图解变频器控制及应用 李方园 9787512328549 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
• 电路分析
• 应用实例
• 李方园
• 图解
• 控制技术

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512328549

商品编码：29295357197

包装：平装

出版时间：2012-05-01

基本信息

书名：图解变频器控制及应用

定价：32.00元

作者：李方园

出版社：中国电力出版社

出版日期：2012-05-01

ISBN：9787512328549

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.359kg

编辑推荐

---

李方园编著的《图解变频器控制及应用》共分五章，**章介绍了变频器的工作原理与结构，并从控制方式、频率给定方式、运转指令方式、起动制动方式等方面进行展开和阐述；第二章介绍了三菱A700变频器的基本操作，如运行模式、参数设置、PID控制、节能计算、开环矢量调试、制动单元连接、直流供电、转矩控制；第三章阐述了三菱变频器的通信控制，以RS485、ModbusRTU、CC-Link、PROFIBUS为例进行案例分析；第四章通过冶金辊道传动、损纸皮带机、塑料挤出机等工程案例的描述，介绍了变频器的工程应用与设计；第五章介绍了变频器典型故障诊断，包括输出缺相、输入缺相、过载、过热等实际问题的解决方式。

内容提要

---

李方园编著的《图解变频器控制及应用》从变频器初学者的角度出发，按照项日与任务并重的原则对变频器行业中的主流型号（如三菱A700等）进行了操作、应用和维护的阐述，并对每个工程项目给出了具体的硬件接线和参数设置。本书通过图解的方式，对各种变频器操作步骤、工程应用和故障实例一一进行解答，具有很强的实践指导意义，读者能学有所用。《图解变频器控制及应用》深入浅出、图文并茂，适合广大变频器工程和设计人员。中、高级电工及相关院校的电气、自动化、机电一体化、应用电子技术等专业学生自学与参考。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

