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石秋洁 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111110637

商品编码：29868369414

包装：平装

出版时间：2012-08-01

基本信息

书名：变频器应用基础

定价：21.00元

作者：石秋洁

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787111110637

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.250kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《变频器应用基础》主要讲解了变频器的基本结构、变频调速的基本原理，变频器的基本运行功能、参数预置和操作，变频器的安装、抗干扰处理，变频驱动系统的设计和典型应用实例。
　　本教材的特点是：本着原理定性讲，应用重点讲，操作现场讲的原则，从实用、实操的角度分析讲解，淡化理论，便于理解和接受。由于应用部分邀请了变频器应用专家编写，使该部分内容既新颖实用，又避免了理论计算。由于书后附有实验指导书，所以变频器的运行功能、参数预置和操作是结合实验来讲解的，故易于理解。附录中还介绍了简易实验台的制做方法。
　　《变频器应用基础》为高职高专中职电气、机电类专业的教材，中职学校亦可选用。其中“*”的章节可以略讲。本课程各专业可做考查课或选修课，学时为50左右，也可作为短期培训班的教材及供工程技术人员参考。

目录

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序
前言
章 电动机与电力拖动系统
节 异步电动机的结构及等效电路
第二节 异步电动机的电力拖动
第三节 负载的类型与电动机的运行
第四节 电力拖动系统的组成
小结
习题

第二章 变频器的基本原理及变频调速的特点
节 变频器的发展及应用
第二节 变频器的组成原理
第三节 变频与变压
第四节 变频后异步电动机的特性
小结
习题

第三章 变频器的功能及预置
节 变频器的控制模式
第二节 变频器的各种频率参数及预置
第三节 变频器的其他常见功能
第四节 变频器的保护功能
小结
习题

第四章 变频器的外接电路与操作
节 外接主电路与主要电器的选择
第二节 变频器的操作与运行
第三节 外接给定电路
第四节 外接控制电路
小结
习题

第五章 变频器的安装、调试及干扰的防范
节 变频器的安装及布线
第二节 变频器的功率因数和改善措施
第三节 变频器的抗干扰措施
第四节 变频调速系统的调试及常见故障
小结
习题

第六章 变频调速拖动系统的设计
节 设计变频调速拖动系统的基本要求
第二节 变频调速时电动机的有效转矩线
第三节 恒转矩负载变频调速系统的设计
第四节 恒功率负载变频调速系统的设计
第五节 二次方律负载变频调速系统的
设计
小结
习题

第七章 变频调速的应用实例
节 风机和空气压缩机的变频调速
第二节 水泵的变频调速，
第三节 多单元同步的变频调速系统
第四节 起重机械的变频调速
第五节 车床主轴的变频调速
第六节 龙门刨床的变频调速
小结
习题

实验指导书
实验一 变频器的面板操作及运行
实验二 变频器的外部运行、组合运行
实验三 变频器常用参数的功能验证
实验四 程序运行方式
实验五 多档转速的PLC控制

