變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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嚮曉漢 著

圖書標籤:

• 變頻器
• 步進電機
• 伺服電機
• 電機驅動
• 工業控製
• 自動化
• 電力電子
• 運動控製
• 嵌入式係統
• 控製工程

店鋪： 連雲港新華書店圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122224804

商品編碼：23870342728

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2015-02-01

內容介紹
基本信息

書名：	變頻器與步進.伺服驅動技術WQ精通教程
作者：	嚮曉漢//宋昕	開本：
YJ：	58	頁數：
現價：	見1；CY=CY部	齣版時間	2015-03-01
書號：	9787122224804	印刷時間：
齣版社：	化學工業齣版社	版次：
商品類型：	正版圖書	印次：

內容提要 作者簡介 精彩導讀 目錄 D1章 電氣傳動和變頻器基礎
　1.1 電氣傳動概述
　1.2 交流調速基礎
　1.3 變頻器概述
　小結
　習題
D2章 變頻器的工作原理
　2.1 電力電子器件
　2.2 變頻器的變頻原理
　2.3 變頻器的主電路
　2.4 變頻器的控製電路
　小結
　習題
D3章 通用變頻器的常用功能
　3.1 頻率控製功能
　3.2 U/F控製功能
　3.3 矢量控製功能
　3.4 運行控製與保護功能
　3.5 變頻器的PID閉環控製功能
　小結
　習題
D4章 西門子變頻器的技術應用
　4.1 西門子變頻器的接綫與參數設置
　4.2 西門子變頻器的速度給定
　4.3 西門子變頻器的正反轉和製動控製
　4.4 西門子變頻器應用實例
　小結
　習題
D5章 三菱變頻器的技術應用
　5.1 三菱變頻器的接綫與參數設置
　5.2 三菱變頻器的速度給定
　5.3 三菱變頻器的正反轉和製動控製
　5.4 三菱變頻器的其他應用
　小結
　習題
D6章 變頻器的常用電路
　6.1 變頻器啓動與正反轉控製
　6.2 變頻器並聯控製電路
　6.3 變頻器製動及保護控製電路
　6.4 工頻-變頻切換控製電路
　小結
　習題
D7章 變頻器外圍器件與變頻器的選型
D8章 變頻器常見故障分析與維護
D9章 步進驅動係統原理及應用
D10章 伺服係統及原理
D11章 伺服係統工程應用
參考文獻
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變頻器與步進、伺服驅動技術精通教程 深度解析現代運動控製的基石 本書是一部旨在為讀者全麵、深入地剖析現代運動控製領域核心技術——變頻器、步進電機驅動和伺服電機驅動的專業教程。我們不僅會講解這些技術的原理、結構和基本工作方式，更會著重於其在實際應用中的細節、優化策略以及故障診斷與排除。本書的目標是讓讀者能夠從根本上理解這些驅動係統的運作機製，並具備獨立解決實際工程問題的能力，真正實現“完全精通”。 一、 變頻器技術：精妙調控交流電機動力之源 變頻器，作為現代工業自動化中不可或缺的關鍵設備，其核心價值在於能夠精確、靈活地控製交流電機的轉速和轉矩。本書將從變頻器的基本構成齣發，逐一深入探討： 1. 功率器件與拓撲結構： IGBT、MOSFET等功率器件的特性與選擇： 詳細闡述不同功率器件的優缺點、耐壓、電流能力、開關速度等關鍵參數，以及它們如何影響變頻器的性能和成本。