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蔡杏山 著

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• 双色版
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• 维修
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店铺： 智博天恒图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122134158

商品编码：29514589401

包装：平装

出版时间：2012-07-01

图书基本信息
图书名称	图解易学变频技术：双色版
作者	蔡杏山
定价	48.00元
出版社	化学工业出版社
ISBN	9787122134158
出版日期	2012-07-01
字数
页码
版次	5
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.459Kg

内容简介

本书采用双色图解的形式，系统介绍了变频技术概述、电力电子器件、电力电子电路、变频器电路原理与检修、变频器的使用、变频器及外围设备的选用、安装与维护等内容。本书基础起点低、内容深入浅出、讲解通俗易懂，读者学完本书就能轻松掌握变频技术。 　　本书可供电力电子行业从事变频器使用与检修的技术人员学习使用，也适合作职业院校相关专业的教材。

作者简介

目录

章 变频技术概述 1.1 变频技术简介　 1.1.1　类型　 1.1.2　发展　 1.2 异步电动机的调速方式与变频器的基本组成　 1.2.1　异步电动机的调速方式　 1.2.2　变频器的基本组成　 第2章 电力电子器件 2.1 单向晶闸管（SCR）　 2.1.1　外形与符号　 2.1.2　结构与工作原理　 2.1.3　检测　 2.1.4　其他类型的晶闸管　 2.2 门极可关断晶闸管（GTO）　 2.2.1　外形、结构与符号　 2.2.2　工作原理　 2.2.3　检测　 2.3 双向晶闸管（BTT）　 2.3.1　符号与结构　 2.3.2　工作原理　 2.3.3　检测　 2.4 电力场效应管（MOSFET）　 2.4.1　增强型MOS管　 2.4.2　耗尽型MOS管　 2.5 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）　 2.5.1　外形、结构与图形符号　 2.5.2　工作原理　 2.5.3　检测　 2.6 其他类型的电力电子器件　 2.6.1　静电感应晶体管（SIF）　 2.6.2　MOS控制晶闸管（MCT）　 2.6.3　集成门极换流晶闸管（IGCT）　 2.6.4　功率模块和功率集成电路　 2.7 电力电子器件的驱动电路　 2.7.1　电气隔离电路　 2.7.2　晶闸管驱动电路　 2.7.3　GTO驱动电路　 2.7.4　电力MOS管的驱动电路　 2.7.5　IGBT驱动电路　 2.8 电力电子器件的保护电路　 2.8.1　过电流保护电路　 2.8.2　过电压保护电路　 2.8.3　缓冲电路　 第3章 电力电子电路 3.1 整流电路（AC-DC变换电路）　 3.1.1　不可控整流电路　 3.1.2　可控整流电路　 3.2 斩波电路（DC-DC变换电路）　 3.2.1　基本斩波电路　 3.2.2　复合斩波电路　 3.3 逆变电路（DC-AC变换电路）　 3.3.1　逆变原理　 3.3.2　电压型逆变电路　 3.3.3　电流型逆变电路　 3.3.4　复合型逆变电路　 3.4 PWM控制技术　 3.4.1　PWM控制的基本原理　 3.4.2　SPWM波的产生　 3.4.3　PWM控制方式　 3.4.4　PWM整流电路　 3.5 交流调压电路　 3.5.1　单向晶闸管交流调压电路　 3.5.2　双向晶闸管交流调压电路　 3.5.3　脉冲控制交流调压电路　 