电工技艺精粹：精通变频器驱动的理论与实践 变频器，作为现代工业自动化领域不可或缺的核心设备，其重要性日益凸显。它能够精准控制电机转速，实现节能降耗、提升生产效率、改善工艺流程等诸多优势，已广泛应用于冶金、化工、纺织、造纸、电力、城市供水、楼宇节能等众多行业。对于电气工程师、自动化技术人员、设备维护人员以及相关专业院校的学生而言，深入理解变频器的原理、掌握其控制方法、熟练运用其实现各类应用，是提升职业技能、应对自动化挑战的关键。 本书旨在为读者构建一个全面、深入、实用的变频器控制及应用知识体系。我们不局限于某个具体品牌的介绍，而是聚焦于变频器技术本身的核心要素，从基础理论到实践操作，层层递进，力求让读者在理论上通透，在实践中得心应手。 第一篇：变频器技术基础理论 在深入探讨变频器的具体应用之前，扎实的理论基础是必不可少的。本篇将带领读者穿越变频器技术发展的脉络，理解其核心工作原理，并为后续的学习打下坚实的基础。 电机的基本原理与调速方法回顾： 在变频器控制电机之前，我们先要回顾一下电机是如何工作的，以及有哪些传统的调速方式。我们将从直流电机和交流电机（特别是三相异步电机）的基本构造、电磁原理出发，简要介绍电机的基本运行特性。接着，我们将梳理传统的电机调速方法，如串电阻调速、改变定子绕组接法、改变极对数等，分析它们的优缺点，从而引出变频器调速的革命性优势。 变频器的基本构成与工作原理： 变频器，顾名思义，就是将工频电源（如50Hz或60Hz）的频率转换为可调的交流电源，以控制电机的转速。本部分将详细剖析变频器的内部结构，主要包括： 整流单元： 将交流电转换为直流电。我们将介绍桥式整流电路、单相与三相整流的区别，以及滤波电容在其中的作用。 直流环节： 储存整流后的直流电能，并提供稳定的直流电压。我们将探讨滤波电感、制动单元（如制动电阻）的功能。 逆变单元： 将直流电转换为频率和电压可调的交流电，输出给电机。我们将重点介绍IGBT、MOSFET等功率器件的工作原理，以及PWM（脉冲宽度调制）技术在逆变过程中的核心作用，包括不同PWM模式（如正弦波PWM、SVPWM等）的生成原理和比较。 变频器调速的基本原理： 变频器之所以能够实现电机调速，核心在于其对输出电压和频率的调节。我们将深入阐述“恒定V/f控制”原理，即通过保持电压与频率的比例恒定来实现对电机转矩的控制。在此基础上，我们将介绍更高级的调速策略，如矢量控制（也称向量控制）。矢量控制能够将电机的磁场定向控制，实现媲美直流电机的动态响应和精确控制，这对于伺服电机等高性能应用尤为重要。我们将从空间矢量、磁链、转矩等概念出发，解释矢量控制的数学模型和控制框图。 变频器的保护功能： 变频器作为精密电子设备，对运行环境和电源质量有一定要求。同时，它也集成了多种保护功能，以确保电机和自身安全运行。本部分将详细介绍常见的变频器保护功能，包括：过载保护、过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护、相序保护、接地故障保护等，并分析这些保护功能的工作原理和设置要点。 第二篇：变频器的控制方式与参数设置 理解了变频器的基本原理后，如何对其进行有效的控制，以及如何根据具体应用场景进行参数设置，是实际操作的关键。 变频器的控制接口与信号： 变频器通常具备丰富的控制接口，用于接收外部指令和反馈信号。我们将详细介绍： 数字量输入（DI）： 用于接收启停、正反转、多段速选择、外部故障报警等开关量信号。 模拟量输入（AI）： 用于接收0-10V、4-20mA等模拟量信号，实现频率、电压、电流等参数的连续调节。 数字量输出（DO）： 用于指示变频器运行状态、故障报警等。 模拟量输出（AO）： 用于输出当前频率、电流、电压等运行参数。 脉冲量输入（PI）： 用于接收脉冲信号，实现位置控制等。 脉冲量输出（PO）： 用于输出脉冲信号，与编码器等配合实现闭环控制。 通信控制： 随着工业自动化的发展，变频器与上位控制器（如PLC、HMI）之间的通信控制越来越普遍。我们将介绍： RS-485通信： 基于Modbus RTU/ASCII协议的通信方式，及其在变频器与PLC之间的应用。 工业以太网通信： 如EtherNet/IP、Profinet、CC-Link等，及其在分布式控制系统中的作用。 其他通信协议： 介绍一些特定品牌或应用场景下的通信协议。 变频器的参数设置详解： 参数设置是变频器应用的核心环节。