变频技术原理与应用（新版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·全国高等职业教育规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

吕汀，石红梅 编

图书标签:

• 变频技术
• 电力电子
• 电机控制
• 工业自动化
• 电气工程
• 高职教材
• 规划教材
• 新版
• 电机驱动
• 电力传动

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111113645

版次：2

商品编码：11192025

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-04-01

用纸：胶版纸

页数：235

正文语种：中文

编辑推荐

　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·全国高等职业教育规划教材：变频技术原理与应用（新版）》是在第1版的基础上进行修订的，是对第1版教材的总结和完善，书中删减了部分内容，增加了新的内容，并对部分章节进行了调整，使之更加系统化。《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·全国高等职业教育规划教材：变频技术原理与应用（新版）》共分两大部分：第一部分主要介绍变频技术概念、电力电子器件、交－直－交变频技术、脉宽调制技术、交－交变频技术等；第二部分主要介绍变频器的选择和容量计算、变频器的安装调试以及变频技术在一些领域的应用等。

内容简介

　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·全国高等职业教育规划教材：变频技术原理与应用（新版）》主要介绍变频技术的基本概念，电力电子器件的特性，交-直-交变频技术，脉宽调制技术，交－交变频技术，变频器的选用和安装调试，变频技术的综合应用等。内容系统、简洁，图文并茂，实用性较强。
　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·全国高等职业教育规划教材：变频技术原理与应用（新版）》可供高职高专院校和中等职业技术学校的自动控制、机电一体化等专业的学生使用，也可供机电一体化及电气技术人员参考。

目录

出版说明
前言
第1章 概述
1.1 变频技术
1.2 变频技术的发展
1.3 习题

第2章 电力电子器件
2.1 半控型电力电子器件
2.1.1 晶闸管的特性及参数
2.1.2 晶闸管的串并联与保护
2.1.3 工程应用实例
2.2 门极关断晶闸管
2.2.1 门极关断晶闸管的特性及参数
2.2.2 用万用表对门极关断晶闸管的检测
2.3 大功率晶体管
2.3.1 GTR的结构及特性参数
2.3.2 GTR的驱动电路
2.3.3 GTR的保护电路
2.4 MOS器件
2.4.1 功率MOSFET
2.4.2 MOS门控晶闸管
2.4.3 工程应用实例
2.5 绝缘栅双极型晶体管
2.5.1 IGBT的结构特点
2.5.2 IGBT的主要参数与基本特性
2.5.3 IGBT的驱动与保护技术
2.5.4 工程应用实例
2.6 集成门极换流晶闸管
2.6.1 IGCT的结构特点
2.6.2 IGCT的关键技术
2.6.3 IGCT在变频器中的应用
2.7 功率集成电路
2.7.1 PIC技术
2.7.2 智能功率模块
2.8 习题

第3章 交-直-交变频技术
3.1 实现交-直-交变频的基本电路
3.1.1 交-直-交电压型变频
3.1.2 交-直-交电流型变频
3.2 脉冲调制型变频
3.3 谐振型变频
3.3.1 谐振直流环节逆变器的基本原理
3.3.2 谐振直流环节逆变电路举例
3.4 工程应用实例
3.5 习题

第4章 脉宽调制技术
4.1 PWM调制方法与控制技术
4.1.1 PWM控制的基本原理
4.1.2 PWM型逆变电路的控制方式
4.2 SPwM逆变器的控制技术
4.2.1 SPWM逆变器及其控制模式
4.2.2 具有消除谐波功能的SPWM控制模式的优化
4.2.3 用于SPWM控制的专用芯片与微处理器
4.3 电流跟踪型PwM逆变器控制技术
4.3.1 电流跟踪型PWM逆变器的运行原理
4.3.2 开关频率恒定的电流跟踪型PWM控制技术
4.4 PWM变频技术在调速控制系统中的应用
4.4.1 PWM控制信号的产生
4.4.2 反馈信号的检测
4.5 习题

第5章 交-交变频技术
5.1 交-交变频的工作原理
5.1.1 工作原理及运行方式
5.1.2 主电路型式
5.1.3 功率器件的电压、电流容量
5.2 交-交变频类型
5.2.1 矩形波交-交变频
5.2.2 正弦波交-交变频
5.3 习题

