变频器应用经验 9787508341453 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张选正，张金远 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508341453

商品编码：29657912387

包装：平装

出版时间：2006-05-01

基本信息

书名:变频器应用经验

：16.00元

售价：10.9元,便宜5.1元,折扣68

作者:张选正,张金远

出版社：中国电力出版社

出版日期：2006-05-01

ISBN：9787508341453

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版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本书是作者几十年从事工业自动化技术工作的经验总结。
本书主要内容有变频器应用基本知识、变频器应用技术基础、变频器电气制动方式与谐波及对策、变频器应用时的注意问题、变频器在工矿企业中的应用。
本书内容丰富，实用性强，可供厂矿、企事业单位、节能工程技术部门从事变频调速的电气、自动化专业技术人员、大专院校有关专业师生参考。

目录

作者介绍

张选正 男，上海市人。高级工程师。1956年毕业于上海电机学院(现名)大学本科，电气自动化专业，从事工业自动化技术工作长达45年。本人建国初期参加了长春汽车制造厂、洛阳拖拉机厂及杭州磁带厂等单位的建设。1985年6月曾赴日本安川学习变频调速技术。退休后专门从事

文摘

序言

现代工业的驱动之魂：深入解析变频器在各领域的精妙应用与优化之道 在飞速发展的现代工业浪潮中，效率、节能与精准控制已成为衡量企业竞争力的关键指标。而作为驱动现代化生产流程核心动力的变频器，其重要性不言而喻。它如同工业设备的“心脏”，通过对电机转速的精细调控，赋予了机械系统前所未有的灵活性与智能化。本书旨在拨开变频器应用表面的迷雾，带领读者深入探索这项技术的核心价值，剖析其在各行各业的广泛应用场景，并提供切实可行的优化策略，助力企业实现生产力的跨越式发展。 变频器的基石：原理、发展与核心技术 变频器，顾名思义，是通过改变其输出电源的频率来控制交流电动机转速的电力电子装置。其核心在于将固定的交流电转换为可变的交流电。这一过程通常涉及以下几个关键环节：首先，整流单元将输入的交流电转换为直流电；接着，直流环节通过电容器进行滤波和储能；最后，逆变单元则将直流电转换为具有可调频率和电压的交流电，从而实现对电机转速的精确控制。 技术的进步推动了变频器的革新。从早期的电压/频率（V/f）控制，到后来的矢量控制，再到如今普遍应用的无感矢量控制（Sensorless Vector Control）以及更高级的直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC），变频器在控制精度、动态响应以及节能效果上实现了质的飞跃。电压/频率控制简单易实现，适用于对转速精度要求不高的场合；矢量控制则通过独立控制电机的磁场和转矩，实现了比V/f控制更高的精度和更好的动态性能，尤其在需要精确转矩控制的应用中表现出色；而无感矢量控制则进一步简化了结构，降低了成本，同时在许多场景下也能提供接近有感矢量控制的性能。直接转矩控制则是一种更为激发的控制方式，它能够实现零速时的大转矩输出，并具有极快的动态响应速度，在冶金、造纸等重载、频繁启停的场合具有显著优势。 本书将详细梳理这些控制原理，阐述不同控制方式的优劣，并结合实际案例，帮助读者理解在何种应用场景下选择最合适的控制策略。同时，我们将探讨变频器在功率器件（如IGBT、MOSFET）、控制芯片以及滤波技术等方面的最新发展，揭示这些技术进步如何共同驱动变频器向着更高效率、更强性能、更小体积、更低成本的方向发展。 变频器在关键行业的深度应用：从生产线到基础设施 变频器的应用领域几乎涵盖了国民经济的每一个角落，其在提升生产效率、降低能耗、优化工艺流程等方面发挥着不可替代的作用。 1. 工业生产制造： 在机械制造领域，变频器广泛应用于机床、加工中心、机器人等设备，实现对主轴、进给轴等关键部件的精确调速，提升加工精度和效率。例如，在数控机床上，通过变频器控制主轴转速，可以根据不同的刀具和工件材质，选择最佳的切削参数，从而提高加工质量，延长刀具寿命。 在橡塑行业，注塑机、挤出机等设备的螺杆和喂料系统是实现产品成型和挤出的核心。变频器能够精确控制螺杆的转速，从而精确控制物料的熔融、塑化和挤出速度，保证产品的尺寸精度、外观质量和力学性能。此外，变频器在节能方面也表现出色，通过降低螺杆转速，可以显著降低电机功耗。 