变频器应用技术实践 9787512315969 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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严俊，邓缬 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512315969

商品编码：29625175633

包装：平装

出版时间：2011-08-01

图书基本信息
图书名称	变频器应用技术实践	作者	严俊,邓缬
定价	28.00元	出版社	中国电力出版社
ISBN	9787512315969	出版日期	2011-08-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.359Kg

内容简介

本书是《自动化实践技术丛书》之一。 本书主要介绍了异步电动机变频调速的原理、变频器的组成及其特点、变频器基本运行方式、变频器配套设备以及变频器在各行业中的应用及效果等内容；对变频器的选择和容量计算、高次谐波干扰及其对策进行了分析；对丹佛斯变频器、西门子变频器、ABB变频器、三菱变频器的选型进行了介绍。 本书可供厂矿、企事业单位、设计院的电气技术人员及大专院校师生参考。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

第一章 变频器基本原理与选型指南 本章将深入剖析变频器的工作机制，揭示其如何通过调整输出电压和频率来精确控制电机转速。我们将从三相交流电的基础知识出发，逐步讲解整流、滤波、逆变等核心环节，让读者清晰理解变频器实现频率转换的内在逻辑。 1.1 变频器核心工作原理：从交流到可控交流的转变 1.1.1 整流：交流电的“单向化” 三相桥式整流电路的结构与原理：二极管在电力电子技术中的作用。 输入电压与输出直流电压的关系：基波与谐波成分的分析。 功率因数与谐波注入：理解整流过程对电网的影响。 带PFC（功率因数校正）技术的整流器：提升电网兼容性，减少无功损耗。 1.1.2 滤波：直流的“平滑化” 电容滤波器的作用：抑制纹波，提供稳定的直流电压。 电感滤波器的作用：进一步抑制纹波，提高直流侧稳定性。 LC滤波器的设计考量：滤波效果与成本的平衡。 高频载波信号对滤波的影响。 1.1.3 逆变：直流电的“可控交流化” IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等功率器件的开关特性：为何能够实现高效逆变。 PWM（脉冲宽度调制）技术：通过改变脉冲宽度来模拟不同频率和幅度的交流电。 载波频率、调制深度与输出波形的关系：理解PWM的精髓。 SPWM（正弦脉冲宽度调制）与SVPWM（空间矢量脉冲宽度调制）：不同PWM策略的优劣与应用场景。 输出电压、频率与电机转速的对应关系：变频器控制的核心。 1.1.4 控制单元：变频器的“大脑” 微处理器（MCU）的功能：接收指令、执行算法、输出控制信号。 主控芯片的选型与性能要求。 传感器信号的采集与处理：如电流、电压、温度等。 控制算法的实现：V/f控制、矢量控制、转矩控制等。 1.2 变频器选型要素解析：为您的应用找到最佳匹配 1.2.1 电机参数是基础：功率、电压、额定电流 如何准确读取电机铭牌信息：理解铭牌上的关键数据。 变频器功率选择原则：留有余量，考虑启动转矩和过载需求。 电机额定电压与变频器输出电压的匹配。 电机额定电流与变频器输出电流的匹配：尤其注意启动电流。 1.2.2 应用负载特性决定一切：恒转矩、恒功率、风机水泵负载 恒转矩负载：如输送带、挤出机、起重机。对变频器的起动转矩和调速性能要求高。 恒功率负载：如卷取机、车床。在低速时需要高转矩，高速时需要恒定功率输出。 风机水泵类负载（平方转矩负载）：转矩与转速的平方成正比。变频调速可实现显著节能。 其他特殊负载：如往复运动、压缩机等，需要特殊的控制策略。 1.2.3 工作环境与防护等级：适应严苛工业现场 环境温度、湿度对变频器散热和寿命的影响。 防护等级（IP等级）：选择能够抵御灰尘、水分侵入的设备。 电磁兼容性（EMC）：变频器可能产生的电磁干扰，以及如何选择符合标准的设备。 