3.5.4　三相交流调压电路　 3.6 交-交变频电路（AC-AC变换电路）　 3.6.1　单相交-交变频电路　 3.6.2　三相交-交变频电路　 第4章 变频器主电路详解与检修 4.1 主电路的单元电路分析　 4.1.1　整流电路　 4.1.2　中间电路　 4.1.3　逆变电路　 4.2 主电路实例分析　 4.2.1　典型主电路实例分析一　 4.2.2　典型主电路实例分析二　 4.3 主电路的检修　 4.3.1　变频器电路的工作流程　 4.3.2　主电路各单元电路的常见故障　 4.3.3　不带电检修主电路　 4.3.4　变频器无输出电压的检修　 4.3.5　主电路大量元件损坏的检修　 第5章 变频器电源电路、驱动电路详解与检修 5.1 电源电路详解与检修　 5.1.1　开关电源的特点与工作原理　 5.1.2　电源电路的取电方式　 5.1.3　自激式开关电源典型电路分析　 5.1.4　自激式开关电源的检修　 5.1.5　它激式开关电源典型电路分析　 5.1.6　它激式开关电源的检修　 5.2 驱动电路详解与检修　 5.2.1　驱动电路与其他电路的连接　 5.2.2　驱动电路的基本工作原理　 5.2.3　四种典型的驱动电路实例分析　 5.2.4　制动电路的驱动　 5.2.5　检修驱动电路的注意事项及技巧　 5.2.6　驱动电路的常见故障及原因　 5.2.7　驱动电路的检修　 第6章 变频器其他电路详解与检修 6.1 检测电路详解与检修　 6.1.1　电压检测电路及检修　 6.1.2　电流检测电路及检修　 6.1.3　温度检测电路　 6.2 CPU电路详解与检修　 6.2.1　CPU基本电路及检修　 6.2.2　外部输入输出端子接口电路及检修　 6.2.3　内部输入输出电路及检修　 第7章 变频器的使用 7.1 外形与结构　 7.1.1　外形　 7.1.2　结构　 7.1.3　面板的拆卸　 7.2 端子功能与接线　 7.2.1　总接线图及端子功能说明　 7.2.2　主回路接线　 7.2.3　控制回路接线　 7.2.4　PU接口的连接　 7.3 操作面板的使用　 7.3.1　操作面板介绍　 7.3.2　操作面板的使用　 7.4 操作运行　 7.4.1　外部操作运行　 7.4.2　PU操作运行　 7.4.3　组合操作运行　 7.5 常用控制功能与参数设置　 7.5.1　操作模式选择功能与参数　 7.5.2　频率相关功能与参数　 7.5.3　启动、加减速控制功能与参数　 7.5.4　点动控制功能与参数　 7.5.5　转矩提升功能与参数　 7.5.6　制动控制功能与参数　 7.5.7　工频与变频的切换功能与参数　 7.5.8　瞬时停电再启动功能与参数　 7.5.9　多挡转速控制功能与参数　 7.5.10　程序控制功能与参数　 7.5.11　PID控制功能与参数　 7.5.12　控制方式功能与参数　 7.5.13　电子过流保护功能与参数（Pr.9）　 7.5.14　负载类型选择功能与参数　 7.5.15　MRS端子输入选择功能与参数　 7.5.16　禁止写入和逆转防止功能与参数　 第8章 变频器及外围设备的选用、安装与维护 8.1 变频器的种类及变频调速控制方式　 8.1.1　变频器的种类　 8.1.2　变频调速控制方式　 8.2 变频器的选用与容量计算　 8.2.1　额定值　 8.2.2　选用　 8.2.3　容量计算　 8.3 变频器外围设备的选用　 8.3.1　主电路外围设备的接线　 8.3.2　熔断器的选用　 8.3.3　断路器的选用　 8.3.4　交流接触器的选用　 8.3.5　交流电抗器的选用　 8.3.6　直流电抗器的选用　 8.3.7　制动电阻　 8.3.8　热继电器的选用　 8.3.9　噪声滤波器　 8.4 变频器常用的外围控制电路　 8.4.1　正转控制电路　 8.4.2　正、反转控制电路　 8.5 变频器的安装、调试与维护　 8.5.1　安装与接线　 8.5.2　调试　 8.5.3　维护　 8.5.4　常见故障及原因　 附录 三菱FR-540系列变频器参数表