我们将系统地梳理变频器的关键参数，并结合实际应用进行讲解，包括： 基本参数： 额定频率、额定电压、额定电流、最高运行频率、最低运行频率、加减速时间等。 电机参数： 电机额定功率、额定电压、额定频率、额定转速、额定电流、功率因数、转子时间常数等。正确设置这些参数对于变频器实现最佳性能和保护至关重要。 控制参数： V/f模式选择（线性V/f、平方V/f、用户自定义V/f）、矢量控制模式选择、速度补偿、转矩提升等。 保护参数： 过载倍数、过流限制、过压/欠压阈值、过温阈值等。 I/O参数： 数字量/模拟量输入输出功能分配、通信地址设置等。 高级功能参数： 多段速设置、定长控制、PID调节参数、节能参数等。 第三篇：变频器的典型应用与实践 理论知识最终要落实到实际应用中。本篇将聚焦于变频器在各个工业领域的典型应用，通过详细的案例分析，帮助读者掌握变频器的实际选型、接线、编程和调试技巧。 通用机械设备的应用： 风机、水泵的节能应用： 详细分析风机水泵的流量-压力特性曲线，阐述变频器如何通过调节转速实现流量和压力的精准控制，并实现显著的节能效果。我们将介绍恒压供水、恒温控制等典型应用场景的实现方法。 输送带、搅拌设备的应用： 讲解变频器如何实现输送带的无级调速、平稳启停，以及搅拌设备不同转速下的工艺需求。 机床设备的应用： 介绍变频器在机床主轴、进给轴上的应用，实现加工精度和效率的提升。 冶金行业的应用： 轧钢机、卷取机控制： 讲解变频器在重载、频繁启停、高精度位置控制等场景下的应用。 提升机、行车控制： 介绍变频器在平稳起升、精确制动、速度联动等方面的应用。 纺织行业的应用： 纺纱机、织布机控制： 阐述变频器在精确转速控制、张力控制、同步控制等方面的作用。 化工行业的应用： 泵、压缩机、反应釜控制： 讲解变频器在流量、压力、温度、液位等工艺参数调节中的应用，以及防爆型变频器的选型和使用注意事项。 制药行业的应用： 高精度流量控制、混合设备应用： 强调变频器在卫生等级要求高、精确控制要求严格的应用场景。 城市基础设施应用： 楼宇供水、空调系统节能： 介绍变频器在增压泵、循环泵、风机盘管等设备上的应用，实现楼宇能耗的优化。 污水处理设备应用： 讲解变频器在曝气泵、排污泵等设备的节能和过程控制。 变频器的安装、接线与调试： 选型原则： 根据负载特性（功率、转矩、启动特性）、电源条件、工作环境、控制精度等因素，选择合适的变频器容量和类型。 安装注意事项： 详细说明变频器的安装位置、散热要求、电磁兼容（EMC）防护等。 接线规范： 详细讲解主电路接线、控制电路接线、接地要求、屏蔽线使用等，强调安全规范。 调试步骤： 从空载调试到带载调试，系统地介绍调试过程，包括参数设置检查、基本功能测试、高级功能验证、故障排查等。 第四篇：变频器的高级应用与故障诊断 在掌握了基础知识和典型应用后，本书将进一步拓展变频器的应用深度，并提供实用的故障诊断与维修方法。 多机联动与同步控制： 多台变频器并联控制： 讲解如何实现多台电机协同工作，如同步运行、负载分配等。 主从控制： 介绍如何设置一台主变频器控制多台从变频器，实现运动的同步。 伺服控制与运动控制： 变频器与伺服系统的结合： 介绍如何在一些对动态响应和精度要求极高的场合，将变频器作为伺服驱动器使用，或与伺服系统配合工作。 位置控制、速度控制、转矩控制的实现： 详细讲解如何通过参数设置和外部信号实现这些高级控制模式。 能量回馈与再生制动： 再生制动原理： 阐述当电机作为发电机运行时，能量如何被回馈到电网或存储起来。 制动单元与制动电阻的应用： 介绍制动单元的作用，以及制动电阻的选型与接线。 变频器故障诊断与排除： 常见故障现象分析： 针对常见的报警代码和故障现象（如过载、过流、过压、欠压、过温、通信故障等），提供详细的分析思路和可能的故障原因。 诊断工具与方法： 介绍万用表、示波器等基本测量工具在变频器诊断中的应用，以及软件诊断工具的使用。 维修注意事项： 强调高压危险，提供安全的维修操作指南。 案例分析： 通过实际的故障案例，帮助读者巩固故障诊断和排除能力。 结语 本书内容丰富，逻辑清晰，力求做到理论与实践相结合，深入浅出。我们相信，通过对本书的学习，读者不仅能够深刻理解变频器的工作原理，更能掌握其在各种工业场景下的应用技巧，为成为一名优秀的自动化工程师打下坚实的基础。变频器技术日新月异，本书提供的知识体系将帮助您快速适应技术发展，在瞬息万变的自动化领域中游刃有余。