安装方式：盘装、壁挂、落地式等。 1.2.4 控制方式与功能需求：智能化控制的基石 V/f（电压/频率）控制：简单易用，适用于大多数通用场合。 矢量控制（SVC）：能够精确控制电机转矩，适用于对动态响应要求较高的场合。 闭环矢量控制：通过编码器等反馈信号实现更精确的转速和转矩控制。 多段速、PID闭环控制：实现自动化生产中的程序化运行和过程控制。 通信接口：RS485（Modbus RTU）、Profinet、Ethernet/IP等，实现远程监控和集成。 制动方式：能耗制动、再生制动、直流制动等。 1.2.5 品牌与系列选择：可靠性与成本的权衡 知名品牌变频器的优势：技术成熟、质量稳定、服务完善。 不同系列变频器的特点：通用型、专用型、高压型、低压型等。 考虑备件供应与售后维修。 第二章 变频器在典型工业场景下的应用实践 本章将聚焦变频器在实际工业生产中的应用，通过具体案例分析，展示变频器如何优化工艺流程、提高生产效率、降低能源消耗，并有效解决生产中的痛点问题。 2.1 恒转矩负载应用：化工、冶金、橡塑行业的效率提升 2.1.1 输送带系统：精确的速度控制保障物料输送 传统启动方式的弊端：冲击大、能耗高。 变频器在输送带上的应用：平稳启动、减速停车，精确的速度调节，提高物料输送的均匀性和效率。 多条输送带的同步运行控制：如何通过变频器实现联动。 堵转保护与过载报警：确保设备安全运行。 2.1.2 挤出机与注塑机：精细化控制实现高品质产品 挤出机螺杆转速的精确控制：直接影响产品厚度、均匀性和表面质量。 注塑机合模、注射、保压等阶段的速度与压力控制。 变频器在橡塑行业的节能效果分析：根据生产工艺需求调整电机转速，降低无效能耗。 2.1.3 起重机与卷扬机：平稳起升，安全精准定位 重载起升时的平稳启动与加减速：减少对吊钩和货物的冲击。 精确的变频调速控制：实现货物在不同高度的精确定位。 制动单元的应用：应对频繁的重载起升下降工况。 低速运行时的高转矩输出需求：通过变频器矢量控制实现。 2.2 恒功率负载应用：纺织、造纸、印刷行业的工艺优化 2.2.1 卷绕与放卷设备：保持张力恒定，确保产品质量 卷取张力控制：变频器通过调整电机转速，根据卷径的变化来保持线速度恒定，从而实现张力恒定。 放卷张力控制：同样通过变频器实现，确保材料在加工过程中受力均匀。 多卷同步卷绕：如何在多台设备之间实现精确的速度同步。 2.2.2 印刷机械：高速稳定运行，提高印刷精度 印刷辊筒的精确速度控制：确保套准精度和印刷质量。 进给辊与收纸辊的联动控制。 变频器在印刷设备中的节能应用：根据不同的印刷幅面和速度需求进行调节。 2.2.3 纺织机械（如络筒机、织布机）：精密的传动控制 络筒机卷绕速度的精确控制：保证纱线卷绕均匀，减少断纱。 织布机综框、打纬等部件的运动控制。 变频器在纺织机械中的抗干扰性能要求。 2.3 风机水泵类负载应用：全行业通用节能解决方案 2.3.1 通风系统：按需送风，大幅度降低能耗 空调、排风、送风系统的变频改造。 根据室内外温差、CO2浓度等信号自动调节风机转速。 风机类负载的节能计算：转速降低一半，能耗降低八倍的原理。 2.3.2 供水系统：恒压供水，稳定水压，节约水资源 水泵的变频恒压供水改造：传统水塔供水方式的弊端。 变频器通过PID闭环控制，实时监测水压，自动调节水泵转速。 实现多台水泵的联动与轮换运行，延长水泵寿命。 避免水锤效应：通过变频器的软启软停功能。 2.3.3 冷却系统：精准控制流量，优化制冷效率 循环水泵、冷媒泵的变频控制。 根据温度传感器信号调节水泵流量，精确控制冷却温度。 变频器在中央空调、工业制冷领域的节能潜力。 第三章 变频器高级应用与故障诊断 本章将深入探讨变频器的进阶应用技术，包括多机联动、通信控制、制动技术等，并提供一套系统性的故障诊断与排除方法，帮助读者解决实际应用中遇到的复杂问题。 3.1 多机联动与同步控制：实现复杂的自动化流程 3.1.1 主从控制：一台主变频器带动多台从变频器 主变频器发出指令，从变频器跟随执行。 适用于多台电机协同工作的场合，如多台卷取机、多组输送带。 控制信号的传递方式：模拟量、数字量或通信方式。 3.1.2 编码器同步控制：高精度位置与速度同步 利用编码器反馈信号，实现变频器之间的高精度速度和位置同步。 应用于印刷、纺织、包装等对同步精度要求极高的行业。 