我們會分析不同應用場景下（如低壓、中壓、高壓）應如何選擇閤適的功率器件。 PWM（脈衝寬度調製）技術： 深入解析PWM的生成原理，包括SPWM（空間矢量脈寬調製）、SVPWM（空間電壓矢量脈寬調製）等主流調製方式。我們將通過圖示和數學模型，清晰地展示不同調製方式如何影響輸齣電壓和電流波形，以及它們在降低諧波、提高效率方麵的差異。 整流、濾波、逆變環節： 詳細講解變頻器內部的各個環節。整流器如何將交流電轉換為直流電，濾波環節如何平滑直流電壓，以及逆變器如何將直流電再次轉換為可調頻率、可調幅度的交流電。我們會關注濾波器的選型、設計原則，以及它們對變頻器整體性能的影響。 散熱設計與可靠性： 變頻器的高功率密度意味著良好的散熱至關重要。我們將探討自然散熱、強製風冷、水冷等不同散熱方式，以及散熱片、風扇、導熱材料的選擇與布局，旨在延長變頻器的使用壽命，保證其在惡劣環境下穩定運行。 2. 控製策略與算法： V/f（電壓/頻率）控製： 作為最基礎的控製方式，我們將分析其工作原理、適用範圍以及局限性。重點會放在如何根據負載特性調整V/f麯綫，以達到更好的節能效果。 矢量控製（Field-Oriented Control, FOC）： 這是變頻器技術實現高性能控製的關鍵。我們將從數學模型齣發，詳細推導定子電流的d-q軸分解，以及如何通過控製d軸和q軸電流來分彆控製磁鏈和轉矩。我們會對比不同矢量控製的實現方式，如直接轉矩控製（DTC）和磁場定嚮控製，分析它們的優劣。 高級控製功能： 壓力/流量/速度閉環控製、PLC集成控製、多機聯動、自動增益調整（AGA）、能量迴饋等功能，我們將深入解析其實現原理和應用場景。例如，在恒壓供水係統中，如何通過PID算法結閤變頻器實現精確的壓力控製。 3. 通信與網絡集成： 主流工業通信協議： Modbus RTU/TCP、Profinet、EtherNet/IP、CANopen等協議的通信原理、報文結構和應用方式。我們將提供具體的通信實例，幫助讀者理解如何在PLC、HMI等設備之間實現與變頻器的無縫通信，構建高效的自動化控製係統。 變頻器參數設置與監控： 詳細介紹如何通過麵闆、上位機軟件、HMI等方式進行參數設置、程序下載、故障查詢和實時監控。我們將提供參數設置的指導原則，以及如何通過監控數據來分析變頻器的運行狀態。 4. 實際應用案例與優化： 風機水泵類負載： 如何利用變頻器的節能特性，優化控製策略，實現顯著的節能效果。我們會討論變頻器的欠載運行、滿載運行時的效率差異，以及如何通過參數設置來匹配負載特性。 輸送帶、捲取機類負載： 如何通過變頻器實現平穩的啓動、停止，以及精確的速度和張力控製。我們會分析在捲取過程中，如何根據捲徑的變化調整變頻器的輸齣頻率，以保持恒定的綫速度。 冶金、化工等特殊行業應用： 針對不同行業對變頻器在耐腐蝕、防爆、高溫等方麵的特殊需求，我們會介紹相應的解決方案和技術要點。 二、 步進電機驅動技術：精準定位的經濟之選 步進電機以其結構簡單、成本低廉、易於控製等優點，在許多對定位精度要求不高但需要精確步進的應用中占據重要地位。本書將全麵解析步進電機驅動的奧秘： 1. 步進電機本體結構與工作原理： 永磁式（PM）、反應式（VR）、混閤式（Hybrid）： 詳細介紹這三種步進電機的主要結構特點、勵磁方式和性能差異。我們將通過內部磁路分析，解釋它們為何能夠實現精確的步進運動。 步距角與分辨率： 深入理解步距角的概念，以及它如何影響電機的定位精度。我們將探討全步、半步、微步等不同驅動模式，以及它們如何提高電機的分辨率和運行平穩性。 堵轉轉矩、勵磁轉矩、失步現象： 分析影響步進電機性能的關鍵參數，並講解導緻失步的常見原因（如負載過大、加減速過快、驅動信號錯誤等），以及相應的預防措施。 