变频器应用技术（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

李方园 著

图书标签:

• 变频器
• 电机控制
• 电力电子
• 工业自动化
• 驱动技术
• 电气工程
• 第二版
• 应用技术
• 节能
• 控制系统

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030400208

版次：1

商品编码：11440486

包装：平装

丛书名： 高职高专电子信息类系列教材、高等职业教育十二五规划教材

开本：16开

出版时间：2014-03-01

页数：221

内容简介

本书从变频器使用者的角度出发，从理论到实践、从设计到应用，由浅入深地阐述了变频器的基础知识、使用功能、使用系统的设计、节能应用及维护经验。
本书最大的特点就是按照使用者了解和应用变频器的渐进过程，结合生产工艺和机械装备的实际应用，详细介绍了变频器的使用范围、工作原理以及行业经验，力图将变频器在应用中所涉及的重点以言简意赅的方式呈现给读者。
本书可以作为高职高专院校电气自动化技术、机电一体化技术、自动控制及相关专业的教材，也可供电气从业人员参考使用。

目录

第1章 变频器基础知识
1.1 交流电动机的调速方式
1.2 交流异步电动机的调速原理
1.3 变频器的电路结构
1.4 变频器的分类与特点
1.5 技能训练1：三菱D700变频器的试运行
1.6 技能训练2：西门子MM4系列变频器的基本操作
本章小结
思考与练习题
第2章 变频器的使用功能
2.1 变频器的控制方式
2.2 变频器的频率给定方式
2.3 变频器的运转指令方式
2.4 变频器的启动制动方式
2.5 技能训练1：三菱D700变频器端子的简单接线
2.6 技能训练2：三菱D700变频器运行模式的操作
2.7 技能训练3：西门子MM420变频器调试案例分析
本章小结
思考与练习题
第3章 变频器使用系统的设计
3.1 变频调速系统的设计原理
3.2 转速控制应用
3.3 PID控制应用
3.4 通信控制应用
3.5 变频控制柜的设计
本章小结
思考与练习题
第4章 变频器的节能应用
4.1 变频节能的典型应用
4.2 给、排水系统的变频器节能控制
4.3 暖通空调系统的变频节能控制
4.4 注塑机变频节能应用
4.5 变频家电的节能应用
本章小结
思考与练习题
第5章 变频器的维护经验
5.1 变频器维护基本要点
5.2 过压原因及故障定位
5.3 过流原因及故障定位
5.4 过载原因及故障定位
5.5 缺相原因及故障定位
5.6 技能训练：变频器主电路元器件检测
本章小结
思考与练习题
参考文献

前言/序言

变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术，它以很好的调速、节能性能，在各行各业中获得了广泛的应用。随着工业的快速发展，变频器的应用也经历了从初级到高级、从传统控制到先进控制的过程，变频器在节能应用、设备控制中所扮演的角色越来越重要。
　随着维修电工（高级、技师）对于变频器的使用、操作和设计要求越来越高，“变频器应用技术”在高职高专教育中的课程改革迫在眉睫。为了使高职高专学生更好地掌握和理解变频器知识，本书进行了大胆的改革和尝试。从变频器使用者的角度出发，从理论到实践、从设计到应用，由浅入深地阐述了变频器的基础知识、变频器的使用功能、变频器使用系统的设计、变频器的节能应用以及变频器的维护经验。
　本书共分5章。第1章主要介绍了变频器的基础知识，包括交流电动机的调速方式、异步电动机的变频调速原理、变频器的电路结构和变频器的分类与特点；第2章主要介绍了变频器的使用功能，内容包括变频器的控制方式、频率给定方式、运转指令方式和启动制动方式；第3章介绍了变频器使用系统的基本设计原理，包括转速控制应用、PID控制应用和通信控制应用，同时介绍了变频控制柜设计的基本要点；第4章介绍了变频节能应用的必要性，并列举了给排水系统的变频器节能应用、暖通空调系统的变频器节能应用、注塑机的变频器节能应用和变频家电的应用；第5章主要介绍了变频器维护经验，包括变频器维护基本要点和具体的故障排除案例（过压、过流、过载原因、缺相、通信故障等），以及如何进行原因查找及故障定位。
　本书由李方园任主编，高明远、陈希球任副主编，张小冰、储海燕、钟晓强、杨帆、郑发泰、李雄杰、张东升、叶明、应秋红等参与了编写。在编写过程中，三菱、西门子、安川、艾默生等厂家相关人员提供了相当多的典型案例和调试经验。同时，在编写本书过程中参考和引用了国内外许多专家、学者、工程技术人员发表的论文、著作等资料，在此一并致谢。为便于教师教学和学生学习，本书配有电子课件等教学资源，可到科学出版社网站（www.abook.cn）下载。
　由于编者水平有限，编写过程中难免存在不足和疏漏之处，希望广大读者能够给予更多的批评、指正，不胜感谢。变频器市场规模的逐渐扩大，变频器产品的日渐丰富，变频器技术的异彩纷呈，这些都使得变频器的应用案例更新速度加快，因此编者烦请各位业内人士：如果您有好的应用案例或者想更正书中需要商讨的任何细节，都请联系主编（邮箱：　Muzi_woody@163.com），以本书搭建起变频器应用技术的培训平台和实践基地，为提高变频器的应用水平做出一定的贡献。

