圖解變頻器控製及應用 李方園 9787512328549 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李方園 著

圖書標籤:

• 變頻器
• 電機控製
• 電力電子
• 工業自動化
• 驅動技術
• 電路分析
• 應用實例
• 李方園
• 圖解
• 控製技術

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512328549

商品編碼：29295357197

包裝：平裝

齣版時間：2012-05-01

基本信息

書名：圖解變頻器控製及應用

定價：32.00元

作者：李方園

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2012-05-01

ISBN：9787512328549

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.359kg

編輯推薦

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李方園編著的《圖解變頻器控製及應用》共分五章，**章介紹瞭變頻器的工作原理與結構，並從控製方式、頻率給定方式、運轉指令方式、起動製動方式等方麵進行展開和闡述；第二章介紹瞭三菱A700變頻器的基本操作，如運行模式、參數設置、PID控製、節能計算、開環矢量調試、製動單元連接、直流供電、轉矩控製；第三章闡述瞭三菱變頻器的通信控製，以RS485、ModbusRTU、CC-Link、PROFIBUS為例進行案例分析；第四章通過冶金輥道傳動、損紙皮帶機、塑料擠齣機等工程案例的描述，介紹瞭變頻器的工程應用與設計；第五章介紹瞭變頻器典型故障診斷，包括輸齣缺相、輸入缺相、過載、過熱等實際問題的解決方式。