如何配置编码器接口和同步参数。 3.1.3 通信网络控制（总线控制）：实现分布式控制与集中管理 通过RS485（Modbus RTU）、Profinet、Ethernet/IP等通信协议，连接多台变频器和PLC。 实现远程监控、参数设置、故障诊断和数据采集。 构建灵活、可扩展的自动化控制系统。 3.2 变频器制动技术：应对频繁启停与重载下降 3.2.1 能耗制动：将再生电能转化为热能耗散 制动电阻的作用：吸收电机运行时产生的再生电能。 能耗制动单元的选型与配置：根据负载特性和制动频率选择合适的制动电阻。 应用于频繁启停、重载下降的场合，如起重机、电梯。 3.2.2 再生制动：将再生电能回馈电网 再生制动单元（回馈单元）的作用：将电机产生的能量回馈给电网，实现能量的二次利用。 适用于长时间制动或重载下降工况，节能效果显著。 再生制动单元的安装与接线要求。 3.2.3 直流制动：通过直流注入实现快速停车 直流制动原理：在电机静止时注入直流电流，产生制动力矩。 适用于需要快速停车的场合，如冲床、剪板机。 直流制动的强度与时间控制。 3.3 变频器故障诊断与排除：快速定位与解决问题 3.3.1 常见故障代码解析：读懂变频器“身体语言” 过载（OC）、过压（OV）、欠压（UV）、对地短路（GFF）等常见报警。 电流、电压、频率、温度等参数异常的判断。 不同品牌变频器故障代码的差异性。 3.3.2 硬件故障诊断：从电源到功率器件的排查 电源部分：检查输入电压、熔断器、整流桥。 功率器件：IGBT模块的检测与更换。 控制板、驱动板的检查。 散热系统：风扇、散热片是否正常工作。 3.3.3 软件与参数设置故障：配置错误引发的“疑难杂症” 参数设置错误：如电机参数、启动方式、制动参数设置不当。 通信故障：通信线路、地址设置、通信协议选择错误。 传感器信号异常：如编码器、霍尔传感器故障。 3.3.4 现场排查步骤与技巧：安全第一，系统分析 断电操作：安全是首要原则。 观察与倾听：留意异常声音、气味。 测量与记录：使用万用表、示波器等工具。 逐步排除法：从最简单、最可能的故障点开始排查。 查阅设备手册：获取详细的故障信息和排查建议。 寻求专业支持：当问题超出个人能力范围时。 第四章 变频器节能优化与维护保养 本章将为您提供一套完整的变频器节能优化方案，并详细阐述日常维护和预防性保养的重要性，以确保变频器设备长期稳定高效运行，延长使用寿命。 4.1 变频器节能原理与优化策略：实现绿色生产 4.1.1 变频调速的节能基础：平方转矩定律的应用 详细解释风机水泵类负载的节能原理，转速降低对能耗的指数级影响。 变频调速比通过节流阀、挡板等传统方式的节能优势。 4.1.2 能量回馈技术：将“废弃”能量变废为宝 再生制动单元的节能效益分析：在重载下降、频繁启停工况下的能量回收。 与其他设备联动，实现能量的局部循环利用。 4.1.3 优化控制策略：精细化管理，挖掘节能潜力 PID参数优化：确保系统在满足工艺要求的前提下，达到最佳能耗。 多段速应用：根据生产需求设定不同的运行速度，避免不必要的全速运行。 休眠与唤醒功能：在低负荷或无负载时降低变频器运行频率或进入待机状态。 优化起停模式：减少电网冲击，降低启动功耗。 4.1.4 软启动与软停止：减少机械磨损，降低能耗 如何通过变频器的软启动功能，平缓加速，减少启动电流和机械冲击。 软停止功能的应用，避免突然停车造成的冲击和能量浪费。 不同软启动/软停止模式的选择。 4.2 变频器维护保养：延长设备寿命，降低运行成本 4.2.1 日常检查：细微之处见真章 定期检查变频器外壳是否有损坏、积尘。 检查散热风扇是否运转正常，风道是否畅通。 观察指示灯和显示屏，注意是否有异常报警信息。 检查接线端子是否松动、氧化。 检查环境温度和湿度是否在允许范围内。 4.2.2 定期清洁：清除“隐形杀手” 定期清理变频器内部的灰尘和污垢，尤其是散热片和风扇。 使用压缩空气或软毛刷进行清洁，注意避免静电。 清洁时务必断开电源，并确保设备充分放电。 4.2.3 紧固与检查：确保连接可靠 定期检查所有电源和控制信号接线端子的紧固情况，防止因振动或热胀冷缩导致松动。 检查接地是否良好。 4.2.4 参数备份与恢复：预防意外 在进行任何重要参数修改前，务必备份现有参数。 