第6章 变频器的选择和容量计算
6.1 变频器的分类
6.2 变频器的选择
6.2.1 根据控制对象选择变频器
6.2.2 按响应速度和精度选择变频器
6.2.3 有负负载及冲击负载时如何选择变频器
6.3 变频器容量计算
6.3.1 根据电动机电流选择变频器容量
6.3.2 输出电压
6.3.3 输出频率
6.3.4 保护结构
6.3.5 U/f模式
6.3.6 电网与变频器的切换
6.3.7 瞬停再起动
6.4 习题

第7章 变频器的安装接线、调试与维修
7.1 变频器的原理框图及接线
7.1.1 变频器的基本结构
7.1.2 变频器的原理框图和接线图
7.2 变频调速系统的主电路
7.3 主电路电线
7.4 变频器的控制电路
7.5 控制电路电线
7.6 变频器的安装
7.6.1 设置场所
7.6.2 使用环境
7.6.3 安装环境
7.6.4 安装方法
7.7 变频器的抗干扰
7.8 可编程控制器与变频器的连接
7.8.1 可编程控制器与变频器的连接方法及注意事项
7.8.2 由PLC控制的电路
7.9 变频调速系统的调试
7.9.1 通电前的检查
7.9.2 变频器的功能预置
7.9.3 电动机的空载试验
7.9.4 调速系统的负载试验
7.10 变频器的维修与检查
7.10.1 测量变频器电路时仪表类型的选择
7.10.2 变频器的维修
7.10.3 变频器的检查
7.11 变频器的保护功能及故障诊断
7.11.1 保护功能
7.11.2 保护功能动作时的诊断
7.11.3 变频器的故障检修
7.12 变频器实例
7.12.1 VACON NX系列变频器
7.12.2 中达斯米克电气电子有限公的VFD-007V23A变频器
7.12.3 安圣电气有限公司TD2100供水专用变频器
7.13 通用变频器发展趋势
7.14 新型变频器简介
7.14.1 OEM化变频器升级换代
7.14.2 具有网络功能的变频器
7.14.3 矩阵变频器
7.15 习题

第8章 变频技术综合应用
8.1 变频技术应用概述
8.2 变频技术在照明和电源设备上的应用
8.2.1 高频照明技术
8.2.2 高频镇流器类型
8.2.3 镇流器鉴别
8.2.4 变频电源
8.2.5 不间断电源（UPS）
8.2.6 单相在线式UPS典型实例
8.2.7 UPS的发展方向
8.2.8 集成一体化电源
8.3 变频技术在空调设备上的应用
8.3.1 中央空调
8.3.2 用于空调设备的冷却泵
8.3.3 家用空调
8.4 变频技术在机床设备上的应用
8.4.1 数控机床
8.4.2 车床
8.4.3 磨床
8.5 变频技术在电梯设备上的应用
8.5.1 概述
8.5.2 电梯的工作原理
8.5.3 电梯的控制方式
8.5.4 自动扶梯
8.6 变频技术在生产线中的应用
8.6.1 胶片生产线
8.6.2 喷涂生产线的吸排气装置
8.7 变频调速技术在教学实验设备中的应甩
8.8 其他变频家电简介
8.8.1 变频洗衣机
8.8.2 变频冰箱
8.8.3 变频微波炉
8.9 习题
参考文献

