高等职业教育“十一五”规划教材 高职高专电子信息类系列教材：变频器应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李方园 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030222497

商品编码：29729697883

包装：平装

出版时间：2008-07-01

基本信息

书名:高等职业教育“十一五”规划教材 高职高专电子信息类系列教材：变频器应用技术

定价：22.00元

售价：15.0元,便宜7.0元,折扣68

作者:李方园

出版社：科学出版社

出版日期：2008-07-01

ISBN：9787030222497

字数：

页码：228

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.222kg

编辑推荐

随着维修电工（高级、技师）对于变频器的使用、操作和设计要求越来越高，“变频器应用技术”在高职高专教育中的课程改革迫在眉睫。为了更好地适应高职高专学生对于变频器知识的掌握和理解，《高等职业教育“十一五”规划教材·高职高专电子信息类系列教材：变频器应用技术》进行了大胆的改革和尝试。从变频器使用者的角度出发，从理论到实践、从设计到应用由浅人深地阐述了变频器的基础知识、使用功能、使用系统的设计、节能应用、设备控制、总线控制及维护经验。 该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

内容提要

《高等职业教育“十一五”规划教材·高职高专电子信息类系列教材：变频器应用技术》从变频器使用者的角度出发，从理论到实践、从设计到应用，由浅人深地阐述了变频器基础知识、使用功能、使用系统的设计、节能应用、设备控制及应用、总线控制及维护经验。
《高等职业教育“十一五”规划教材·高职高专电子信息类系列教材：变频器应用技术》大的特点就是按照使用者了解和应用变频器的渐进过程，分为人门篇、设计篇、应用篇和维护篇，结合生产工艺和机械装备的实际应用，详细介绍了变频器的使用范围、工作原理及行业经验，力图将变频器在应用中所涉及的重点言简意赅地呈现给读者。
《高等职业教育“十一五”规划教材·高职高专电子信息类系列教材：变频器应用技术》可作为高职高专院校电气自动化技术专业、机电一体化技术专业、自动控制专业及相关专业的教材，也可供机电技术和电气技术人员参考使用。

目录

前言
篇 入门篇
章 变频器基础知识
1.1 交流电机的调速方式
1.2 交流异步电机的调速原理
1.3 变频器的电路结构
1.4 变频器的分类与特点
本章小结
思考与练习题
第2章 变频器使用功能
2.1 变频器的控制方式
2.2 变频器的频率给定方式
2.3 变频器的运转指令方式
2.4 变频器的启动制动方式
本章小结
思考与练习题

第2篇 设计篇
第3章 变频器使用系统设计
3.1 变频调速系统的设计原理
3.2 转速控制应用
3.3 PID控制应用
3.4 通信控制应用
3.5 变频控制柜的设计
本章小结
思考与练习题

第3篇 应用篇
第4章 变频器的节能应用
4.1 变频节能的典型应用
4.2 给、排水系统的变频器节能控制
4.3 暖通空调系统的变频节能控制
4.4 注塑机变频节能应用
4.5 变频家电的节能应用
本章小结
思考与练习题
第5章 变频器的设备控制及应用
5.1 变频设备控制的基本特点
5.2 变频器在机械加工设备中的应用
5.3 变频器在定位控制中的应用
5.4 变频器在电梯中的应用
本章小结
思考与练习题
第6章 变频器的总线控制
6.1 变频总线系统的组成
6.2 变频器与Profibus组成的总线控制系统
6.3 变频器与CC-Link组成的总线控制系统
本章小结
思考与练习题

第4篇 维护篇
第7章 变频器维护经验
7.1 变频器维护基本要点
7.2 过压原因及故障定位
7.3 过流原因及故障定位
7.4 过载原因及故障定位
7.5 缺相原因及故障定位
7.6 通信故障原因及故障定位
本章小结
思考与练习题
参考文献