掌握参数恢复方法，以便在设备出现问题时快速恢复到正常工作状态。 4.2.5 预防性更换：防患于未然 根据变频器使用年限和运行工况，考虑定期更换易损件，如冷却风扇、电解电容等。 建立设备档案，记录维护保养信息，为更换决策提供依据。 4.2.6 记录与分析：总结经验，持续改进 详细记录每一次维护保养的内容、时间、发现的问题以及处理结果。 定期分析维护保养记录，总结设备运行规律，提前预判潜在故障。 第五章 变频器在新能源、环保领域的创新应用 本章将目光投向变频器在快速发展的新能源及环保领域的创新应用，展示其在推动绿色能源发展、提升环保效率方面的巨大潜力。 5.1 新能源领域：赋能清洁能源的转化与利用 5.1.1 风力发电：精准控制叶片角度，最大化捕获风能 变频器在风力发电机变桨系统中的应用：根据风速和风向，实时调整叶片迎角，实现恒功率输出或功率跟踪。 齿轮箱润滑系统和冷却系统的变频控制：提高设备可靠性。 5.1.2 太阳能跟踪系统：优化光伏板角度，提升发电效率 伺服电机与变频器结合，实现太阳能电池板对太阳的精确跟踪。 双轴跟踪与单轴跟踪系统的不同变频控制策略。 5.1.3 电动汽车充电桩：高效稳定，智能管理 变频器在充电桩内部功率变换模块中的应用：实现AC-DC、DC-DC的能量转换。 智能充电控制，支持快速充电和预约充电。 5.1.4 储能系统：平滑充放电，保障电网稳定 变频器在电池管理系统（BMS）中的辅助应用：配合DC/DC变换器，实现电池组的充放电控制。 平滑新能源接入对电网的冲击。 5.2 环保领域：助力污染治理与资源循环 5.2.1 污水处理：精准调控曝气风机与水泵，提高处理效率 变频器在曝气风机上的应用：根据溶解氧传感器信号，自动调节风机转速，实现精准曝气，降低能耗。 污水泵、回流泵的变频控制：根据流量和水位变化，实现平稳运行，减少水锤效应。 5.2.2 垃圾处理与焚烧：优化烟气处理系统，减少污染物排放 引风机、送风机的变频控制：根据炉膛压力和温度，精确调节风量，优化燃烧效率。 烟气净化设备（如脱硫、脱硝装置）的风机和泵的变频控制：提高净化效率。 5.2.3 废气回收与处理：精确控制气流，实现高效回收 在化工、冶金等行业，用于控制废气管道中的风机转速，实现对有价值气体的高效收集和回收。 VOCs（挥发性有机化合物）处理装置中的风机与泵的变频控制。 5.2.4 固废处理与资源化利用：驱动破碎、筛分、输送设备 在破碎机、分离机、输送带等设备中应用变频器，实现对物料处理过程的精确控制，提高资源回收率。 例如，在锂电池回收领域，通过变频器精确控制破碎设备的转速，以获得最佳的极片分离效果。 总结 本书通过详实的技术解析、丰富的应用案例和实用的维护指南，系统地阐述了变频器在工业生产中的关键作用。从基础原理的深入理解，到具体场景的灵活应用，再到高级功能和故障排除，以及前沿的新能源与环保领域的探索，力求为广大读者提供一份全面、权威的变频器技术参考。掌握变频器技术，不仅意味着能够优化生产效率、降低运营成本，更是响应国家绿色发展、智能制造号召的重要途径。本书期待成为您在变频器应用领域实践探索的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书我一直在找，终于找到了！一直对变频器在工业自动化领域中的应用很感兴趣，尤其是那些能够提升效率、降低能耗的先进技术。我之前看的一些资料，很多都是偏理论的，读起来有点晦涩难懂，也缺乏实际操作的指导。所以，当我在网上看到这本书的书名和 ISBN 的时候，简直是眼前一亮。书名“变频器应用技术实践”就直接点出了我最需要的内容：理论与实践相结合。我期待这本书能够详细介绍各种类型变频器的选型、安装、调试以及常见故障的排除方法，更希望它能提供一些实际的工程案例分析，让我能够从中学习到宝贵的经验。比如，在冶金、化工、纺织等不同行业，变频器是如何发挥作用的？不同的工况下，应该如何配置变频器才能达到最佳效果？这本书如果能解答这些问题，那绝对是我近期的“必读之书”。我之前也尝试过一些入门级的电子技术书籍，但总觉得不够深入，缺乏那种“上手”的感觉。这本书的“实践”二字，让我看到了希望，相信它能让我对变频器有一个更全面、更深入的理解，为我日后的工作提供强有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