前言/序言

《变频技术原理与应用（新版）》图书简介 引言 在现代工业生产和电气传动领域，电机驱动系统扮演着至关重要的角色。为了提升效率、降低能耗、优化工艺流程，变频技术应运而生并得到了广泛应用。本书《变频技术原理与应用（新版）》正是致力于系统阐述变频技术的理论基础、关键技术、典型应用以及未来发展趋势，旨在为广大从事电气工程、自动化控制、机电一体化等专业领域的读者提供一本权威、实用、具有前瞻性的参考教材。本书的出版，恰逢普通高等教育“十一五”国家级规划教材和全国高等职业教育规划教材的时代背景，体现了国家对高素质技能型人才培养的重视，以及对变频技术在国民经济发展中重要作用的认可。 第一部分：变频技术基础理论 本书的开篇，将从变频技术的核心基础理论入手，为读者构建起坚实的知识体系。 电机工作原理回顾与分析： 变频技术的应用离不开对电机本身特性的深刻理解。因此，本书将首先回顾异步电机、同步电机等常用电机的基本结构、电磁原理、旋转磁场理论以及稳态运行特性。在此基础上，将深入分析不同运行工况下电机参数的变化，为后续理解变频器如何控制电机提供理论依据。我们将着重讲解电磁感应、磁通、转矩的产生机制，并介绍等效电路模型，为定量分析打下基础。 变频调速的基本原理： 变频调速的核心在于改变施加于电机电源的频率和电压，从而控制电机的转速。本书将详细阐述变频调速的几种基本方式，包括恒压恒频（V/f）控制、矢量控制（转子磁场定向控制、定子磁场定向控制）和直接转矩控制（DTC）。我们将深入剖析每种控制方式的原理，分析其优缺点、适用范围以及在不同应用场景下的性能表现。 V/f控制： 作为最基础的变频调速方式，V/f控制原理简单，易于实现，但其在低速运行时存在转矩输出能力下降的问题。我们将详细讲解其数学模型，并分析其在起动、运行和制动过程中的特性。 矢量控制： 矢量控制通过将电机的定子电流分解为磁场电流分量和转矩电流分量，实现对电机磁链和转矩的独立控制，从而获得优异的动态性能和精度。本书将详细讲解矢量控制的原理，包括坐标变换（Clark和Park变换）、磁链和转矩的数学表达式，以及各种实现方法，如基于磁链观测和基于转矩观测的矢量控制。 直接转矩控制（DTC）： DTC是一种更为先进的控制策略，它直接控制电机的转矩和磁链，响应速度快，无需复杂的坐标变换。我们将介绍DTC的基本原理，包括磁链和转矩的估计方法，以及转矩和磁链的开关-电压矢量脉宽调制（SVM）技术。 电力电子技术在变频器中的应用： 变频器本质上是一个复杂的电力电子装置，其核心是功率变换。本书将详细介绍电力电子器件，如IGBT、MOSFET、GTO等在变频器中的作用和工作原理。我们将深入讲解变频器的基本拓扑结构，包括整流电路（二极管整流、可控整流）、直流环节（滤波、储能）和逆变电路（SPWM、SVPWM等脉宽调制技术）。 整流技术： 介绍不同类型整流器的结构、工作原理和性能特点，以及谐波抑制措施。 直流环节： 讲解直流环节的作用，包括滤波、缓冲和储能，以及对变频器稳定性的影响。 逆变技术： 重点讲解脉宽调制（PWM）技术，特别是空间矢量脉宽调制（SVPWM），分析其在高频开关下的电压和电流输出特性，以及对电机性能的影响。 第二部分：变频器的核心技术与设计 在掌握了基础理论之后，本书将进一步深入探讨变频器的核心技术和设计要点。 变频器的核心控制芯片与软件算法： 变频器的性能很大程度上取决于其控制芯片和软件算法。本书将介绍常用的微处理器、DSP、FPGA等控制芯片在变频器中的应用，以及各种高级控制算法的实现。我们将重点关注如何通过软件优化来提升变频器的动态响应、稳态精度和节能效果。 保护与安全技术： 变频器在运行过程中会面临过载、过压、欠压、短路、过温等各种风险。本书将详细介绍变频器内置的各种保护功能，以及如何通过合理的设计和配置来确保设备和人身的安全。我们将讲解各种保护逻辑的实现方式，以及安全认证标准。 散热与EMC设计： 变频器在工作时会产生大量的热量，良好的散热设计是保证其可靠运行的关键。同时，变频器作为高频开关电力电子设备，会产生电磁干扰（EMI），必须进行有效的电磁兼容（EMC）设计。