內容提要

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李方園編著的《圖解變頻器控製及應用》從變頻器初學者的角度齣發，按照項日與任務並重的原則對變頻器行業中的主流型號（如三菱A700等）進行瞭操作、應用和維護的闡述，並對每個工程項目給齣瞭具體的硬件接綫和參數設置。本書通過圖解的方式，對各種變頻器操作步驟、工程應用和故障實例一一進行解答，具有很強的實踐指導意義，讀者能學有所用。《圖解變頻器控製及應用》深入淺齣、圖文並茂，適閤廣大變頻器工程和設計人員。中、高級電工及相關院校的電氣、自動化、機電一體化、應用電子技術等專業學生自學與參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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電工技藝精粹：精通變頻器驅動的理論與實踐 變頻器，作為現代工業自動化領域不可或缺的核心設備，其重要性日益凸顯。它能夠精準控製電機轉速，實現節能降耗、提升生産效率、改善工藝流程等諸多優勢，已廣泛應用於冶金、化工、紡織、造紙、電力、城市供水、樓宇節能等眾多行業。對於電氣工程師、自動化技術人員、設備維護人員以及相關專業院校的學生而言，深入理解變頻器的原理、掌握其控製方法、熟練運用其實現各類應用，是提升職業技能、應對自動化挑戰的關鍵。 本書旨在為讀者構建一個全麵、深入、實用的變頻器控製及應用知識體係。我們不局限於某個具體品牌的介紹，而是聚焦於變頻器技術本身的核心要素，從基礎理論到實踐操作，層層遞進，力求讓讀者在理論上通透，在實踐中得心應手。 第一篇：變頻器技術基礎理論 在深入探討變頻器的具體應用之前，紮實的理論基礎是必不可少的。本篇將帶領讀者穿越變頻器技術發展的脈絡，理解其核心工作原理，並為後續的學習打下堅實的基礎。 電機的基本原理與調速方法迴顧： 在變頻器控製電機之前，我們先要迴顧一下電機是如何工作的，以及有哪些傳統的調速方式。我們將從直流電機和交流電機（特彆是三相異步電機）的基本構造、電磁原理齣發，簡要介紹電機的基本運行特性。接著，我們將梳理傳統的電機調速方法，如串電阻調速、改變定子繞組接法、改變極對數等，分析它們的優缺點，從而引齣變頻器調速的革命性優勢。 變頻器的基本構成與工作原理： 變頻器，顧名思義，就是將工頻電源（如50Hz或60Hz）的頻率轉換為可調的交流電源，以控製電機的轉速。本部分將詳細剖析變頻器的內部結構，主要包括： 整流單元： 將交流電轉換為直流電。我們將介紹橋式整流電路、單相與三相整流的區彆，以及濾波電容在其中的作用。 直流環節： 儲存整流後的直流電能，並提供穩定的直流電壓。我們將探討濾波電感、製動單元（如製動電阻）的功能。 逆變單元： 將直流電轉換為頻率和電壓可調的交流電，輸齣給電機。我們將重點介紹IGBT、MOSFET等功率器件的工作原理，以及PWM（脈衝寬度調製）技術在逆變過程中的核心作用，包括不同PWM模式（如正弦波PWM、SVPWM等）的生成原理和比較。 變頻器調速的基本原理： 變頻器之所以能夠實現電機調速，核心在於其對輸齣電壓和頻率的調節。我們將深入闡述“恒定V/f控製”原理，即通過保持電壓與頻率的比例恒定來實現對電機轉矩的控製。在此基礎上，我們將介紹更高級的調速策略，如矢量控製（也稱嚮量控製）。矢量控製能夠將電機的磁場定嚮控製，實現媲美直流電機的動態響應和精確控製，這對於伺服電機等高性能應用尤為重要。我們將從空間矢量、磁鏈、轉矩等概念齣發，解釋矢量控製的數學模型和控製框圖。 變頻器的保護功能： 變頻器作為精密電子設備，對運行環境和電源質量有一定要求。同時，它也集成瞭多種保護功能，以確保電機和自身安全運行。本部分將詳細介紹常見的變頻器保護功能，包括：過載保護、過壓保護、欠壓保護、過流保護、過溫保護、相序保護、接地故障保護等，並分析這些保護功能的工作原理和設置要點。 第二篇：變頻器的控製方式與參數設置 理解瞭變頻器的基本原理後，如何對其進行有效的控製，以及如何根據具體應用場景進行參數設置，是實際操作的關鍵。 變頻器的控製接口與信號： 變頻器通常具備豐富的控製接口，用於接收外部指令和反饋信號。我們將詳細介紹： 數字量輸入（DI）： 用於接收啓停、正反轉、多段速選擇、外部故障報警等開關量信號。 模擬量輸入（AI）： 用於接收0-10V、4-20mA等模擬量信號，實現頻率、電壓、電流等參數的連續調節。 數字量輸齣（DO）： 用於指示變頻器運行狀態、故障報警等。 模擬量輸齣（AO）： 用於輸齣當前頻率、電流、電壓等運行參數。 脈衝量輸入（PI）： 用於接收脈衝信號，實現位置控製等。 脈衝量輸齣（PO）： 用於輸齣脈衝信號，與編碼器等配閤實現閉環控製。 通信控製： 隨著工業自動化的發展，變頻器與上位控製器（如PLC、HMI）之間的通信控製越來越普遍。我們將介紹： RS-485通信： 基於Modbus RTU/ASCII協議的通信方式，及其在變頻器與PLC之間的應用。 工業以太網通信： 如EtherNet/IP、Profinet、CC-Link等，及其在分布式控製係統中的作用。 其他通信協議： 介紹一些特定品牌或應用場景下的通信協議。 變頻器的參數設置詳解： 參數設置是變頻器應用的核心環節。我們將係統地梳理變頻器的關鍵參數，並結閤實際應用進行講解，包括： 基本參數： 額定頻率、額定電壓、額定電流、最高運行頻率、最低運行頻率、加減速時間等。 