这次偶然间翻阅到一本让我眼前一亮的书籍，虽然我不是专门从事电气工程的，但平日里工作中接触到不少设备，其中一些涉及到变频器的使用，我对它的工作原理和实际应用一直充满好奇。这本书的装帧设计给我留下了一个不错的初步印象，看起来比较专业，书页的纸张质量也很好，翻阅起来手感舒适。我特别关注的是书籍的导论部分，通常这部分会概括全书的重点和核心内容。我希望能看到书中对变频器基本概念的清晰阐述，以及它在现代工业中扮演的重要角色的介绍。如果能有图文并茂的插图来解释复杂的原理，那我会觉得这本书非常易于理解。我期待书中能够涵盖变频器的发展历程，以及不同技术路线的比较，例如向量控制、V/f 控制等。同时，我也希望能了解变频器在节能降耗方面的具体优势，以及它如何帮助企业提高生产效率，降低运营成本。这本书的内容是否能深入浅出，让非专业人士也能有所收获，是我非常关心的一点。

评分☆☆☆☆☆

最近在思考如何优化我负责的生产线的设备能耗问题，而变频器作为一种重要的节能设备，一直是我的关注重点。我之前也阅读过一些关于变频器理论的书籍，但总感觉在实际应用层面缺乏指导。这本书的标题《变频器应用技术实践》听起来就非常契合我的需求，我期待它能提供实操性的指导，而不是仅仅停留在理论层面。比如，我想了解在不同负载类型下，如何选择最适合的变频器型号？在实际安装过程中，有哪些关键的注意事项？调试过程中，又会遇到哪些常见的问题，以及如何有效解决？我尤其希望能看到一些具体的案例分析，比如在某个特定设备上，通过更换或优化变频器配置，实现了多少比例的节能效果，这些数据和经验对于我来说非常宝贵。此外，我也想了解变频器在安全性方面的考量，以及如何进行日常的维护保养，确保设备的长期稳定运行。如果这本书能够提供这些方面的详尽信息，那绝对是我工作中的一个得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我在一个设备维护的论坛上看到有人推荐这本书，虽然我不是电气工程师，但我们工厂里很多设备都使用了变频器，有时候出现问题我们也需要参与排查。所以，我一直想找一本能够帮助我理解变频器基础知识和常见故障处理的书。这本书的书名听起来很实用，我希望它里面不仅仅是枯燥的公式和原理，更重要的是能够教会我如何去“看懂”变频器，以及在设备出现异常时，如何进行初步的判断和处理。比如，变频器面板上的各种指示灯和代码代表什么意思？当设备出现过载、过压、欠压等报警时，应该从哪些方面入手排查？如果能有一些图示或者流程图来指导故障诊断，那就太好了。我也希望书中能介绍一些变频器常见的应用场景，这样我能结合自己的工作，更好地理解变频器在其中扮演的角色。毕竟，理论知识固然重要，但能够在实际操作中得到应用，才是最有价值的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初涉自动化行业的学生，我对变频器这个概念一直充满了探索的欲望，因为它在各种自动化控制系统中都扮演着至关重要的角色。我希望这本书能够为我打开一扇理解变频器世界的大门，让我从零开始，逐步掌握其核心技术。我期待书中能首先对变频器的基本原理进行清晰的讲解，包括它如何通过改变电压和频率来控制电机转速。然后，我希望能深入了解不同类型的变频器，以及它们各自的优缺点和适用范围。更重要的是，我希望这本书能够提供一些实际操作的指导，比如变频器的接线方法、参数设置的技巧，以及如何通过编程实现各种控制功能。如果书中还能包含一些小型项目的案例，让我能够跟着书本一步一步地实践，那对我来说将是无价的学习资源。我非常注重书籍的逻辑性和条理性，希望这本书的章节安排合理，能够循序渐进地引导我掌握知识，最终能够独立地进行变频器的应用和开发。