《电力电子系统实用技术手册》 内容简介 本书是一部面向广大电力电子工程师、技术人员、科研人员及相关领域从业者的实用技术手册，旨在系统、全面地梳理和阐述电力电子系统的核心理论、关键技术、设计方法、应用实践以及发展趋势。全书以“实用”为核心，力求在理论深度与工程实践之间取得最佳平衡，为读者提供一套完整、易懂、可操作的技术指南。 第一篇 电力电子系统基础理论 本篇着重于构建读者对电力电子系统的宏观认知和扎实理论基础。 第一章 电力电子学的基本概念与发展历程 本章将首先界定电力电子学的内涵，阐述其在现代工业、能源、交通、信息等领域不可替代的作用。通过回顾电力电子技术从萌芽到成熟的发展脉络，分析关键技术的突破（如晶闸管、IGBT、MOSFET等功率器件的出现）、理论的演进（如脉冲宽度调制PWM技术、软开关技术等）以及应用领域的拓展，帮助读者理解电力电子技术发展的驱动力与时代特征。 第二章 电力电子器件原理与特性 详尽介绍各类主流电力电子器件的物理结构、工作原理、关键参数及其优缺点。内容涵盖： 二极管类： 整流二极管、快恢复二极管、肖特基二极管等，重点分析其正向压降、反向恢复时间、耐压和电流能力。 晶闸管类： 普通晶闸管（SCR）、双向晶闸管（TRIAC）、门极可关断晶闸管（GTO）、集成门极换流晶闸管（IGCT）等，深入剖析其触发、关断机制、通态压降、阻断能力。 功率MOSFET： 重点讲解其栅极控制原理、导通电阻、开关损耗、热特性，以及不同工艺（如DMOS、VMOS）的特点。 功率IGBT： 结合MOSFET和BJT的优点，详细解析其栅极驱动、导通特性、关断延迟、杂散电感的影响，并与其他器件进行对比。 其他器件： 简要介绍如SiC、GaN等新型宽禁带半导体器件的优势及其在未来电力电子领域的应用前景。 第三章 电力电子电路拓扑与基本变换原理 本章系统介绍构成电力电子系统的基本电路单元及其工作原理。 整流电路： 单相、三相整流电路，有源和无源整流，脉冲数、电压利用率、波形畸变等指标的分析。 逆变电路： 不可控逆变、半控逆变、全控逆变，SPWM、SVM等调制策略，输出电压、频率控制的原理。 直流-直流变换电路（DC-DC Converter）： 升压（Boost）、降压（Buck）、升降压（Buck-Boost）、隔离型（Flyback, Forward, Half-Bridge, Full-Bridge）等拓扑的原理、能量传输机制、开关损耗分析。 交-交变换电路： 直接变频、斩波器等原理。 谐振电路： ZVS（零电压开关）、ZCS（零电流开关）等软开关技术在减少损耗、提高效率方面的作用。 第四章 控制理论在电力电子中的应用 深入探讨控制理论如何应用于电力电子系统的性能优化与稳定运行。 反馈控制原理： PID控制器、滞环控制器、滑模控制器等在稳压、稳流、稳频等方面的应用。 脉冲宽度调制（PWM）技术： 介绍不同类型的PWM（如单极性PWM、双极性PWM、空间矢量PWM (SVPWM)），分析其对输出波形质量、开关损耗和谐波含量的影响。 数字控制技术： 微处理器、DSP、FPGA在电力电子控制器中的应用，实时采样、数字滤波、数字补偿算法。 系统稳定性分析： 介绍如何对电力电子系统进行小信号建模和稳定性分析，以及常用的稳定判据。 第二篇 电力电子系统的设计与实现 本篇将从工程实践角度出发，详细讲解电力电子系统的设计流程、关键环节和考量因素。 第五章 功率变换器设计方法 基本设计流程： 从需求分析、参数确定、拓扑选择、器件选型到PCB布局、散热设计、电磁兼容（EMC）设计。 器件选型原则： 根据工作电压、电流、频率、效率、成本等因素，选择合适的功率器件、驱动电路、续流二极管。 驱动电路设计： 详细介绍IGBT、MOSFET等器件的栅极驱动电路设计，包括隔离驱动、电平转换、保护功能。 滤波电路设计： 输入滤波、输出滤波的设计原则，电感、电容的选型，旨在抑制谐波、减小纹波。 