作者介绍

文摘

篇 入门篇
章 变频器基础知识
【内容提要】
交流电机比直流电机经济耐用得多，因而被广泛应用于各行各业。在实际应用场合，往往要求交流电机能随意调节转速，以便获得满意的使用效果，但它在这方面比起直流电机来就要逊色得多，于是人们不得不借助其他手段达到调速目的。根据交流电机的转速特性可知，交流调速方式有3大类：频率调节、磁极对数调节和转差率调节。
本章介绍了交流异步电机的变频调速原理，包括U／f控制、矢量控制和DTC控制。同时还介绍了变频器的基础结构知识，即功率转换和弱电控制两大部分。后阐述了变频器的分类及发展趋势。
1.1 交流电机的调速方式
1.1.1 异步电机和同步电机的概念
1.异步电机
三相异步电机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120°的，三相异步电机定子中的3个绕组在空间方位上也互差 20°，这样，当在定子绕组中通人三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场，其产生的过程如图1.1所示。图1.1中分4个时刻来描述旋转磁场的产生过程。电流每变化一个周期，旋转磁场便在空间旋转一周，即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。
旋转磁场的转速为
n=60f／p
式中，f为电源频率；P是磁场的磁极对数；n的单位是r／min。根据此式可知，电机的转速与磁极对数和使用电源的频率有关。
定子绕组产生旋转磁场后，转子导条（笼型条）将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向以n1的转速旋转起来。一般情况下，电机的实际转速n1低于旋转磁场的转速n。因为假设n=n1，则转子导条与旋转磁场就没有相对运动，就不会切割磁力线，也就不会产生电磁转矩，所以转子的转速n1必然小于n。
……