本书将探讨各种散热技术，如自然散热、强制风冷、液冷等，并介绍EMC设计原则和滤波措施。 通信接口与组网技术： 现代变频器通常需要与其他设备进行信息交互和协同工作。本书将介绍常用的通信接口，如RS485、CAN、Ethernet/IP、Profinet等，并讲解如何构建变频器组网系统，实现远程监控、参数设置和故障诊断。 第三部分：变频技术的典型应用 理论联系实际，本书将通过大量典型应用案例，展示变频技术在各个领域的广泛应用。 工业驱动领域： 冶金、矿山机械： 在起重机、卷扬机、输送带、风机、水泵等设备中，变频器能够实现精确的起制动控制、平稳的运行速度调节，并能显著降低启动电流，减少对电网的冲击。 化工、石油、石化： 在泵、压缩机、搅拌器、风机等设备中，变频器能够根据工艺需求精确调节流量和压力，实现节能降耗，提高生产效率。 纺织、印染： 在染色机、定型机、络筒机等设备中，变频器能够实现对速度、张力的精确控制，保证产品质量。 造纸、印刷： 在纸机、印刷机等设备中，变频器能够实现对速度、张力的精确控制，提高生产效率和产品质量。 橡塑、塑料机械： 在注塑机、挤出机、压延机等设备中，变频器能够实现对转速、温度的精确控制，保证产品质量。 市政工程与建筑领域： 给排水系统： 变频恒压供水系统可以根据用户用水量自动调节水泵转速，实现恒定的水压，节约能源，减少管网冲击。 空调与通风系统： 变频控制的风机和水泵能够根据室内外环境参数自动调节送风量和循环水量，实现舒适的温度和湿度控制，同时大幅降低能耗。 电梯系统： 变频调速技术是现代电梯不可或缺的关键技术，它能够实现电梯的平稳起停、舒适的乘坐体验，以及高效的能源利用。 新能源与节能领域： 风力发电： 变频器在风力发电机中起着至关重要的作用，它能够将风力发电机产生的变化频率的电能转化为稳定的电网频率，提高发电效率。 太阳能发电： 太阳能光伏逆变器也是一种特殊的变频器，用于将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电输送到电网。 电动汽车： 电动汽车的驱动电机通常采用变频技术进行调速和控制，以实现高效的动力输出和续航里程。 交通运输领域： 轨道交通： 在城市轨道交通、高速列车等领域，变频器被广泛应用于牵引系统，实现对列车速度的精确控制，提高运行效率和乘坐舒适性。 第四部分：变频技术的发展趋势与展望 本书的最后部分，将目光投向变频技术的未来发展。 智能化与网络化： 随着物联网、大数据、人工智能技术的飞速发展，变频器正朝着更加智能化、网络化的方向发展。本书将探讨如何将AI算法应用于变频器故障诊断、预测性维护和优化控制，以及如何实现变频器与工业互联网的深度融合。 高效化与绿色化： 追求更高的功率密度、更高的效率和更低的能耗是变频技术永恒的主题。本书将介绍新型电力电子器件（如SiC、GaN）、先进的拓扑结构以及更优化的控制策略，以实现变频器的进一步高效化和绿色化。 集成化与模块化： 为了方便用户的使用和维护，变频器正朝着集成化和模块化的方向发展。本书将探讨如何将变频器与其他电气组件（如PLC、触摸屏）进行集成，形成更紧凑、更易于部署的解决方案。 特种应用领域： 除了上述通用应用外，本书还将简要介绍变频技术在一些特种应用领域的探索，如机器人、医疗设备、航空航天等。 结论 《变频技术原理与应用（新版）》是一本集理论性、实践性和前瞻性于一体的著作。通过对变频技术基础理论的深入讲解，核心技术的细致剖析，以及典型应用案例的详实呈现，本书力求为读者提供一个全面、系统的学习平台。无论是作为高等院校的教学教材，还是作为工程技术人员的案头必备，本书都将是理解和掌握变频技术的宝贵资源。我们相信，随着本书的广泛应用，必将为我国变频技术的研究、开发和应用培养出更多优秀的专业人才，为推动中国制造业的转型升级和可持续发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的电气工程专业学生，选择这本书作为我的学习参考书，是因为它涵盖了变频技术的核心内容，并且是国家级规划教材，质量非常有保障。