附录
附录A 简易实验台的制作
附录B 三菱FR-A540变频器简介
附录C 森兰变频器简介
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《电气自动化系统设计与集成》 一、 核心内容概览 《电气自动化系统设计与集成》是一本旨在为电气工程师、自动化技术人员以及相关领域学习者提供全面、深入的知识体系的专业书籍。本书聚焦于现代工业生产中复杂电气自动化系统的整体规划、设计、实施与优化，强调从宏观架构到微观细节的系统性思考和工程实践能力。全书共分为十章，每一章都紧密围绕电气自动化系统的生命周期展开，从需求分析、方案设计，到硬件选型、软件开发，再到现场调试、系统集成，直至后期维护与智能化升级，都进行了详尽的阐述。 本书的核心在于“系统”和“集成”这两个关键词。它不仅仅停留在对单个电气元器件的介绍，而是着重于如何将各种分散的电气设备、控制单元、传感元件以及信息处理系统有机地整合在一起，形成一个高效、稳定、可靠的自动化运行整体。读者将能够学习到如何构建一个完整的自动化解决方案，以满足不同行业、不同规模的生产需求，并理解集成过程中可能遇到的挑战以及相应的解决方案。 二、 详细内容解读 第一章：工业自动化系统概述与发展趋势 本章将带领读者回顾工业自动化的发展历程，从早期简单的机电控制到如今复杂的信息化、智能化集成系统。我们将深入探讨当前工业自动化领域的主要技术驱动力，例如物联网（IoT）、大数据分析、人工智能（AI）、云计算等，以及这些技术如何深刻地改变着自动化系统的设计理念和实现方式。同时，本章还会分析不同行业（如制造业、能源、交通、建筑等）在自动化应用方面的特点和发展方向，为读者建立一个广阔的视野。 第二章：自动化系统需求分析与方案设计 这是整个系统设计的基础。本章将详细阐述如何与客户或生产部门进行有效的沟通，准确捕捉自动化系统的需求。我们将学习到需求分析的常用方法，如功能性需求、性能需求、可靠性需求、安全性需求以及经济性需求的识别和定义。在此基础上，本章将重点介绍如何根据需求分析结果，进行系统架构设计，包括确定系统的层级结构（如现场层、控制层、管理层）、功能模块划分、数据流与控制流设计。同时，还将探讨不同自动化方案的优劣势比较，以及如何制定出最优的系统设计方案。 第三章：PLC（可编程逻辑控制器）在自动化系统中的应用 PLC作为现代工业自动化领域的核心控制单元，在本章中得到深入讲解。我们将从PLC的基本原理、硬件组成、指令系统入手，详细介绍PLC的编程方法，包括梯形图、指令表、结构化文本等。更重要的是，本章将侧重于PLC在实际自动化系统中的应用案例，例如电机启停控制、流水线生产线协调、过程量采集与控制（如温度、压力、流量）等。读者将学会如何根据具体应用场景选择合适的PLC型号，并进行高效的编程和调试。 第四章：HMI（人机界面）设计与组态 HMI是实现人机交互的关键。本章将详细介绍HMI的设计原则和组态技术。读者将学习如何根据系统功能和操作需求，设计直观、易用的用户界面，包括屏幕布局、控件选择、颜色搭配、信息显示等。本章还将深入探讨HMI与PLC之间的数据通信原理、画面切换、报警管理、历史数据记录以及趋势图绘制等功能。通过实际案例，读者将掌握如何利用各种HMI组态软件，构建出功能强大且操作友好的操作界面。 第五章：变频器与伺服系统在运动控制中的应用 运动控制是自动化系统中不可或缺的一部分。本章将聚焦于变频器和伺服系统这两类重要的运动控制设备。我们将详细讲解变频器的基本工作原理、控制模式（如V/F控制、矢量控制），以及其在调速、节能、软启动等方面的应用。对于伺服系统，我们将介绍其组成部分、工作原理、控制方式（如位置控制、速度控制、力矩控制），以及其在高精度运动控制领域的优势。本章还将探讨变频器与伺服系统在不同机械设备（如输送带、起重机、机器人、机床）上的具体应用案例，以及如何进行参数设置和调试。 第六章：传感器与执行器的选择与集成 传感器负责采集现场的各种物理量信息，而执行器则根据控制指令对被控对象施加作用。本章将系统性地介绍各类常用传感器（如光电传感器、接近传感器、温度传感器、压力传感器、编码器等）和执行器（如电磁阀、接触器、继电器、电动机、液压/气动元件等）的工作原理、技术参数、选型原则以及安装要点。