散热设计： 功率器件的热阻、散热器选型、风冷与水冷等散热方式的比较与选择，确保器件在安全温度下工作。 第六章 电磁兼容（EMC）设计 EMC基本概念： 干扰源、传播途径、受害者，以及辐射发射、传导发射、抗扰度等术语。 EMC设计原则： 减少干扰源、阻断传播途径、提高受体抗扰度。 EMC设计方法： PCB布局优化（关键信号布线、电源/地线处理）、屏蔽技术、滤波技术、接地设计，以及EMC测试标准与方法。 第七章 保护与安全设计 过流保护： 快速熔断器、电流互感器、过流检测电路的设计。 过压保护： 瞬态电压抑制器（TVS）、压敏电阻（MOV）、稳压二极管等。 过温保护： 热敏电阻、温控开关等。 短路保护： 软启动、电流限制等。 绝缘与安全距离： 根据不同标准，设计满足安全要求的绝缘距离和爬电距离。 元器件可靠性： 考虑元器件的寿命、失效模式，以及降额使用原则。 第八章 PCB布局与布线技巧 关键原则： 短而粗的功率线、减少寄生参数、信号完整性、热管理。 详细指导： 功率回路的布局、控制信号与功率信号的隔离、地线的合理规划、高频器件的布局、散热器件的考虑。 第三篇 典型电力电子应用与案例分析 本篇通过具体应用场景，展现电力电子技术的实际价值与技术挑战。 第九章 工业驱动与电机控制 交流电机调速： V/f控制、矢量控制、直接转矩控制（DTC）的原理与特点，在冶金、纺织、化工等行业的应用。 直流电机调速： 斩波器控制、PWM控制，在起重、牵引等领域的应用。 伺服系统： 高精度定位与速度控制，在机器人、自动化生产线中的应用。 第十章 新能源发电与并网技术 光伏发电系统： MPPT（最大功率点跟踪）技术，DC-AC逆变器设计，并网控制策略，低压穿越、高压穿越技术。 风力发电系统： 变桨控制、变流器设计，双馈异步发电机、永磁同步发电机的应用。 储能系统： 电池管理系统（BMS）中的电力电子应用，DC-DC、DC-AC变换器在储能中的作用。 第十一章 电力品质与不间断电源（UPS） 有源滤波器（APF）： 补偿谐波、无功功率，提高电能质量。 不间断电源（UPS）： 在线式、后备式、在线互动式UPS的原理，后备电池管理，输出稳定控制。 静态开关（STS）与在线式双转换UPS： 关键技术与应用。 第十二章 电动汽车电力电子系统 车载充电机（OBC）： 高效率、高功率密度的DC-DC变换器设计。 电机控制器： 驱动电机、实现能量回收。 DC-DC变换器： 为车载低压电器供电。 电池管理系统（BMS）： 均衡、监控功能。 第十三章 其他应用领域 开关电源（SMPS）： 消费电子、通信设备中的应用。 感应加热： 高频感应加热电源的设计。 电弧焊电源： 逆变式电弧焊机的原理。 航空航天与轨道交通： 对可靠性、轻量化、高效率的特殊要求。 第四篇 电力电子技术的发展趋势 本篇展望未来，探讨电力电子技术的前沿方向与发展潜力。 第十四章 新材料与新器件 宽禁带半导体（SiC、GaN）： 在高频、高温、高压应用中的优势，降低损耗，提高功率密度。 新型封装技术： 提升散热能力、减小寄生参数。 集成化与模块化： 提高系统紧凑性与可靠性。 第十五章 智能化与网络化 人工智能（AI）在电力电子中的应用： 智能控制、故障诊断、预测性维护。 物联网（IoT）与云计算： 远程监控、数据分析、优化运行。 自适应控制与自学习系统： 应对复杂多变的运行环境。 第十六章 面向绿色能源与可持续发展的挑战 更高效率、更低损耗： 持续的技术追求。 电能的有效利用与管理： 智能电网、微电网中的角色。 循环经济与环保设计： 元器件回收、无铅工艺等。 附录 常用电力电子器件参数手册 相关标准与规范列表 术语表 本书力求内容严谨，逻辑清晰，语言精练，配以大量图表和实例，帮助读者深入理解电力电子系统的精髓，掌握解决实际工程问题的能力，并对未来发展有更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