冶金行业对变频器的应用需求尤为严苛。在炼钢、轧钢过程中，大型轧机、卷取机、提升机等设备需要强大的动力和精准的速度控制。变频器能够提供强大的启动转矩，并实现轧制速度的平稳调节，保证钢材的尺寸精度和表面质量。同时，变频器在风机、水泵等辅助设备的节能应用也为企业节省了大量运行成本。 造纸行业的生产流程复杂且连续，对设备的运行稳定性提出了极高的要求。在抄纸机、烘缸机等关键设备中，变频器能够实现多台电机之间的同步运行和精确速度匹配，确保纸张厚度均匀，生产过程稳定。在起重、搬运等环节，变频器也提供了平稳的启停和精准的定位控制。 2. 能源与电力： 在水泵和风机的应用方面，变频器是实现节能减排的利器。传统的水泵和风机多采用工频直接启动，其流量和风量往往与实际需求不匹配，造成大量能源浪费。通过采用变频器，可以根据实际的供水或通风需求，精确调节水泵和风机的转速，从而实现按需供水、按需通风，显著降低能源消耗。例如，在供水系统中，通过变频恒压控制，可以根据用户用水量的变化，自动调节水泵的运行速度，始终保持管网压力在设定范围内，既保证了用水舒适度，又大幅节省了电能。 在电厂中，变频器被广泛应用于锅炉给水泵、引风机、送风机等设备，用于调节设备运行参数，优化燃烧效率，降低能耗。例如，通过变频控制引风机和送风机，可以根据锅炉的负荷变化，精确调节烟气排放量和助燃空气量，使锅炉始终处于最佳燃烧状态，提高热效率，降低污染物排放。 3. 基础设施建设与交通运输： 电梯行业是变频器应用的典型范例。从早期的曳引式电梯到如今的智能化、高速电梯，变频器始终是其核心控制部件。变频器能够实现电梯的平稳启停、柔和加速和减速，大幅提升了乘坐舒适度。同时，变频器的应用也使得电梯的节能性能得到了显著提升，尤其是在轿厢上下运行的能量回收方面。 在轨道交通领域，变频器在地铁、轻轨等车辆的牵引系统中发挥着至关重要的作用。它能够实现对牵引电机转速的精确控制，保证列车的平稳起动、加速、匀速运行和制动，同时在制动时能够将部分能量反馈给电网，实现能量的再利用。 4. 环保与水处理： 在污水处理厂，变频器被广泛应用于曝气风机、污泥泵、刮泥机等设备。通过对曝气风机转速的精确控制，可以根据水体中的溶解氧含量，动态调节曝气量，实现节能和高效的生化处理。污泥泵和刮泥机等设备的变频控制，也为实现工艺流程的优化和能源的节约提供了可能。 变频器应用中的关键挑战与优化策略 尽管变频器应用广泛，但在实际应用过程中，仍会遇到各种挑战，例如： 电磁干扰（EMI/RFI）： 变频器在工作时会产生高频开关噪声，可能对周围的电子设备造成干扰。 谐波污染： 变频器对电网会产生谐波，可能影响电网质量，甚至损坏其他设备。 电机过热与绝缘损坏： 长时间低频运行或频繁启停，可能导致电机散热不良，引起过热，甚至损坏电机绝缘。 安装与调试： 变频器的正确安装和调试至关重要，不当的操作可能导致设备故障或性能下降。 系统匹配与选型： 针对不同的负载特性和应用需求，选择合适的变频器型号和参数配置是保证系统稳定运行的关键。 本书将深入探讨这些挑战，并提供行之有效的优化解决方案： 电磁兼容性（EMC）设计： 详细介绍滤波器的选择与安装、屏蔽电缆的使用、接地规范等，以降低电磁干扰。 谐波治理： 介绍有源滤波器、无源滤波器、多脉波变压器等谐波抑制技术，以及如何通过优化变频器参数来减少谐波产生。 电机保护与散热： 阐述如何通过合理的变频器参数设置，如限流、过载保护、散热风扇控制等，以及加强电机本身散热设计，来解决电机过热问题。 安装调试指南： 提供详细的安装步骤、接线要求、参数设置流程以及故障诊断方法，帮助用户顺利完成变频器的部署。 负载特性分析与选型： 结合不同负载类型（如恒转矩负载、平方转矩负载、恒功率负载等）的特点，提供科学的变频器选型原则和计算方法。 变频器的高级功能应用： 深入讲解变频器的PID控制、多段速控制、通信控制（如Modbus、Profinet等）、能量回馈等高级功能，并展示其在复杂系统中的应用潜力。 变频器与PLC/HMI的集成： 探讨如何将变频器与PLC（可编程逻辑控制器）和HMI（人机界面）无缝集成，实现生产过程的自动化、智能化监控和管理。 展望未来：智能制造中的变频器新篇章 随着物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）等技术的飞速发展，变频器正朝着更智能化的方向演进。未来的变频器将不再仅仅是简单的调速器，而是能够实现自我诊断、预测性维护、远程监控和优化控制的智能终端。 本书将对这些未来趋势进行展望，探讨智能变频器在工业4.0时代的崭新角色，以及它们如何为构建更高效、更柔性、更可持续的智能制造系统贡献力量。