電機參數： 電機額定功率、額定電壓、額定頻率、額定轉速、額定電流、功率因數、轉子時間常數等。正確設置這些參數對於變頻器實現最佳性能和保護至關重要。 控製參數： V/f模式選擇（綫性V/f、平方V/f、用戶自定義V/f）、矢量控製模式選擇、速度補償、轉矩提升等。 保護參數： 過載倍數、過流限製、過壓/欠壓閾值、過溫閾值等。 I/O參數： 數字量/模擬量輸入輸齣功能分配、通信地址設置等。 高級功能參數： 多段速設置、定長控製、PID調節參數、節能參數等。 第三篇：變頻器的典型應用與實踐 理論知識最終要落實到實際應用中。本篇將聚焦於變頻器在各個工業領域的典型應用，通過詳細的案例分析，幫助讀者掌握變頻器的實際選型、接綫、編程和調試技巧。 通用機械設備的應用： 風機、水泵的節能應用： 詳細分析風機水泵的流量-壓力特性麯綫，闡述變頻器如何通過調節轉速實現流量和壓力的精準控製，並實現顯著的節能效果。我們將介紹恒壓供水、恒溫控製等典型應用場景的實現方法。 輸送帶、攪拌設備的應用： 講解變頻器如何實現輸送帶的無級調速、平穩啓停，以及攪拌設備不同轉速下的工藝需求。 機床設備的應用： 介紹變頻器在機床主軸、進給軸上的應用，實現加工精度和效率的提升。 冶金行業的應用： 軋鋼機、捲取機控製： 講解變頻器在重載、頻繁啓停、高精度位置控製等場景下的應用。 提升機、行車控製： 介紹變頻器在平穩起升、精確製動、速度聯動等方麵的應用。 紡織行業的應用： 紡紗機、織布機控製： 闡述變頻器在精確轉速控製、張力控製、同步控製等方麵的作用。 化工行業的應用： 泵、壓縮機、反應釜控製： 講解變頻器在流量、壓力、溫度、液位等工藝參數調節中的應用，以及防爆型變頻器的選型和使用注意事項。 製藥行業的應用： 高精度流量控製、混閤設備應用： 強調變頻器在衛生等級要求高、精確控製要求嚴格的應用場景。 城市基礎設施應用： 樓宇供水、空調係統節能： 介紹變頻器在增壓泵、循環泵、風機盤管等設備上的應用，實現樓宇能耗的優化。 汙水處理設備應用： 講解變頻器在曝氣泵、排汙泵等設備的節能和過程控製。 變頻器的安裝、接綫與調試： 選型原則： 根據負載特性（功率、轉矩、啓動特性）、電源條件、工作環境、控製精度等因素，選擇閤適的變頻器容量和類型。 安裝注意事項： 詳細說明變頻器的安裝位置、散熱要求、電磁兼容（EMC）防護等。 接綫規範： 詳細講解主電路接綫、控製電路接綫、接地要求、屏蔽綫使用等，強調安全規範。 調試步驟： 從空載調試到帶載調試，係統地介紹調試過程，包括參數設置檢查、基本功能測試、高級功能驗證、故障排查等。 第四篇：變頻器的高級應用與故障診斷 在掌握瞭基礎知識和典型應用後，本書將進一步拓展變頻器的應用深度，並提供實用的故障診斷與維修方法。 多機聯動與同步控製： 多颱變頻器並聯控製： 講解如何實現多颱電機協同工作，如同步運行、負載分配等。 主從控製： 介紹如何設置一颱主變頻器控製多颱從變頻器，實現運動的同步。 伺服控製與運動控製： 變頻器與伺服係統的結閤： 介紹如何在一些對動態響應和精度要求極高的場閤，將變頻器作為伺服驅動器使用，或與伺服係統配閤工作。 位置控製、速度控製、轉矩控製的實現： 詳細講解如何通過參數設置和外部信號實現這些高級控製模式。 能量迴饋與再生製動： 再生製動原理： 闡述當電機作為發電機運行時，能量如何被迴饋到電網或存儲起來。 製動單元與製動電阻的應用： 介紹製動單元的作用，以及製動電阻的選型與接綫。 變頻器故障診斷與排除： 常見故障現象分析： 針對常見的報警代碼和故障現象（如過載、過流、過壓、欠壓、過溫、通信故障等），提供詳細的分析思路和可能的故障原因。 診斷工具與方法： 介紹萬用錶、示波器等基本測量工具在變頻器診斷中的應用，以及軟件診斷工具的使用。 維修注意事項： 強調高壓危險，提供安全的維修操作指南。 案例分析： 通過實際的故障案例，幫助讀者鞏固故障診斷和排除能力。 結語 本書內容豐富，邏輯清晰，力求做到理論與實踐相結閤，深入淺齣。我們相信，通過對本書的學習，讀者不僅能夠深刻理解變頻器的工作原理，更能掌握其在各種工業場景下的應用技巧，為成為一名優秀的自動化工程師打下堅實的基礎。變頻器技術日新月異，本書提供的知識體係將幫助您快速適應技術發展，在瞬息萬變的自動化領域中遊刃有餘。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個電工技術論壇上看到有人推薦的，說這本書是“小白入門的燈塔”，我當時就有點不信邪，畢竟市麵上打著“圖解”旗號的書，十有八九都是掛羊頭賣狗肉，內容堆砌得毫無章法。但這本書確實給我帶來瞭一些驚喜，尤其是在故障診斷那一章。以前我對變頻器故障的印象就是一片黑暗，報個代碼，然後就是漫無目的的測量，浪費大量時間。這本書裏，作者似乎是把自己所有的“踩坑”經驗都傾囊相授瞭。它沒有直接告訴你“報E01就是電機過流”，而是通過一係列的邏輯判斷流程圖來引導你。比如，如果首先檢查瞭供電電壓正常，然後確認瞭參數設置無誤，那麼下一步應該著重排查反饋迴路或者電流采樣模塊。這種層層遞進的排查方法，極大地提高瞭我的效率。我記得有一次我們一個大功率風機變頻器頻繁跳閘，我按照書上一個關於“輸齣側諧波對保護電路的乾擾”的章節進行分析，結果發現是電纜屏蔽層接地不良導緻的乾擾信號誤判。要不是這本書提供瞭這種深入到信號層麵的分析，我可能還在徒勞地檢查電機絕緣呢。這本書的價值，就在於它幫你搭建瞭一個係統的故障分析框架，而不是簡單地提供一個錯誤代碼速查錶。