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文摘

序言

图解易学变频技术：双色版 —— 深度解析工业自动化核心动力 一、引言：变频技术的时代浪潮与图书的价值定位 在飞速发展的现代工业领域，效率、节能以及精准控制已成为衡量生产力的核心指标。而变频技术，作为驱动电机调速和优化能源利用的关键技术，正以前所未有的力量重塑着工业生产的面貌。从纺织厂的精密卷绕，到水泵系统的智能调控，再到数控机床的精准定位，变频器的身影无处不在。它不仅带来了生产效率的飞跃，更是推动绿色工业和可持续发展的重要力量。 然而，变频技术博大精深，其原理涉及电力电子、自动控制、微处理器等多个学科交叉。对于初学者而言，理解其复杂的电路结构、控制算法以及实际应用中的参数设置，往往感到无从下手。市面上虽有大量关于变频器的书籍，但许多要么过于理论化，公式堆砌，难以消化；要么过于浅显，无法深入到核心技术层面。 《图解易学变频技术：双色版》正是在这样的背景下应运而生。本书并非简单地堆砌专业术语，而是以一种全新的视角，将枯燥抽象的变频技术转化为直观易懂的图文结合。其核心价值在于，它能真正帮助广大工程技术人员、在校学生以及对变频技术感兴趣的爱好者，从零开始，一步步掌握变频技术的核心奥秘，并能自信地将其应用于实际工作中。本书旨在成为读者学习变频技术的“良师益友”，让变频技术的学习之路不再充满荆棘，而是充满探索的乐趣与收获的喜悦。 二、内容详尽解析：构建坚实的理论基础与实践能力 本书的编写遵循“循序渐进、由浅入深、理论与实践相结合”的原则，力求为读者构建一个全面而扎实的变频技术知识体系。 （一）变频技术的起源与发展：时代背景下的技术脉络 在正式进入技术细节之前，本书将首先带领读者回顾变频技术的发展历程。从早期简单的电磁调速，到晶闸管变频，再到 IGBT 等电力电子器件的成熟应用，以及当前主流的 V/f 控制、矢量控制、直接转矩控制等先进控制策略的演进，读者将清晰地看到变频技术是如何一步步走向成熟，并深刻理解其在工业自动化发展中所扮演的关键角色。通过了解历史，读者能够更好地理解现有变频技术的优势和局限性，从而对其产生更深刻的认识。 （二）变频器的基本构成与工作原理：解构神秘的“黑盒子” 变频器之所以被称为“黑盒子”，在于其内部复杂的电路结构往往令人生畏。本书将以图解的方式，层层剖析变频器的内部构造。 整流单元： 详细讲解交流电如何被转换为直流电，包括全波整流、桥式整流等电路原理，并展示不同整流方式的波形图，帮助读者直观理解。 滤波单元： 解释电感、电容在滤波环节中的作用，如何平滑脉动的直流电，为后续的逆变环节提供稳定的直流电源。 逆变单元： 这是变频器的核心部分，负责将直流电转换为频率和电压可调的交流电。本书将重点介绍IGBT等电力电子开关器件的工作原理，以及PWM（脉冲宽度调制）技术是如何通过控制开关器件的导通和关断时间，精确地生成所需频率和电压的交流电波形的。大量的图示将清晰展示不同PWM模式下的波形变化，以及其对输出电流、谐波等的影响。 控制单元： 介绍微处理器在变频器中的核心地位，包括其如何接收用户指令、执行控制算法、监测系统状态，并最终输出控制信号给逆变单元。 通过对这些单元的详细图解，读者将不再视变频器为不可触碰的“黑盒子”，而是能够理解其内部运行的逻辑和机制。 （三）变频调速的控制策略：从基础到高级的深度探索 变频器的核心在于其控制策略，不同的控制策略决定了变频器的性能和应用范围。本书将系统阐述主流的变频调速控制策略。 V/f 控制（电压/频率控制）： 这是最基础也是最常用的控制方式。本书将详细解释恒定的V/f比如何保证电机输出恒定的转矩，适用于对动态性能要求不高的场合。大量的图例将展示不同频率下的电压输出，以及对应的电机转速变化。 矢量控制（向量控制）： 作为一种更高级的控制方式，矢量控制能够独立控制电机的磁通和转矩，从而实现电机在宽调速范围内的高精度控制和快速动态响应。本书将深入浅出地讲解磁场定向控制（FOC）的基本原理，包括坐标变换（Clark变换、Park变换）、磁链估计、转矩补偿等关键环节。通过详细的流程图和示意图，读者将能理解矢量控制如何使变频器“读懂”电机的运行状态，并做出精准的控制。 直接转矩控制（DTC）： 另一类先进的控制策略，DTC无需测量电机转速，直接通过控制电压矢量来控制电机的转矩，具有响应速度快、鲁棒性强的优点。本书将对其基本原理、控制流程以及优点进行详细介绍。 