2. 步進電機驅動器： 斬波驅動原理： 詳細講解恒流斬波驅動技術，包括二極管續流、電感續流等方式，以及如何通過控製斬波頻率和占空比來輸齣恒定的電流。 驅動器的工作模式： 全步、半步、四細分、八細分、十六細分……直至微步進。我們將詳細解析不同細分模式的原理，以及它們如何通過生成特殊的驅動脈衝序列來提高電機的平滑度和定位精度。 驅動器內部電路分析： H橋電路、電流檢測電路、驅動信號處理電路等，我們將通過電路圖解析，幫助讀者理解驅動器如何根據輸入的脈衝信號來控製電機的繞組電流，從而實現精確的步進。 驅動器選型要點： 電壓、電流、細分模式、保護功能（過流、過壓、過溫）等，我們將提供詳細的選型指南，確保讀者能夠根據具體的步進電機和應用需求選擇最閤適的驅動器。 3. 步進係統控製與應用： 脈衝信號生成： 如何通過單片機、PLC、專用運動控製器等生成精確的步進脈衝信號和方嚮信號。我們將介紹常用的脈衝生成算法，以及如何實現加減速控製。 微步進控製算法： 詳細解析微步進的實現算法，包括正弦/餘弦插值、三角波插值等，以及如何通過軟件算法來模擬細分驅動，進一步提升電機的平滑度和精度。 典型應用： 3D打印機、CNC加工中心、自動化生産綫上的傳送裝置、精密儀器設備等，我們將通過具體案例，展示步進電機驅動在這些領域中的應用優勢。 步進電機與變頻器的區彆與聯係： 明確兩者在工作原理、控製方式、性能特點上的差異，以及在某些復閤應用場景下可能存在的結閤點。 三、 伺服電機驅動技術：高精度、高響應的運動控製典範 伺服係統以其高精度、高響應、高動態性能等特點，成為現代高端自動化設備的首選。本書將帶領讀者深入探索伺服電機驅動的精髓： 1. 伺服電機本體及其工作原理： 直流伺服電機： 講解有刷和無刷直流伺服電機的工作原理、結構特點（電樞、磁場）、速度控製方式（改變電樞電壓）以及其在某些特定場景的應用。 交流伺服電機： 這是當前主流的伺服技術。我們將詳細解析永磁同步電機（PMSM）的結構（轉子永磁體、定子繞組）、磁場定嚮控製（FOC）的核心理念，以及如何通過控製定子電流的d-q分量來實現對電機轉速和轉矩的獨立精確控製。 編碼器、解算器等反饋裝置： 詳細介紹不同類型的位置反饋裝置（增量式編碼器、絕對式編碼器、光學尺、解算器）的工作原理、精度指標、安裝要求以及它們在伺服係統中的關鍵作用。我們會重點講解它們如何為伺服驅動器提供實時的位置和速度信息。 2. 伺服驅動器： 驅動器內部結構與功能： 詳細剖析伺服驅動器的核心組成部分，包括： 電源模塊： 負責將外部電源轉換為驅動器所需的直流電壓。 DSP/MCU控製器： 核心的數字信號處理器，負責執行復雜的控製算法，處理反饋信號，生成PWM信號。 PWM生成與功率輸齣級： 驅動功率管（IGBT/MOSFET），將控製指令轉化為驅動電機的PWM信號。 反饋信號處理單元： 接收編碼器等反饋信號，進行解碼和濾波。 通信接口： 支持多種通信協議，實現與上位控製器的交互。 PID控製算法： 深入講解PID（比例-積分-微分）控製在伺服係統中的應用。我們將詳細推導PID算法的數學模型，並結閤實際應用，講解如何通過整定PID參數（Kp, Ki, Kd）來優化係統的響應速度、穩定性和超調量。我們會探討不同整定方法，如經驗法、Ziegler-Nichols法等。 轉矩控製、速度控製、位置控製模式： 詳細解析這三種控製模式的實現原理，以及它們在不同應用場景下的選擇。例如，在要求恒定拉力或推力的場閤，選擇轉矩模式；在要求恒定運動速度的場閤，選擇速度模式；在要求精確到達指定位置的場閤，選擇位置模式。 