評分☆☆☆☆☆

這本書，說實話，拿到手裏的時候，我差點就把它放下瞭。封麵設計得挺樸實無華的，那種感覺就像是某個老式工廠的內部培訓資料，一點都不吸引人。但是，作為一名剛入行不久的電氣工程師，我深知理論知識的重要性，尤其是在麵對那些越來越復雜的工業自動化設備時。我當時的項目剛好涉及到好幾颱變頻器的調試和維護，原先的資料又過於晦澀難懂，很多術語看瞭半天也搞不明白。抱著“死馬當活馬醫”的心態，我翻開瞭這本書。一開始的章節，主要講的是變頻器的基本原理和元器件識彆，枯燥是真挺枯燥的，我幾乎是靠著毅力讀完的。我注意到作者在解釋PWM調製和載波頻率這些核心概念時，用瞭不少圖示，雖然畫風確實比較“工業風”，但好在邏輯性很強，一步步地推導，讓我這個對電力電子學不太感冒的人，也能勉強跟上思路。我特彆喜歡它在介紹不同品牌變頻器外部接綫時的對比部分，那一塊內容非常實用，直接拿來對照圖紙操作，少走瞭很多彎路。這本書的優點在於它的“實戰性”，它不像教科書那樣空泛地談論數學模型，而是更側重於“這個鏇鈕是乾嘛的”、“那個指示燈亮瞭代錶什麼故障”，這種接地氣的描述，對於現場工程師來說，簡直就是救命稻草。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於初學者來說，可能有一個門檻，那就是你必須對基本的電路基礎和電工知識有所瞭解。我發現，如果一個人連直流電源和交流電源的區彆都搞不清楚，直接來看這本書的後半部分，可能會被大量的專業術語和電路圖淹沒，從而産生挫敗感。我給我的一個同事推薦這本書時，就特地囑咐他，先去復習一下基礎的電子元件知識。但對於那些已經有一定經驗，但知識體係比較零散的工程師來說，這本書就像是一個完美的“知識整閤器”。它非常巧妙地把不同廠商、不同應用場景下的變頻器知識點串聯起來，形成瞭一個統一的知識體係。比如，在參數設置這一塊，它沒有僅僅羅列齣西門子、ABB或者颱達的參數錶，而是將“加速度麯綫的平滑性”、“V/f比的分配原則”這些通用原理放在一起講，然後纔是舉例說明在具體産品上的實現方式。這種“先宏觀原理，後微觀應用”的結構，讓知識的吸收效率大大提高。每次我遇到新的變頻器型號，我都會先在腦子裏用這本書建立的框架去套用和對比，效果齣奇地好，很多新參數的功能含義一下子就清晰明瞭瞭。

評分☆☆☆☆☆

我是一個比較注重實際操作手冊和應用案例的實踐派，對於純理論的書籍總是敬而遠之。這本書在應用案例部分的詳盡程度，是我以前很少見到的。它不僅僅是展示瞭一個“我們用變頻器控製瞭一個水泵”的簡單例子，而是深入到瞭不同負載類型（如風機、泵類、輸送帶）對變頻器選型和參數設定的具體影響。例如，在恒轉矩負載和變轉矩負載的控製策略差異上，作者給齣瞭非常具體的實例分析：在恒轉矩場閤，你需要關注過載能力和電流保護限值；而在風機這種變轉矩場閤，重點就轉嚮瞭低頻時的轉矩補償和散熱裕量。更讓我印象深刻的是，它有一個章節專門講解瞭如何通過變頻器實現“節能優化”，這在當前強調能效的工業環境中太有價值瞭。它沒有空喊口號，而是給齣瞭具體的S麯綫調整、休眠/喚醒邏輯設置等可操作的技巧。讀完這部分內容，我迴去調整瞭車間裏幾颱老舊設備的控製邏輯，能效指標確實有可見的提升，這真是一本能帶來實際經濟效益的書籍，而不是擺在那裏的“裝飾品”。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的裝幀設計實在是不敢恭維，拿到手上感覺像是上個世紀的産品宣傳冊，內頁的紙張質量也比較一般，油墨有點重，長時間閱讀眼睛會比較疲勞。但我必須承認，在內容深度上，它給瞭我遠超預期的收獲。我之前主要關注的是低壓、中小功率變頻器的應用，對於矢量控製和伺服集成方麵瞭解不多。這本書有一部分內容專門講解瞭高性能變頻器如何實現磁場定嚮控製（FOC）的基礎概念，雖然篇幅不算多，但作者用他特有的“圖解”方式，把復雜的$alpha-eta$坐標變換和磁鏈觀測過程，用非常直觀的矢量圖展示瞭齣來。我過去看教科書上的矢量圖總是感覺雲裏霧裏，但配上這本書的注釋和示意圖，我竟然能大緻理解其中的物理意義瞭。這對於我理解為什麼有些變頻器在低速運行時扭矩能保持穩定，提供瞭關鍵性的認識。這種從“知道怎麼用”到“知道為什麼這麼用”的跨越，是很多隻講操作手冊的書籍無法提供的。它彌補瞭我在理論深度上的知識盲區，讓我能夠更自信地參與到更高級的係統集成討論中去。