序言

变频器应用技术 概述 随着工业自动化水平的不断提升，变频器作为现代工业电力传动领域的核心设备，其应用范围日益广泛，技术发展日新月异。本书旨在系统阐述变频器的工作原理、核心技术、选型、安装、调试、维护以及在各个工业领域的实际应用，为高等职业院校电子信息类专业的学生提供一本全面、实用的教材。本书内容紧密结合当前工业自动化发展的实际需求，强调理论与实践相结合，力求使读者掌握变频器的基本原理和实际操作技能，为未来从事工业自动化相关工作打下坚实的基础。 第一章 变频器的基本概念与发展历程 本章将首先介绍变频器的基本概念，包括其定义、功能和作用。我们将深入探讨变频器在电力传动系统中的地位，以及它与传统电动机驱动方式的显著区别与优势。随后，本章将梳理变频器的发展历程，从早期的简单调速装置到如今功能强大、智能化程度高的新一代变频器，展现技术的演进和进步。我们将分析不同时期变频器技术的主要特点和发展趋势，帮助读者建立对变频器技术宏观的认识。 第二章 变频器的工作原理 本章将详细解析变频器的工作原理。我们将从电力电子技术的基本原理出发，重点介绍变频器的核心组成部分，包括整流单元、中间直流环节（滤波电容）、逆变单元以及控制单元。针对每个单元，我们将深入讲解其在变频器工作过程中的具体作用和工作方式。例如，我们将详细介绍不同类型的整流电路（如全波整流、倍压整流）及其优缺点；阐述滤波电容在平滑直流电压中的作用；重点讲解逆变单元如何通过PWM（脉宽调制）技术生成可变频率和可变电压的交流电，以实现电动机的调速。此外，本章还将介绍矢量控制、V/f控制等主要的控制策略，分析它们在不同应用场景下的适用性。 第三章 变频器的分类与选型 变频器作为一种技术成熟的产品，根据其结构、工作原理、控制方式以及应用领域，可以进行多种分类。本章将对市面上常见的变频器类型进行分类介绍，例如按照电压等级（低压、中压、高压）、按控制方式（V/f控制、矢量控制、伺服控制）、按功能（通用型、专用型）等进行划分。在此基础上，本章将详细指导读者如何根据实际应用需求进行变频器的选型。我们将分析影响选型的关键因素，包括负载类型（恒转矩、恒功率、变转矩）、电动机的额定参数（功率、电压、电流）、运行环境（温度、湿度、海拔）、控制精度要求、经济性以及附加功能需求（如制动、通信、多功能输入输出等）。通过大量的实际案例分析，帮助读者掌握科学有效的变频器选型方法。 第四章 变频器的安装与接线 正确的安装与接线是变频器安全可靠运行的基础。本章将提供详细的变频器安装指南，包括安装位置的选择（考虑散热、防尘、防潮）、固定方式、以及与其他设备的电气隔离要求。随后，我们将深入讲解变频器的接线规范，包括主电路接线（电源侧、电动机侧）、控制电路接线（数字量输入输出、模拟量输入输出、通信接口）以及接地要求。我们将重点强调安全注意事项，例如断电操作、绝缘电阻测试、以及避免共模干扰的布线原则。书中将配以详细的图示和实例，帮助读者清晰理解每一步操作。 第五章 变频器的调试与参数设置 变频器的调试过程是实现最佳运行性能的关键环节。本章将系统介绍变频器的调试步骤和常用参数的设置方法。我们将首先讲解基础的调试流程，包括上电检查、空载运行、带载运行等。随后，我们将详细阐述各种常用参数的含义及其设置原则，例如： 基本参数： 电机额定参数（额定电压、额定频率、额定电流、额定功率、极数）、运行方式（V/f、矢量）、加减速时间设置、限流设置。 高级参数： 载波频率设置、过载能力调整、制动方式选择、PID参数整定（如需）、故障恢复设置、通信参数设置。 电机制动： 直流制动、能耗制动、再生制动等不同制动方式的原理与参数设置。 本章还将介绍如何利用变频器自带的诊断功能和报警信息来判断运行状态和故障原因，并提供常见的调试技巧和问题排查方法。 第六章 变频器的维护与故障排除 变频器的日常维护和及时故障排除对于保障生产的连续性和设备的经济性至关重要。本章将从预防性维护和故障排除两个方面进行阐述。 预防性维护： 定期检查： 列出变频器日常、周、月、季度的检查项目，包括外观检查（灰尘、污垢、指示灯、指示表）、紧固件检查、散热风扇检查、连接线检查等。 清洁与散热： 讲解如何清洁变频器内部和外部的灰尘，确保散热良好，避免因过热导致的故障。 环境监测： 强调保持工作环境的干燥、通风，避免腐蚀性气体和过高的湿度。 备件管理： 建议准备一些常用易损件（如风扇、滤波电容等）以备不时之需。 故障排除： 常见故障分析： 针对变频器运行中可能出现的各种常见故障，如过压、欠压、过流、过载、接地故障、通信故障、散热风扇故障等，进行详细的故障原因分析。 诊断与测试： 介绍如何利用变频器的显示屏信息、报警代码、以及万用表、示波器等常用工具对故障进行诊断和定位。 维修与更换： 提供针对不同故障的维修建议和部件更换指南，例如如何更换风扇、滤波电容、控制板等。 安全操作： 再次强调在进行任何维护或维修操作前的安全注意事项，如断电、放电等。 第七章 变频器在典型工业领域的应用 本章将聚焦变频器在各个典型工业领域的实际应用，通过丰富的案例分析，使读者更直观地理解变频器的功能和价值。 通用机械领域： 如风机、水泵的应用。详细介绍变频器如何通过改变风机、水泵的转速来节能，并分析恒压供水、恒温送风等具体应用模式。 纺织机械： 如喷水织机、络筒机等。阐述变频器在实现精确定时、张力控制、以及平稳启停方面的作用。 化工与石油领域： 如搅拌器、输送带、压缩机等。分析变频器在防爆、耐腐蚀环境下的应用，以及如何实现精确流量控制和工艺流程的优化。 冶金与矿山领域： 如起重机、卷扬机、破碎机等。介绍变频器在重载启动、精确位移控制、以及节能降耗方面的优势。 塑料橡胶机械： 如挤出机、注塑机等。讲解变频器在实现精确速度控制、温度同步控制以及提高产品质量方面的应用。 印刷包装机械： 如印刷机、包装机等。阐述变频器在实现高精度同步控制、张力控制以及提高生产效率方面的作用。 每个应用案例都将结合具体设备，分析变频器在此类设备中的具体功能、参数设置要点以及带来的效益。 第八章 变频器发展趋势与前沿技术 本章将展望变频器技术未来的发展方向，介绍一些前沿技术和发展趋势。 智能化与集成化： 探讨变频器如何进一步融入物联网（IoT）和工业互联网，实现远程监控、预测性维护、以及与其他工业自动化设备的深度集成。 节能与环保： 分析变频器在进一步提升能源效率、减少碳排放方面的潜力，以及对绿色制造的贡献。 高性能与高精度： 介绍更高性能的控制算法（如模型预测控制、模糊控制等）以及在高精度运动控制领域的应用。 新能源与新材料： 探讨变频器在新能源领域（如风力发电、太阳能发电）的应用，以及新材料对变频器性能的提升作用。 数字化与软件平台： 关注变频器相关的软件平台、仿真工具以及数字化孪生技术的发展。 结论 本书从理论到实践，全面系统地介绍了变频器的核心知识和应用技术，旨在培养读者扎实的专业基础和解决实际问题的能力。通过对本书的学习，读者应能够独立完成变频器的选型、安装、调试、维护工作，并能够灵活运用变频器解决工业自动化领域中的各种传动问题。变频器技术仍在不断发展，保持学习的热情，关注技术前沿，将有助于各位在未来的职业生涯中取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在引入新概念时，非常注重引用现代工业标准和最新的技术趋势。例如，在讨论通信接口时，教材不仅仅停留在传统的RS485，还详细介绍了基于工业以太网（如Profinet/EtherCAT）的变频器控制方案，并分析了这种分布式控制在大型生产线中的优势和配置要点。这表明编著者并非简单地照搬旧版资料，而是紧跟行业脉搏，确保了教材内容的先进性与前瞻性。对于高职教育而言，培养能够立即上岗、掌握前沿技术的毕业生至关重要，这本书显然意识到了这一点。另外，书末附带的习题设计也相当用心，它不只包含计算题，更有大量需要结合实际工况进行方案论证的开放式问答题，这些题目真正考验了读者对变频器应用场景的综合理解能力，绝对不是那种套用公式就能应付的简单练习，这为后续的课程设计和考核提供了极大的便利。