重点在于如何将这些分散的设备有效地集成到整个自动化系统中，包括信号的接入、隔离、滤波以及与控制器的接口匹配。 第七章：现场总线与工业以太网技术 随着自动化系统复杂度的提升，传统的点对点布线方式已无法满足需求。本章将深入介绍各种主流的现场总线技术（如Profibus, DeviceNet, CANopen等）和工业以太网技术（如Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT等）的特点、优势、通信协议以及在自动化系统中的应用。读者将理解如何根据系统的规模、实时性要求、成本预算等因素，选择最适合的通信技术，并掌握其在系统架构设计和设备连接中的应用方法。 第八章：自动化系统调试与故障诊断 系统调试是确保自动化系统正常运行的关键环节。本章将详细阐述自动化系统的调试流程，包括硬件连接检查、电气回路测试、PLC程序仿真与在线调试、HMI功能验证、传感器与执行器联调等。同时，本章还将重点介绍常见的自动化系统故障类型，如通信故障、程序错误、硬件损坏、参数设置不当等，并提供一套系统性的故障诊断方法和排除技巧，帮助工程师快速定位问题并恢复系统运行。 第九章：自动化系统集成与项目管理 本章将从更宏观的层面探讨自动化系统的集成过程，以及项目管理在其中扮演的重要角色。我们将学习如何进行系统集成规划，包括不同子系统的接口定义、数据交换协议的统一、整体性能的优化。同时，本章还将介绍项目管理的常用方法和工具，如工作分解结构（WBS）、甘特图、风险管理、质量控制等，帮助读者有效地组织和管理一个自动化工程项目，确保项目按时、按质、按预算完成。 第十章：自动化系统维护、升级与智能化发展 自动化系统投入运行后，持续的维护和适时的升级至关重要。本章将讲解自动化系统的日常维护保养内容，包括设备检查、清洁、润滑、备件管理等。同时，还将探讨如何根据生产需求的变化，对现有自动化系统进行功能扩展和性能升级。最后，本章将展望自动化系统的未来发展方向，特别是如何结合大数据、人工智能等新兴技术，实现系统的智能化、预测性维护以及更高级别的自主运行。 三、 适用读者 本书适合以下人群阅读： 电气工程、自动化专业在校学生： 作为补充教材或自学参考，帮助巩固课堂知识，拓展工程视野。 初、中级电气工程师和自动化技术人员： 提升系统设计、集成和调试能力，掌握现代自动化技术。 设备维护与技术支持人员： 学习故障诊断和维护技巧，提高系统运行的稳定性和可靠性。 项目经理和工程负责人： 了解自动化项目的全貌，掌握有效的项目管理方法。 对工业自动化感兴趣的各行业从业人员： 了解自动化技术在不同领域的应用，为自身工作提供参考。 《电气自动化系统设计与集成》将以其严谨的理论体系、丰富的工程实例和实用的技术指导，成为读者在电气自动化领域学习和实践的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的学生，对于变频器这个概念，我之前主要是在课堂上有所接触，知道它能控制电机的转速，但具体怎么控制，以及在实际工程中有什么应用，了解得并不深入。《变频器应用基础》这本书，恰好填补了我这方面的知识空白。它从最基础的电学知识开始，一点点引申到变频器的核心原理。我特别喜欢书中用大量图解来辅助说明的方式，比如讲解PWM（脉冲宽度调制）原理时，书中给出了不同占空比的方波波形图，以及它们叠加之后如何形成近似正弦波的输出，让我一下子就明白了PWM的精髓。在讲到变频器的滤波环节时，书中还特别提到了电感和电容的作用，以及它们如何协同工作来提高输出波形的质量。这些对于理解变频器如何产生可调的电压和频率至关重要。而且，这本书并没有止步于理论，它还结合了实际的应用场景，比如在讲解变频器在风机、水泵、起重机等设备中的应用时，书中都给出了具体的控制逻辑和参数设置建议。例如，在水泵恒压供水系统中，书中解释了如何通过反馈的压力信号来调节变频器的输出频率，从而实现恒压运行。这些实际的例子，让我看到了变频器在工业生产中的重要作用，也激发了我进一步学习的兴趣。这本书让我觉得，技术知识是可以被生动地传递的，而不是一味地枯燥乏味。