【对《变频器应用技术（第二版）》的初步印象与期待】 作为一个刚刚接触电气工程领域的研究生，我深知变频器技术的重要性，它是现代工业自动化中不可或缺的组成部分。然而，在学校的学习过程中，虽然接触了一些基础的电机控制理论，但对于变频器具体的应用细节、实际调试中的难点以及如何根据项目需求进行高效选型，仍然感到有些模糊。这本《变频器应用技术（第二版）》在我看来，就像是一本“操作手册”，我希望能通过它来系统地学习变频器的工作原理，掌握不同类型变频器的基本结构和控制逻辑。我尤其期待书中能够提供丰富的图例和清晰的流程图，帮助我理解复杂的接线方式和参数设置界面。此外，我希望书中能够包含一些典型的应用案例，例如在水泵、风机、传送带、数控机床等设备中变频器的具体应用，并给出相应的选型依据和参数设置建议。这不仅能加深我对理论知识的理解，更能为我未来的毕业设计或实际工作打下坚实的基础。我希望通过这本书，能够从“知道”变频器是什么，进步到“懂得”如何使用变频器，并且能够在实际工作中独立解决遇到的问题。

评分☆☆☆☆☆

【一位自动化设备集成商对《变频器应用技术（第二版）》的展望】 作为一家专注于提供自动化解决方案的公司，我们经常需要为客户设计和集成各种自动化设备，其中变频器是我们必不可少的“利器”。随着客户对设备性能、能效以及智能化水平要求的不断提高，如何选择最适合的变频器并将其高效集成到整体自动化系统中，对我们来说是一个持续的挑战。我们常常面临这样的困境：市面上部分变频器虽然功能强大，但配置复杂，需要花费大量时间和精力去调试；而一些易于使用的变频器，又可能在某些特定应用场景下性能不足。因此，我非常期待《变频器应用技术（第二版）》能够提供一套全面、系统的变频器选型指南，涵盖不同品牌、不同系列变频器的特点、优势和局限性，并提供量化的选型依据。同时，我希望书中能够深入探讨变频器与其他自动化组件（如PLC、伺服驱动器、传感器、通信模块）之间的集成策略，包括各种通信协议（如Modbus, Profinet, EtherNet/IP）的应用，以及如何实现数据的高效交换和协同控制。此外，对于如何对变频器进行远程监控、故障诊断和预测性维护，我也希望能在这本书中找到实用的解决方案和最佳实践。