先進的伺服控製技術： 前饋控製（Feedforward Control）： 如何通過預測負載變化，提前調整輸齣，提高係統的動態響應。 自適應控製（Adaptive Control）： 伺服係統如何根據負載變化自動調整控製參數，保持最佳性能。 電子齒輪、電子凸輪： 如何通過軟件實現機械聯動的功能，提高係統的柔性和靈活性。 振動抑製： 講解伺服係統如何通過特定的濾波算法和控製策略來抑製共振和機械振動。 3. 伺服係統集成與應用： 係統配置與調試： 詳細講解伺服係統的整體配置流程，包括電機與驅動器的匹配、反饋信號的連接、參數的初始化設置、以及關鍵參數（如PID增益、限流、限速等）的調試步驟。 通信與上位集成： Modbus/TCP、EtherCAT、Profinet等高速通信協議在伺服係統中的應用，以及如何與PLC、運動控製器、工控機等實現高效協同工作。 典型應用： 機器人手臂、數控機床、包裝機械、印刷設備、半導體製造設備等，我們將通過詳實的案例分析，展示伺服係統在實現高精度、高速度、高穩定性的運動控製方麵的卓越錶現。 四、 綜閤應用與故障診斷 本書的最後部分將整閤前三部分的知識，進行更深入的探討： 1. 變頻器、步進、伺服係統的綜閤對比分析： 從性能、成本、控製精度、響應速度、應用領域等方麵，係統地對比分析這三種驅動技術，幫助讀者在實際項目中做齣最優選擇。 講解如何在復雜係統中，根據不同子係統的需求，選擇和搭配不同類型的驅動器。 2. 實際工程案例深度剖析： 我們將提供多個真實的工程案例，從項目需求分析、係統設計、硬件選型、軟件編程、調試優化到最終驗收，全流程展示如何應用變頻器、步進電機驅動和伺服驅動技術解決實際問題。 案例將涵蓋不同行業、不同復雜度的應用場景，讓讀者能夠觸類旁通。 3. 故障診斷與排除： 常見故障現象分析： 詳細列舉變頻器、步進電機驅動器、伺服驅動器及其配套電機在運行過程中可能齣現的各種故障現象，如過載、過壓、欠壓、過溫、通信異常、電機不轉、抖動、噪音大、定位不準等。 係統性故障診斷流程： 提供一套係統性的故障診斷方法和工具，引導讀者逐步排查問題根源。從檢查電源、綫路連接，到分析參數設置，再到利用示波器、萬用錶等工具進行硬件測量。 根據故障碼進行分析： 針對市麵上主流品牌變頻器、伺服驅動器（如西門子、ABB、施耐德、颱達、安川、三菱等）的常用故障代碼，進行詳細的解釋和相應的處理建議。 預防性維護策略： 講解如何通過定期的檢查和維護，預防潛在故障的發生，提高係統的可靠性和使用壽命。 本書力求理論與實踐相結閤，不僅提供紮實的理論基礎，更注重實際操作的指導。通過大量的圖錶、實例和詳細的步驟解析，我們希望能幫助每一位讀者，無論您是初學者還是有一定經驗的工程師，都能在這個充滿挑戰與機遇的運動控製領域，實現從入門到精通的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本書我早就聽說瞭，一直想找機會好好研究一下，畢竟現在工業自動化這麼普及，變頻器、步進電機和伺服電機這些核心部件的原理和應用，可以說是必備的技能。我個人在工作中也接觸過一些，但總感覺理解得不夠深入，尤其是在一些復雜的控製場景下，總是會遇到瓶頸。這本書的名字聽起來就非常全麵，感覺能把這些技術體係化地梳理清楚，從基礎的理論知識，到實際的選型、調試，再到故障排除，應該都有涉及。我特彆期待書中能夠詳細講解不同類型電機在實際應用中的優劣勢對比，比如在精度要求高的場閤，伺服和步進的差異在哪裏？在對速度和扭矩有不同需求時，變頻器又能起到什麼作用？而且，書名裏的“精通教程”也讓我對書中內容的深度和廣度充滿瞭信心，希望它能引領我真正地掌握這些技術，而不是停留在錶麵。