这本书的优点在于其严谨的学术性和丰富的实践性相结合。在理论方面，作者对电力电子学、自动控制理论等相关基础知识进行了清晰的梳理，使得读者能够更容易理解变频技术背后的原理。在实践方面，书中提供了大量的实际应用案例，这些案例来源于真实工业场景，具有很强的参考价值。我尤其喜欢书中关于变频器选型、安装和调试的指导，这些内容对于我们即将走上工作岗位的学生来说，是非常宝贵的实操经验。书中的附录部分还提供了一些常用变频器的技术参数和选型指南，这对于我们快速掌握实际应用技能非常有帮助。总而言之，这是一本集理论深度和实践广度于一体的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容安排非常合理，循序渐进，让没有太多基础的读者也能轻松上手。我是一名刚刚接触变频技术的在校学生，之前对电力电子和自动控制领域了解不多。然而，这本书从最基础的半导体器件原理讲起，然后逐步深入到PWM控制、矢量控制等核心技术，再到变频器的硬件结构和故障诊断。作者在讲解每一个概念时，都会给出清晰的定义和详细的解释，并配以大量的例题和习题，帮助我巩固所学知识。我特别欣赏书中关于变频器参数设置的章节，它详细介绍了不同应用场景下参数的设置方法和注意事项，这对于我未来在实际工作中调试设备非常有帮助。书中还提及了一些最新的变频技术发展趋势，比如伺服一体化、智能化等，这让我对行业的前景充满了期待。这本书不仅教会了我“是什么”，更教会了我“为什么”和“怎么做”，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，给人一种扎实可靠的感觉。翻开扉页，厚实的书页和精美的印刷质量立刻吸引了我。我尤其喜欢书中大量的插图和图表，它们清晰地展示了复杂的概念，让我在学习过程中不再感到枯燥乏味。例如，在讲解电机控制的章节，作者绘制的电机结构图和电磁场分布图，让我对电机的内部工作原理有了直观的认识。书中的理论讲解深入浅出，逻辑性非常强，一步步引导读者理解变频器从基础的电力电子器件到整个系统的运作过程。我之前对变频技术一直有些模糊的概念，读完这本书的前几章，感觉豁然开朗，很多困扰我的问题都迎刃而解了。作者在理论阐述的同时，还穿插了一些实际应用案例，这些案例都非常有代表性，能够帮助我更好地将理论知识与实际工作联系起来。总体来说，这本书为我打下了坚实的变频技术理论基础，为我今后的深入学习和实际操作提供了非常宝贵的指导。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它极大地拓宽了我的技术视野。我之前主要接触的是PLC和HMI等自动化控制领域，对变频器了解不多。这本书为我打开了一个新的技术窗口，让我看到了变频技术在现代工业自动化中扮演着多么重要的角色。书中对变频器在各种复杂工况下的控制算法进行了详细的讲解，例如，如何实现高精度定位、如何进行转矩补偿等。这些内容让我深刻理解了变频器不仅仅是一个简单的调速装置，而是一个高度集成化的智能控制系统。作者还对变频器的发展历史和未来趋势进行了展望，这让我对整个变频技术领域有了更宏观的认识。这本书的阅读体验非常棒，信息量大但不冗余，逻辑清晰，语言生动，让我觉得学习过程本身就是一种享受。

评分☆☆☆☆☆

从一名资深电气工程师的角度来看，这本书的深度和广度都非常令人满意。我尤其看重书中在实际应用方面的论述，这对于指导一线工程师的工作至关重要。书中关于变频器在不同行业，如纺织、冶金、石油化工等领域的具体应用案例分析，非常贴合实际生产需求。例如，在讲解变频器在风机水泵节能控制中的应用时，作者不仅分析了节能原理，还给出了具体的控制策略和选型建议，这对于减少能源消耗、提高生产效率具有直接的指导意义。书中关于变频器故障诊断与维修的部分，也非常实用，列举了许多常见的故障现象及其原因分析和处理方法，这能够极大地缩短故障排除时间，减少停机损失。作者在撰写过程中，充分考虑到了理论与实践相结合的重要性，为广大电气技术人员提供了一本不可多得的工具书。