變頻器、軟起動器電路設計寶典 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李利著 著

圖書標籤:

• 變頻器
• 軟起動器
• 電路設計
• 電力電子
• 電機控製
• 工業自動化
• 驅動技術
• 電路分析
• 實用指南
• 技術手冊

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512307933

商品編碼：29656298248

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名：變頻器、軟起動器電路設計寶典

定價：45.00元

作者：李利著

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787512307933

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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本書共8章，主要內容包括變頻器、軟起動器的基本原理，變頻器、軟起動器各種選件的功能及選配方法，以施耐德電氣公司的變頻器ATV21、ATV61／ATV71和軟起動器ATS48為例，詳細分析瞭變頻器和軟起動器一次電路和二次電路設計中的各種常見錯誤，並給齣瞭正確的設計。附錄部分還提供瞭一些常見負載的分類方法和一些常見問題的解答。
本書以應用為目的，強調實用性，書裏提供瞭大量的工程應用方案，並給齣瞭應用圖，方便讀者學習參考。

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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變頻器、軟起動器電路設計寶典：工業自動化驅動控製的核心技術解析 在當今高度自動化的工業生産環境中，高效、可靠且節能的電機驅動控製技術是提升生産效率、降低運營成本的關鍵。變頻器和軟起動器作為兩大核心的電機驅動控製設備，其設計原理、電路構成以及實際應用已成為衡量一個工程師技術水平的重要指標。本書——《變頻器、軟起動器電路設計寶典》，正是為瞭滿足廣大工程技術人員、愛好者以及相關專業學生對這一領域深入學習的需求而精心編寫。 本書並非對市麵上已有的具體産品進行參數的堆砌或功能的羅列，而是聚焦於變頻器和軟起動器背後深層的電路設計原理與實現方法。我們將帶您從最基礎的半導體器件的開關特性入手，逐步深入到復雜的功率變換拓撲、精密的控製算法以及完備的保護與通信機製。目標是讓讀者不僅知其然，更能知其所以然，從而具備獨立分析、理解乃至創新設計變頻器和軟起動器電路的能力。 第一部分：變頻器電路設計精要 變頻器，顧名思義，是通過改變輸齣電源的頻率來控製交流電動機轉速的裝置。其核心功能在於實現電能的“變頻”和“變壓”，進而精確調控電機的輸齣扭矩和轉速。本書將從以下幾個方麵，係統性地剖析變頻器電路設計的每一個關鍵環節： 1. 功率變換拓撲的演進與選擇： 整流單元： 我們將詳細探討二極管整流橋、晶閘管（SCR）可控整流以及有源功率因數校正（APFC）電路的設計。重點分析它們的原理、優缺點、功率器件選型原則（如耐壓、電流、散熱需求）以及如何優化其濾波性能，降低諧波汙染。 直流環節： 深入研究直流濾波電容的設計，包括電容的容量選擇、ESR（等效串聯電阻）的影響、紋波抑製策略以及電解電容的壽命影響因素。此外，還會討論直流母綫電抗器的作用與設計，以及如何通過電抗器改善電網側的功率因數。 逆變單元： 這是變頻器的心髒。我們將詳盡介紹IGBT、MOSFET等功率開關器件在逆變電路中的應用。重點講解SPWM（空間矢量脈寬調製）、SVPWM（空間矢量脈寬調製）等主流調製策略的原理、優劣勢，以及如何通過精確的PWM波形生成來實現對輸齣電壓和頻率的平滑控製。不同拓撲結構如兩電平、三電平逆變器的設計差異與應用場景也將一一闡述。 濾波器設計： 為瞭抑製逆變器輸齣的PWM諧波，輸齣濾波器至關重要。我們將介紹LC濾波器、正弦濾波器（Sinusoidal Filter）等不同類型濾波器的設計方法，包括參數計算、器件選型以及對電機絕緣和噪聲的影響。 2. 控製策略與算法的實現： V/f（壓頻比）控製： 作為最基礎的開環控製方式，我們將解析其原理、電路實現以及適用於哪些負載。 矢量控製（SVC/FOC）： 這是當前主流的高性能控製方法。我們將深入剖析磁場定嚮控製（FOC）的理論基礎，包括坐標變換（Clark、Park變換）、轉子磁場估計、轉矩電流和勵磁電流的解耦控製。從數學模型到實際的數字信號處理（DSP）實現，提供清晰的指導。 直接轉矩控製（DTC）： 介紹DTC的原理，包括轉矩和磁鏈的直接估計與控製，以及其快速動態響應的優勢。 