通过对这些控制策略的深入剖析，读者将能够根据具体的应用需求，选择最合适的控制方式，并理解不同控制方式之间的优劣。 （四）变频器的选型与安装：从理论到实践的桥梁 掌握了变频器的原理和控制，下一步就是如何在实际工程中进行应用。本书将提供详实的指导。 变频器选型原则： 详细介绍如何根据负载类型（恒转矩、变转矩）、电机功率、供电电压、使用环境等因素，选择合适的变频器型号。书中将提供丰富的选型表格和计算示例。 安装与接线： 详细讲解变频器的安装位置选择、散热要求、电气接线规范（包括主回路、控制回路、接地等）。错误的接线是导致变频器故障的常见原因，本书将通过清晰的图示，指导读者规范操作，避免潜在风险。 参数设置： 参数设置是变频器能否正常工作的关键。本书将深入解读变频器常用的参数项，包括电机参数设置、运行模式选择、加减速时间设定、过载保护设定、通信参数设置等。针对不同类型负载，将给出具体的参数设置建议和调整方法，帮助读者快速上手，优化电机运行性能。 （五）变频器的常见故障诊断与维修：应对实际挑战 任何电气设备在运行过程中都可能出现故障。本书将帮助读者掌握变频器的常见故障诊断与维修技巧。 故障现象与原因分析： 针对过压、欠压、过流、过载、接地故障、通信故障等常见故障现象，详细分析其可能的原因，并提供相应的排查思路。 故障排除方法： 针对不同的故障原因，提供具体可行的排除方法，包括参数调整、元器件检查、电路诊断等。 日常维护保养： 强调变频器的日常检查和保养的重要性，提供预防性维护的建议，如清洁、检查风扇、定期校准等，以延长变频器的使用寿命。 （六）变频技术的应用实例：知识转化为实际生产力 理论学习最终要服务于实践。本书将通过大量详实的实际应用案例，展示变频技术在各个行业的广泛应用。 通用机械传动： 如风机、水泵、输送带等，讲解如何通过变频调速实现节能和工艺优化。 金属加工机床： 如数控车床、铣床等，介绍变频器在主轴调速、进给控制等方面的应用，以及如何提高加工精度和效率。 起重运输设备： 讲解变频器在起重机、电梯等设备中实现的平稳起制动、精确位置控制。 包装印刷机械： 分析变频器在卷绕、分切、套印等环节中的应用，如何保证产品质量和生产效率。 新能源领域： 如风力发电、太阳能光伏等，介绍变频器在能量转换和控制中的作用。 每一个案例都将结合实际的工程图纸、接线图和参数设置，让读者能够清晰地看到技术是如何应用于具体场景的。 三、本书特色：图解化、易学化、实用化 《图解易学变频技术：双色版》之所以能够成为一本出色的学习资料，离不开其独特的编写特色： 图解为王： 本书最大的亮点在于其大量的精美图解。每一个电路原理、控制流程、元器件组成，都配以清晰、直观的示意图和实物图。双色印刷更是将关键部位和信号流向以不同颜色突出显示，使得原本抽象的电路变得生动形象。 通俗易懂的语言： 避免使用过于晦涩的专业术语，即使是初学者也能理解。对于必要的专业术语，会通过图示或简单的类比进行解释，确保读者能够理解其含义。 理论与实践的完美融合： 每一章节的理论讲解都紧密联系实际应用，并通过大量的实例来验证和巩固所学知识。读者在学习理论的同时，也能掌握实际操作和故障排除的方法。 逻辑清晰的章节安排： 按照从基础到进阶的逻辑顺序组织内容，层层递进，避免了知识点的跳跃，让读者能够构建起完整的知识体系。 注重细节与实用性： 在讲解参数设置、故障诊断等内容时，力求做到详尽实用，涵盖了实际工程中可能遇到的各种问题，帮助读者快速解决实际工作中遇到的难题。 四、目标读者群：为谁而作？ 本书的目标读者群非常广泛： 工业自动化工程师： 无论是初入职场的菜鸟，还是经验丰富的资深工程师，本书都能帮助您系统梳理变频技术知识，提升解决实际问题的能力。 电气维修技术人员： 掌握本书内容，能够更高效地诊断和排除变频器故障，减少停机时间。 设备制造厂商技术人员： 深入理解变频器原理，有助于在设备设计和集成过程中做出更优化的选择。 大中专院校相关专业学生： 为学习变频技术提供了一本内容详实、图文并茂的教材，帮助您打下坚实的理论基础。 对变频技术感兴趣的爱好者： 如果您想了解现代工业自动化背后的强大动力，本书将是您绝佳的入门读物。 五、结语：点亮你的工业自动化之路 《图解易学变频技术：双色版》不仅仅是一本书，它更是一把开启工业自动化大门的钥匙，一个提升您专业技能的有力工具。通过阅读本书，您将不仅仅是“知道”变频技术，更能“理解”、“应用”并“解决”与变频技术相关的问题。我们相信，本书将成为您职业生涯中不可或缺的参考书，助您在飞速发展的工业自动化领域，点亮属于您的光辉之路。