评分☆☆☆☆☆

这本《高等职业教育“十一五”规划教材 高职高专电子信息类系列教材：变频器应用技术》的封面设计得相当朴实，一看就是那种非常注重内容本身，不太讲究花哨包装的实用型教材。我刚翻开目录，就被它清晰的逻辑结构吸引住了。教材首先从变频器的基本原理入手，详细介绍了交流电机的工作特性以及变频调速的必要性，这部分内容对于初学者来说非常友好，没有过度使用晦涩的数学公式，而是通过大量的图示和实际应用场景来辅助理解。我印象特别深刻的是讲解异步电机等效电路的部分，作者似乎特意放慢了讲解速度，确保每一个参数的物理意义都能被准确把握。然后，它深入到不同类型变频器的硬件组成和控制方式，比如矢量控制和V/f控制的优缺点对比，分析得非常透彻，特别是对IGBT等功率器件的选择和驱动原理的介绍，结合了最新的工业标准。说实话，在很多同类教材中，这部分往往一笔带过，但这本教材却花了相当大的篇幅来确保读者能理解“为什么”这样做，而不是仅仅停留在“怎么做”的层面。对于高职院校的学生来说，这种打基础的严谨性是至关重要的。

评分☆☆☆☆☆

从教材的语言风格来看，它显然是出自有着丰富一线教学和工程经验的教师之手。它的行文简洁有力，用词专业且精确，几乎没有丝毫的冗余信息，这对于时间宝贵的职校学生来说，无疑是极大的福音。很多理论阐述都采用了非常直观的比喻，使得抽象的电磁学概念具象化了。我注意到教材中对“开关频率对电机噪声和效率的影响”这部分做了非常细致的讨论，作者不仅指出了高开关频率带来的高效率和低噪声优势，还着重强调了其对驱动电路发热和IGBT寿命的潜在影响，这种辩证的分析视角，培养了学生全面的工程判断力，避免了盲目追求“最新技术”而忽略了工程成本和可靠性的误区。这种成熟的、注重权衡利弊的叙事方式，是很多偏重理论研究的教材所不具备的。

评分☆☆☆☆☆

这本书在章节安排和知识点衔接的流畅度上，展现出一种老道而周全的教学设计思路。不同于一些教材那种知识点堆砌的感觉，这里的每一章似乎都是水到渠成的推进。例如，在讲完变频器的基本控制模式后，紧接着就引入了PID调节在闭环控制中的应用，并清晰地阐述了变频器如何作为执行器融入整个控制回路。这种由浅入深、层层递进的结构，极大地减轻了学习过程中的认知负荷。此外，教材在内容深度上把握得非常好——它足够深入，能够满足优秀学生的探究需求，但又不会因为过度的专业术语和复杂数学模型而让基础薄弱的学生望而却步。它似乎在默默地对读者说：“你不需要成为电机设计专家，但你必须成为一个合格的变频器应用工程师。”这种明确的定位，让整个学习目标清晰可见，避免了高职教材常见的“大而全”的弊病。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的实际操作指导部分给予高度评价，这几乎可以算是它区别于其他理论性教材的最大亮点。教材并没有仅仅停留在理论的纸上谈兵，而是紧密结合了当前工业现场的主流设备进行案例分析。比如，关于西门子、ABB以及国内主流品牌变频器的参数设置和故障诊断章节，简直就是一本实战手册。书中提供了大量截图和详细的步骤说明，读者只要对照着操作，就能模拟出真实的调试环境。我尤其欣赏它在“常见故障排除”这一章的处理方式，它不是简单地列出故障代码和对应原因，而是构建了一个完整的排查流程树——从电源输入检查到反馈回路确认，每一步都有明确的测试方法和标准。这种系统化的思维训练，远比死记硬背代码有效得多。在我看来，一本好的职业教育教材，其价值就在于能否快速弥合课堂理论与车间实践之间的鸿沟，而这本教材在这方面做得非常出色，它真正体现了“应用技术”的精髓。