PID控製器的設計與整定： 無論哪種控製策略，PID控製器都是實現閉環反饋控製的核心。我們將詳細講解PID參數的計算方法、整定技巧，以及如何在變頻器中有效地實現PID控製，以達到快速、穩定的速度和轉矩響應。 3. 驅動與保護電路設計： 功率器件的驅動電路： IGBT、MOSFET等功率開關器件需要專門的驅動電路纔能可靠地工作。我們將講解隔離驅動、自舉驅動等不同類型的驅動電路設計，包括驅動電壓、電流的匹配，以及如何防止誤導通（Shoot-through）和過零（Zero-crossing）問題。 過壓、過流、過溫保護： 詳細闡述各種保護電路的設計。例如，如何通過采樣電阻、電流互感器（CT）或霍爾傳感器檢測電流，如何利用ADC（模數轉換器）采集電壓和電流信號，以及如何通過溫度傳感器（如NTC、PT100）監測散熱器溫度。講解保護動作的閾值設定、延時以及觸發機製。 接地與隔離： 強調良好的接地設計對於抑製電磁乾擾（EMI）、保證人身安全的重要性。介紹光耦、隔離變壓器等隔離技術在驅動電路和信號采集中的應用。 4. 輔助功能與通信接口： 製動單元設計： 講解能耗製動和再生製動的原理，以及製動電阻的選擇和製動單元的電路設計。 通信接口： 介紹RS485、CAN總綫、EtherNet/IP等工業通信接口在變頻器中的應用，以及相應的通信協議設計要點，為實現遠程監控和組網控製打下基礎。 第二部分：軟起動器電路設計解析 軟起動器，相較於直接啓動（DOL）和星三角啓動，能夠平滑地啓動電機，有效降低啓動電流和啓動轉矩對電網和機械設備的衝擊，延長設備壽命。本書將重點剖析軟起動器電路設計的核心要素： 1. 核心控製元件： 電力電子器件： 重點介紹晶閘管（SCR）作為軟起動器最核心的功率開關器件。我們將詳細講解SCR的觸發原理、門極驅動電路的設計，以及如何通過控製SCR的導通角來平滑地調節施加到電機上的電壓。 反並聯連接： 闡述SCR反並聯連接在實現交流調壓中的關鍵作用，以及如何通過控製兩個反並聯SCR的導通來控製電機的起動、運行和停止。 2. 軟起動過程控製： 起動電壓斜坡控製： 講解如何設計控製電路，實現起動電壓從零逐漸升高到額定電壓的平滑過程。包括恒定斜率起動、固定時間起動、電流限製起動等不同模式的控製邏輯。 軟停止功能： 介紹軟停止的原理，即在停止過程中逐漸降低電壓，以避免因慣性導緻的機械衝擊。 內部參數設定： 闡述起動時間、起動電壓、停止時間、最大運行電流等關鍵參數的電路實現與用戶接口設計。 3. 保護與監測功能： 過載保護： 講解如何通過電流互感器（CT）檢測電機電流，並設計過載保護電路，以防止電機過熱。 缺相保護： 分析缺相對電機的影響，並介紹缺相保護電路的設計思路。 其他保護： 如過壓、欠壓、短路等保護功能的實現。 狀態指示： 介紹LED指示燈、液晶顯示屏等用於顯示設備狀態、故障信息和運行參數的設計。 4. 附加功能模塊： 旁路接觸器： 講解旁路接觸器在電機達到額定轉速後，用於將軟起動器旁路，減小損耗，延長軟起動器壽命的設計。 通信接口： 介紹為方便遠程監控和集成到上位控製係統而設計的通信接口。 本書的特色與價值： 深入的原理分析： 拒絕淺嘗輒止，每一項電路設計都建立在紮實的理論基礎之上，從器件特性到係統集成，層層剝離，深入本質。 貼近實際的應用： 結閤實際工程需求，分析不同應用場景下的電路設計考量，提供可行的解決方案。 豐富的電路圖例： 配備大量經典、實用的電路圖，力求圖文並茂，便於讀者理解和參考。 嚴謹的邏輯結構： 內容組織閤理，從基礎到高級，循序漸進，形成完整的知識體係。 麵嚮動手實踐： 旨在培養讀者的電路分析和設計能力，鼓勵讀者動手實踐，將理論知識轉化為實際技能。 無論您是正在從事工業自動化設備研發的工程師，還是緻力於電機驅動控製領域的學習者，亦或是對電力電子技術充滿好奇的技術愛好者，《變頻器、軟起動器電路設計寶典》都將是您不可或缺的參考資料。本書將助力您全麵掌握變頻器與軟起動器電路設計的精髓，為您的職業生涯和技術進步提供強有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，簡直就是一場結構嚴謹的思維漫遊。它不像某些技術手冊那樣，隻是簡單羅列公式和參數，而是將復雜的變頻器和軟起動器內部的工作邏輯，通過一種近乎敘事的方式娓娓道來。作者似乎深諳如何將深奧的電力電子學知識，轉化為工程師們日常可以理解和操作的語言。我尤其欣賞它對不同拓撲結構的詳細剖析，那種從最基礎的IGBT開關特性到整套PWM控製策略的遞進，邏輯鏈條清晰到令人拍案叫絕。書中對故障診斷和EMC兼容性設計的章節處理得尤為到位，不是空泛地提一句“要注意乾擾”，而是深入到具體的布局走綫和濾波元件的選擇，給齣瞭實戰中真刀真槍的建議。讀完之後，我感覺自己對過去那些憑經驗修修補補的“小聰明”有瞭更係統、更本質的認識，仿佛推開瞭一扇通往底層原理的大門，視野豁然開朗。這種由錶及裏、層層剝筍的講解方式，極大地提升瞭我解決實際問題的能力和底氣。

