杂的控制算法，使得阅读过程相对流畅，不会因为晦涩的术语而产生阅读障碍。