评分☆☆☆☆☆

这本书，说实话，拿到手里的时候，我差点就把它放下了。封面设计得挺朴实无华的，那种感觉就像是某个老式工厂的内部培训资料，一点都不吸引人。但是，作为一名刚入行不久的电气工程师，我深知理论知识的重要性，尤其是在面对那些越来越复杂的工业自动化设备时。我当时的项目刚好涉及到好几台变频器的调试和维护，原先的资料又过于晦涩难懂，很多术语看了半天也搞不明白。抱着“死马当活马医”的心态，我翻开了这本书。一开始的章节，主要讲的是变频器的基本原理和元器件识别，枯燥是真挺枯燥的，我几乎是靠着毅力读完的。我注意到作者在解释PWM调制和载波频率这些核心概念时，用了不少图示，虽然画风确实比较“工业风”，但好在逻辑性很强，一步步地推导，让我这个对电力电子学不太感冒的人，也能勉强跟上思路。我特别喜欢它在介绍不同品牌变频器外部接线时的对比部分，那一块内容非常实用，直接拿来对照图纸操作，少走了很多弯路。这本书的优点在于它的“实战性”，它不像教科书那样空泛地谈论数学模型，而是更侧重于“这个旋钮是干嘛的”、“那个指示灯亮了代表什么故障”，这种接地气的描述，对于现场工程师来说，简直就是救命稻草。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于初学者来说，可能有一个门槛，那就是你必须对基本的电路基础和电工知识有所了解。我发现，如果一个人连直流电源和交流电源的区别都搞不清楚，直接来看这本书的后半部分，可能会被大量的专业术语和电路图淹没，从而产生挫败感。我给我的一个同事推荐这本书时，就特地嘱咐他，先去复习一下基础的电子元件知识。但对于那些已经有一定经验，但知识体系比较零散的工程师来说，这本书就像是一个完美的“知识整合器”。它非常巧妙地把不同厂商、不同应用场景下的变频器知识点串联起来，形成了一个统一的知识体系。比如，在参数设置这一块，它没有仅仅罗列出西门子、ABB或者台达的参数表，而是将“加速度曲线的平滑性”、“V/f比的分配原则”这些通用原理放在一起讲，然后才是举例说明在具体产品上的实现方式。这种“先宏观原理，后微观应用”的结构，让知识的吸收效率大大提高。每次我遇到新的变频器型号，我都会先在脑子里用这本书建立的框架去套用和对比，效果出奇地好，很多新参数的功能含义一下子就清晰明了了。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个电工技术论坛上看到有人推荐的，说这本书是“小白入门的灯塔”，我当时就有点不信邪，毕竟市面上打着“图解”旗号的书，十有八九都是挂羊头卖狗肉，内容堆砌得毫无章法。但这本书确实给我带来了一些惊喜，尤其是在故障诊断那一章。以前我对变频器故障的印象就是一片黑暗，报个代码，然后就是漫无目的的测量，浪费大量时间。这本书里，作者似乎是把自己所有的“踩坑”经验都倾囊相授了。它没有直接告诉你“报E01就是电机过流”，而是通过一系列的逻辑判断流程图来引导你。比如，如果首先检查了供电电压正常，然后确认了参数设置无误，那么下一步应该着重排查反馈回路或者电流采样模块。这种层层递进的排查方法，极大地提高了我的效率。我记得有一次我们一个大功率风机变频器频繁跳闸，我按照书上一个关于“输出侧谐波对保护电路的干扰”的章节进行分析，结果发现是电缆屏蔽层接地不良导致的干扰信号误判。要不是这本书提供了这种深入到信号层面的分析，我可能还在徒劳地检查电机绝缘呢。这本书的价值，就在于它帮你搭建了一个系统的故障分析框架，而不是简单地提供一个错误代码速查表。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的装帧设计实在是不敢恭维，拿到手上感觉像是上个世纪的产品宣传册，内页的纸张质量也比较一般，油墨有点重，长时间阅读眼睛会比较疲劳。但我必须承认，在内容深度上，它给了我远超预期的收获。我之前主要关注的是低压、中小功率变频器的应用，对于矢量控制和伺服集成方面了解不多。这本书有一部分内容专门讲解了高性能变频器如何实现磁场定向控制（FOC）的基础概念，虽然篇幅不算多，但作者用他特有的“图解”方式，把复杂的$alpha-eta$坐标变换和磁链观测过程，用非常直观的矢量图展示了出来。我过去看教科书上的矢量图总是感觉云里雾里，但配上这本书的注释和示意图，我竟然能大致理解其中的物理意义了。这对于我理解为什么有些变频器在低速运行时扭矩能保持稳定，提供了关键性的认识。这种从“知道怎么用”到“知道为什么这么用”的跨越，是很多只讲操作手册的书籍无法提供的。它弥补了我在理论深度上的知识盲区，让我能够更自信地参与到更高级的系统集成讨论中去。

评分☆☆☆☆☆

我是一个比较注重实际操作手册和应用案例的实践派，对于纯理论的书籍总是敬而远之。这本书在应用案例部分的详尽程度，是我以前很少见到的。它不仅仅是展示了一个“我们用变频器控制了一个水泵”的简单例子，而是深入到了不同负载类型（如风机、泵类、输送带）对变频器选型和参数设定的具体影响。例如，在恒转矩负载和变转矩负载的控制策略差异上，作者给出了非常具体的实例分析：在恒转矩场合，你需要关注过载能力和电流保护限值；而在风机这种变转矩场合，重点就转向了低频时的转矩补偿和散热裕量。更让我印象深刻的是，它有一个章节专门讲解了如何通过变频器实现“节能优化”，这在当前强调能效的工业环境中太有价值了。它没有空喊口号，而是给出了具体的S曲线调整、休眠/唤醒逻辑设置等可操作的技巧。读完这部分内容，我回去调整了车间里几台老旧设备的控制逻辑，能效指标确实有可见的提升，这真是一本能带来实际经济效益的书籍，而不是摆在那里的“装饰品”。