評分☆☆☆☆☆

最近剛拿到這本《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》，迫不及待地翻閱瞭一下，這本書的排版和內容呈現方式很吸引我。它不是那種枯燥的理論堆砌，而是通過大量的圖示和案例分析，讓復雜的概念變得生動易懂。比如，在講到變頻器的控製方式時，書裏就用瞭很多生動的比喻和實際設備工作的視頻截圖（雖然是靜態的，但能想象齣動態效果），讓我對V/f控製、矢量控製等有瞭更直觀的認識。而且，書中關於步進電機和伺服電機在不同負載下的動態響應麯綫分析，也寫得非常到位，這對於我這種需要根據實際工況選擇最閤適驅動方案的人來說，簡直是雪中送炭。我尤其欣賞它對驅動器參數的深入解讀，很多參數的設置對機器的性能影響至關重要，但往往容易被忽視，而這本書把這些關鍵點都點齣來瞭，並給齣瞭具體的建議，這讓我覺得它真的“完全精通”這個標題不是浪得虛名。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛入行的自動化工程師，對變頻器、步進電機和伺服電機這些設備瞭解不多，但知道它們在現代工業中應用非常廣泛，是必須要掌握的技術。我在網上找瞭很多資料，但總是零散的，不成體係，而且很多內容都比較陳舊。偶然看到這本《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》，它的標題就很有吸引力，感覺像是為我量身定做的。我特彆希望這本書能夠從最基礎的原理講起，比如電機的基本結構、工作方式，然後逐步深入到各種驅動器的控製原理、編碼器的作用、驅動器的選型原則，以及如何進行基本的接綫和參數設置。如果書中還能提供一些實操性的指導，比如如何使用PLC與這些設備進行聯動控製，如何編寫簡單的控製程序，那就更好瞭。我希望這本書能幫助我打下堅實的基礎，讓我能夠自信地應對工作中的各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》之後，我最先關注的是它在故障排除方麵的講解。我之前工作中遇到過幾次設備突然停轉或者運行不穩定的情況，排查起來非常頭疼，很多時候都是靠經驗一點點試錯。這本書如果能提供一個係統性的故障診斷流程，或者詳細列舉常見故障現象及其原因和解決方法，那對我來說價值就太大瞭。比如，書中會不會有專門的一章講解如何利用示波器、萬用錶等工具進行電氣測量，如何分析電機繞組的電阻和絕緣情況，如何判斷編碼器信號是否異常等等。我希望它能提供一些“秘籍”，讓我能夠快速定位問題，減少停機時間，提高生産效率。畢竟，理論知識再紮實，一旦齣瞭問題，解決不瞭也是白搭，這本書的“精通”二字，我希望能體現在它解決實際問題的能力上。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名稱《變頻器與步進.伺服驅動技術完全精通教程》讓我覺得它內容會很紮實，我一直覺得驅動技術是工業自動化領域的核心，掌握瞭它，就能理解很多高級的應用。我比較關注書裏關於變頻器在不同工業場景下的應用案例，比如在冶金、化工、紡織等行業，不同行業的工況對變頻器的要求有什麼區彆？在節能方麵，變頻器能發揮多大的作用？還有，對於伺服和步進電機，書中會不會涉及到一些先進的控製算法，例如模糊PID控製、自適應控製等，以及這些算法在提高係統性能方麵的具體效果。我也很想知道，書中在講解這些技術時，會不會對比不同品牌和型號的驅動器，分析它們的優缺點，為我們實際選型提供參考。總之，我希望這本書能給我帶來更深層次的認知，讓我不僅僅停留在“會用”，而是能夠“精通”並能“創新”。