评分☆☆☆☆☆

【关于《变频器应用技术（第二版）》的感悟分享】 这本《变频器应用技术（第二版）》真是来得及时，我最近手头正好有一个新项目，需要对几台老旧的电机进行改造升级，其中一项核心任务就是引入变频器来优化它们的运行效率和控制精度。市面上关于变频器的书籍不少，但很多都偏重理论，要么就是针对特定品牌讲得非常深入，却忽略了实际应用中的常见问题和集成挑战。我翻阅过几本，总感觉不够“接地气”，像是隔靴搔痒，很难找到一套系统性的、能够指导我从零开始一步步解决实际问题的方案。听说这本“第二版”在内容上进行了更新和扩充，特别强调了应用层面，这让我对它充满了期待。我希望能在这本书里找到关于不同类型变频器选型、安装、接线、参数设置的详细指导，更重要的是，能够了解到如何根据不同的负载特性（比如恒转矩、恒功率、风机水泵类负载）来选择合适的变频器型号和优化参数组合，从而达到最佳的节能效果和运行稳定性。此外，对于一些初学者容易遇到的调试难题，比如谐波干扰、电磁兼容性问题、如何进行故障诊断和排除等，我也希望能在这本书中得到清晰的解答和实用的技巧。总而言之，我希望能通过这本书，真正掌握变频器在工业生产中的核心应用能力，让我的项目顺利推进。

评分☆☆☆☆☆

【一位老工程师眼中的《变频器应用技术（第二版）》】 从业二十多年，接触过大大小小的电气控制系统，变频器自然是绕不开的关键设备。从早期的V/f控制到现在的矢量控制，再到更高级的同步伺服控制，技术的进步始终伴随着我们。然而，即便经验丰富，面对日益复杂的工业自动化场景，新的挑战也层出不穷。特别是近年来，随着智能化、柔性化生产的需求不断提升，对变频器的高精度控制、低速大扭矩输出、以及与其他自动化设备（如PLC、HMI、上位机系统）的无缝集成提出了更高的要求。我一直希望找到一本能够兼顾理论深度与实践广度的权威参考书，它不仅能帮助我理解最新的变频器技术原理，更能提供一套实操性的指导，让我能够应对各种复杂的应用工况。这本《变频器应用技术（第二版）》的出现，让我看到了希望。我特别关注书中是否能够详细阐述不同控制模式（如开环矢量、闭环矢量、伺服控制）的优劣势及其适用场景，以及如何在实际应用中进行精确的参数整定，以实现动态响应快、稳速精度高、过载能力强等性能指标。此外，对于变频器在复杂负载（如卷取机、升降机、轧钢机等）中的应用案例分析，以及如何解决高动态要求下的控制难题，我也希望能在这本书中找到宝贵的经验分享。

评分☆☆☆☆☆

【我对《变频器应用技术（第二版）》的潜在价值的看法】 在电气工程的实践领域，变频器无疑是提升设备性能、降低能耗的关键技术之一。我一直认为，要真正掌握一项技术，不仅要理解其原理，更要熟悉其“脾气”——即在实际应用中可能出现的各种状况和应对策略。这本《变频器应用技术（第二版）》在我看来，正是致力于弥合理论与实践之间的鸿沟。我特别关注书中对于变频器“软启动”、“软停止”功能的详细阐述，以及如何通过调整这些参数来减少对机械传动系统的冲击，延长设备寿命。同时，对于变频器在节能方面的具体应用，例如如何通过调整输出频率来适应不同的负载需求，如何利用变频器的能量回馈功能来回收部分再生能量，我也希望能在这本书中找到详实的分析和计算方法。此外，我还在思考，这本书是否能够提供一些关于变频器在极端环境下（如高温、高湿、强电磁干扰）的应用注意事项，以及相应的防护措施。因为在很多工业现场，变频器的可靠运行至关重要。总而言之，我希望这本“第二版”不仅能巩固我现有的知识，更能为我打开新的视野，让我能够更深入、更全面地理解和应用变频器技术。