通过深入剖析变频器的原理、应用与优化，本书旨在为广大工程师、技术人员以及相关领域的研究者提供一个全面、深入的学习平台，助力他们在变频器应用领域不断探索，持续创新，为推动工业技术进步和社会发展贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书在章节间的知识过渡上做得非常出色，体现出作者深厚的教学功底。它不是把知识点生硬地堆砌在一起，而是像设计一条高速公路的匝道一样，让你平稳地从一个知识领域进入另一个领域。比如，在讲完基础的PWM调制原理之后，紧接着就引入了EMI/EMC防护的必要性，并直接将电磁干扰的产生与高频开关动作联系起来，这种无缝衔接使得读者在学习新概念时，能够自然地联想到它在系统中的影响。更重要的是，它对于一些“潜规则”级的应用技巧也有所涉及，比如不同品牌变频器在参数设置上的细微差异，以及在特定行业标准下进行参数裁剪的方法。这些“非标准”但极其实用的信息，往往是自学过程中最难获取的“干货”，这本书能将这些经验总结出来，可见作者在实际工程中积累之深厚。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计挺有意思的，封面采用了一种哑光质感，颜色搭配沉稳中带着一丝科技感，让人一上手就感觉这不只是一本单纯的技术手册，更像是一部深入探讨某个特定领域核心技术的专著。内页纸张的选用也很讲究，触感细腻，印刷清晰，即使是那些复杂的电路图和参数表格，看起来也毫不费力。排版布局非常合理，章节之间的逻辑衔接自然流畅，让人在阅读过程中不易产生思维上的断裂。特别是那些理论阐述的部分，作者似乎很懂得如何平衡学术的严谨性与工程实践的可操作性之间的关系，没有陷入纯粹的公式堆砌，而是用非常形象的比喻和实际案例来佐证观点，这对于我这种更偏向于现场应用的技术人员来说，简直太友好了。我尤其欣赏它在图文结合上的处理，很多关键点都有配套的示意图或流程图，这极大地降低了理解复杂概念的门槛。整体来说，这本书从物理形态到内容呈现，都透露出一种精心打磨的专业态度，让人对里面的内容充满期待和信赖。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远不止于查阅某一个特定的技术参数，它更像是一部帮助读者建立“系统性思维”的工具书。我发现，当我遇到一个新的、从未接触过的设备或应用场景时，可以从这本书中找到一套通用的分析框架。比如，面对一个需要快速响应的系统，我不再是盲目地去调整所有能调的参数，而是会先套用书中介绍的“三步响应分析法”：首先确认系统动态特性是否匹配，其次检查电流环的带宽限制，最后才考虑如何通过前馈控制来补偿延迟。这种结构化的思考方式，极大地提高了问题解决的效率和准确性。此外，书中对不同负载类型（恒转矩、恒功率、变转矩）的控制策略的讨论非常透彻，让我深刻理解了“一招鲜吃遍天”在变频器应用中是行不通的，必须根据负载的物理特性来定制控制方案。这本书培养的不仅仅是技能，更是一种解决问题的思维路径。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书最让我印象深刻的是它对“效率优化”这个主题的深度挖掘。在当前能源日益受到重视的大环境下，如何让设备跑得更省电、更稳定，是工程师们绕不开的话题。这本书没有停留在教科书式的效率定义上，而是聚焦于实际运行曲线中的“能量浪费点”。它详细对比了不同控制模式（如V/f控制、无传感器矢量控制、闭环矢量控制）在实际负载变化下的能耗特性差异，这一点在很多其他资料里是很难找到的详尽对比。书中还提供了一些关于如何利用变频器的低速大转矩特性来优化工艺流程的实例，比如在某些需要精确张力控制的场合，通过细微调整输出频率的抖动幅度来避免机械磨损。文字风格上，它用了一种非常克制但又充满洞察力的笔触，不夸大其词，但每一个论断都有扎实的数据或实验数据支撑，读起来让人感到非常踏实可靠。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个周末的时间来“啃”这本书，感觉最大的收获在于它对故障排查那一块的系统性梳理。市面上很多同类书籍在讲到故障处理时，往往只是简单罗列一些常见的错误代码和对应的处理步骤，显得非常零散和被动。但这本书不同，它构建了一个非常清晰的“诊断树”逻辑。从初级的电源输入检查，到中级的电机参数匹配，再到更深层次的控制回路干扰分析，每一步都有明确的判断依据和可追溯的源头。举个例子，书中对于“转矩脉动”这个看似棘手的问题，不是简单地建议调整PID参数了事，而是深入剖析了负载惯性、机械共振点以及电流环响应速度之间的耦合关系，并提供了在不同应用场景下（比如起重机械与数控机床）应该侧重的优化方向。这种由表及里、层层递进的分析方法，极大地提升了我应对突发故障时的信心和效率，感觉自己仿佛带了一位经验丰富的老工程师在身边随时指导。