评分☆☆☆☆☆

我最近对工业自动化和电气控制这块儿产生了浓厚的兴趣，变频器作为其中非常重要的一环，自然是我学习的重点。看了不少资料，但总觉得有些理论过于抽象，不够直观。直到我发现了这本《图解易学变频技术：双色版》。这本书最吸引我的地方在于它的“图解”形式，事实也证明了我的选择是正确的。大量的示意图、流程图、原理图，配合简洁明了的文字说明，让我对变频器的内部结构、工作原理有了非常清晰的认识。特别是对于功率器件、控制电路、驱动电路等关键部分的讲解，都配有详细的图示，我能很直观地理解它们是如何协同工作的。书里还深入浅出地讲解了各种保护功能，比如过载保护、过压保护、欠压保护等，以及它们在实际应用中的重要性。更让我惊喜的是，书中还提供了很多实际应用案例，涉及电机控制、节能改造等方面，这些案例的分析让我能够将书本上的理论知识与实际生产相结合，学到了很多实用的技巧。总而言之，这是一本非常适合初学者入门，也适合有一定基础的工程师进行巩固和提升的书籍，它的内容详实，讲解清晰，图文并茂，是一本难得的好书。

评分☆☆☆☆☆

这本书我看了大概有三个月了吧，刚开始是真的抱着学习的态度，想着变频器这东西现在应用太广了，不会点儿总感觉落伍。拿到这本书的时候，就被它的“图解”两个字吸引了，而且还是双色版，心想这下看起来应该不会枯燥了。事实证明，确实比我之前看过的那些纯文字的要友好很多。书里大量的图示，把一些抽象的概念都具体化了，比如那个电机模型，我之前光听文字描述就头疼，看了图之后，一下子就明白了电流、磁场和力之间的关系，甚至能想象出转子的旋转过程。而且，书里解释一些专业术语的时候，也很耐心，不是直接丢给你一个名词，而是会追溯它的来源，解释它的原理，就像有一个经验丰富的老师在你旁边一点点教你一样。特别是讲到变频器内部的电路结构时，那些密密麻麻的元件，在图解的帮助下，也变得清晰起来，我甚至能根据图纸去找机器上对应的元器件。还有一些实际应用中的案例分析，看完之后，感觉那些理论知识瞬间就活了，不再是纸上谈兵，而是真的能解决实际问题。比如，书里讲到如何根据负载选择合适的变频器参数，这一点就特别实用，我以前都不知道原来这些参数设置这么有讲究。总的来说，这本书给我的感觉就是，它不是那种一味堆砌知识的书，而是真正站在读者的角度，用最直观、最易懂的方式去讲解复杂的变频技术。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对变频器一直是一知半解，知道它能让电机变速，但是具体怎么实现的，内部又是怎么工作的，从来没有一个清晰的概念。这次偶然看到这本书，被它的封面设计吸引了，感觉比较有亲和力，就买回来翻翻看。没想到，这本书真的给我打开了一扇新的大门。它不是那种枯燥的技术手册，而是把变频器的原理讲得非常透彻，而且用了大量的图示和流程图，把那些复杂的电路和算法都变得直观易懂。