評分☆☆☆☆☆

說實話，在深入閱讀之前，我擔心這本書會充斥著大量的過時信息，畢竟電力電子技術日新月異。然而，我驚喜地發現，作者在內容更新方麵做得極其齣色，它在闡述經典理論的同時，巧妙地穿插瞭最新的半導體器件（比如SiC MOSFETs的應用前景）和控製算法（如先進的無傳感器控製方法）的探討。它沒有陷入對某一特定品牌或型號的局限性描述，而是聚焦於那些具有長期生命力的核心原理和設計思想。這意味著這本書的價值是具有延展性的，它教你的不是如何操作某款産品，而是如何掌握這個領域未來的發展方嚮和核心競爭力。對我這樣一個需要不斷更新知識庫的研發人員來說，這本寶典無疑是投資迴報率最高的一本專業書籍，它為我未來幾年的技術路綫規劃提供瞭堅實的理論支撐和前瞻性的視角。

評分☆☆☆☆☆

這本書在實操層麵的價值，遠遠超齣瞭我最初的預期。市麵上很多書籍要麼過於理論化，讓人摸不著頭腦；要麼就是隻提供應用實例，卻缺乏背後的原理支撐，導緻一旦遇到非標準故障就束手無策。然而，這部寶典找到瞭一個完美的平衡點。書中關於定製化控製算法的部分，簡直是為那些需要深度嵌入式開發的工程師量身定做的“武功秘籍”。它不僅僅是教你如何使用現成的芯片，更是引導你理解如何根據負載特性去“設計”控製方案。我嘗試用書中提到的某個關於磁鏈觀測的改進算法，去優化我們生産綫上一個老舊的電機驅動係統，結果能耗降低瞭將近百分之五，而且運行平穩性有瞭顯著提升。這種可量化、可復現的成果，讓我對這本書的信賴達到瞭一個新的高度。它不是紙上談兵，而是能實實在在帶來效率提升和成本節約的“硬通貨”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是工業美學的教科書！深邃的黑色背景上，一行行電路原理圖的綫條猶如閃爍的星辰，那種嚴謹而又充滿力量感的美學，一下子就抓住瞭我這個常年在設備間裏和電氣打交道的技術人員的眼球。我拿到手的時候，首先被它沉甸甸的質感所吸引，不是那種輕飄飄的平裝本能比擬的，翻開扉頁，那種厚實的紙張和清晰的印刷質量，讓我感覺這不是一本普通的參考書，而是一件值得珍藏的工具。特彆是書脊上采用的燙金工藝，在燈光下反射齣低調卻又奢華的光澤，讓人一看就知道裏麵蘊含的知識分量非同一般。我甚至捨不得把它放在布滿灰塵的工作颱上，而是把它恭敬地擺在瞭我的私人書架上，每次需要查閱資料時，那種儀式感油然而生。這種對書籍物理形態的極緻追求，足以體現作者和齣版社在內容之外，對讀者體驗的深度思考與尊重。光是這份對細節的把控，就讓我對內部的專業內容充滿瞭信心，仿佛這本書本身就是一件精密的儀器，散發著可靠和專業的信號。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀和排版來看，這本書的設計者顯然是站在一個非常高的學術和工程交叉點上進行考量的。它的圖錶繪製質量高得驚人，那些時域波形圖、相量圖以及PCB布局的示意圖，綫條銳利，標注清晰，即便是放大很多倍查看，核心信息點也不會丟失或模糊。更值得稱贊的是，它在引入新的概念時，總能配上一段非常精煉的背景介紹，解釋清楚這個技術點在整個行業發展曆程中的地位和優勢，避免瞭讀者在閱讀過程中産生“這個東西為什麼重要”的疑惑。此外，書中大量的參考文獻和注釋係統做得非常嚴謹，如果你對某個特定章節的理論根源感到好奇，總能順藤摸瓜找到更深層次的學術論文或標準文件。這體現瞭一種嚴謹的治學態度，讓這本書不僅是一個學習工具，更像是一個可以長期依賴的專業知識索引庫。