我最喜欢的部分是关于电机控制原理的那几章，书里把矢量控制、V/f控制这些概念，用非常形象的比喻讲了出来，让我这个非科班出身的人也能很快理解。而且，它还讲到了变频器在不同行业中的应用，比如在水泵、风机、电梯等设备上的具体配置和优势，这些实际应用案例，让我看到了变频技术真正的价值。书里还详细介绍了变频器的故障排除和维护方法，这一点对我来说非常有帮助，以后遇到类似的问题，知道该怎么去入手了。总的来说，这本书的编写风格非常棒，既有深度又不失趣味性，让我觉得学习变频技术不再是一件难事，反而成了一种享受。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我对变频技术有了全新认识的书。我一直觉得变频器这种东西离我很遥远，是专业工程师才会去研究的领域。但是当我翻开这本书，发现它竟然用如此接地气的方式来讲解。书中的图例非常丰富，而且色彩运用得当，让那些原本可能令人望而生畏的电路图和波形图，变得清晰易懂。我最喜欢它在解释变频器核心部件时，会给出详细的剖析，比如IGBT模块的功能和工作原理，以及它在整个变频器系统中扮演的角色。此外，书中对各种控制模式的讲解也让我印象深刻，特别是对于一些高级控制算法，作者并没有直接抛出复杂的数学公式，而是通过生动的比喻和流程图，让读者能够理解其背后的逻辑。我感觉这本书不仅仅是在教你“是什么”，更是在教你“为什么”和“怎么做”。它还涵盖了变频器的选型、安装、调试以及常见的故障诊断和排除，这些实操性的内容，对于想要将理论知识应用到实际工作中的人来说，简直是太有价值了。总之，这本书让我觉得，变频技术并非高不可攀，只要方法得当，任何人都能掌握。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手了一本关于变频技术的书籍，拿到手的时候，其实心里还是有点打鼓的，毕竟变频器这个东西，听起来就挺高深的，我本身也不是电子工程专业的科班出身，担心会不会太晦涩难懂。但是翻开第一页，我就被它的排版和内容吸引了。它没有一开始就抛出大量的公式和理论，而是从最基础的概念讲起，而且是用一种非常生动形象的方式，比如把变频器的核心功能比作是给电动机“量身定制”运行速度，这样一来，一下子就拉近了和读者的距离。更让我惊喜的是，书中穿插了非常多的实际案例，这些案例不仅仅是理论的堆砌，而是结合了实际的工业场景，分析了在不同工况下，变频器是如何工作的，又会遇到哪些问题。我尤其喜欢它在讲解一些复杂的控制算法时，会采用类比的方式，让原本抽象的数学模型变得通俗易懂。比如，在解释PID控制的时候，它会用一个“自动调节水龙头”的例子，瞬间就明白了它的原理和作用。书里还详细介绍了各种保护功能，以及如何根据实际需求进行参数设置，这一点对于实际操作来说，实在是太重要了。我感觉这本书就像一个经验丰富的工程师，把你带进了变频的世界，让你从入门到精通，一步步地掌握这项关键技术。