评分☆☆☆☆☆

要说这本书最吸引我的地方，那就是它极其的“接地气”。它没有回避实际应用中可能遇到的各种问题，而是坦诚地与读者分享。比如，在关于变频器的制动方式章节，书中详细介绍了直流制动、能耗制动、再生制动等几种常见方式，并且分析了它们的优缺点以及适用场景。特别是对能耗制动单元（制动电阻）的选型和安装，书中给出了非常详细的指导，包括如何计算制动电阻的阻值和功率，以及如何正确接线以保证安全。我之前对制动电阻的选型一直很困惑，总觉得是个玄学，看完这本书，我才豁然开朗。书中还提到了变频器的散热问题，以及在高温、潮湿等恶劣环境下，如何采取有效的防护措施，来延长变频器的使用寿命。这些都是在实际工程中非常容易被忽视，但又会直接影响设备可靠性的重要因素。这本书让我觉得，学习变频器应用，不应该仅仅停留在书本上，而应该与实际工程经验相结合。它为我提供了一个非常好的理论基础和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《变频器应用基础》这本书在实操指导方面做得相当出色。我之前看的一些变频器书籍，大多停留在理论层面，真正拿到一台变频器，对着说明书却常常无从下手。但这本书不同，它在讲解了基础原理之后，花了大量的篇幅来介绍变频器的选型、安装、接线以及参数设置。我特别喜欢它关于变频器选型的那一章节，它列出了很多影响选型的因素，比如电机的功率、电压等级、负载类型、启动频率、运行环境等等，并且还给出了一些常用的选型表格和计算公式。这对于我这样一个初学者来说，简直是福音。以往面对琳琅满目的变频器型号，我总是感到茫然，不知道该如何选择最适合自己需求的。书中还详细讲解了变频器的接线方法，包括动力侧接线和控制侧接线，并且配上了非常清晰的电路图。对于如何连接外部开关、按钮、电位器等，也进行了详细的说明。最令我受益匪浅的是参数设置的部分。书中将常用的参数进行了分类，并对每个参数的含义、取值范围以及设置建议都进行了详细的解释。例如，关于加减速时间、频率限制、过载倍数等参数，作者都给出了具体的应用场景和调整方法。我根据书中的指导，尝试在实际的电机上对参数进行了调整，效果立竿见影，电机运行得更加平稳、高效。这本书让我觉得，变频器不再是高高在上的“黑匣子”，而是可以被理解、被掌控的工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，就像是在一个庞大的技术体系中，为我指明了一个非常清晰的路径。它没有试图面面俱到，而是聚焦在“变频器应用”这个核心上，并且做得非常深入。我印象最深刻的是，书中关于变频器在不同负载类型下的应用分析。它详细地解释了恒转矩负载（如输送带、挤出机）、平方转矩负载（如风机、水泵）以及恒功率负载（如磨床）各自的特点，以及变频器在这些负载下应该如何进行参数设置和优化。例如，在平方转矩负载下，可以通过降低频率来显著节省电能，而恒转矩负载则需要更精确的转矩控制。书中给出了大量的实例，让我能够将理论知识与实际的工业场景联系起来。此外，书中还触及到了变频器的变体，比如通用变频器、专用变频器（如电梯专用、起重机专用等），并简要介绍了它们各自的特点和优势。虽然篇幅不多，但足以让我对变频器这个大家族有一个初步的认识。这本书让我觉得，学习技术是可以有方向、有重点的，而不是漫无目的地去吸收各种信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计非常巧妙，它不像很多技术书籍那样，一上来就铺天盖地的公式和图表，而是循序渐进，层层深入。一开始，作者花费了相当大的篇幅来解释变频器的基本构成和核心原理，比如功率单元、控制单元等，每一个部分都讲得非常透彻。特别是我对IGBT等功率器件的讲解印象深刻，虽然我不是电子工程专业的，但作者的描述让我对这些“幕后英雄”有了更深的认识，理解了它们在变频器中的关键作用。然后，作者开始讲解变频器是如何通过改变输出电压和频率来控制电机转速的。这里的描述，真的是我读过的最清晰的了。他用了一个类比，就是把水龙头的水量和水压来比喻电压和频率，虽然不完全贴切，但足够形象地帮助我理解核心概念。接着，书中深入到各种控制模式，例如V/f控制、转矩控制、矢量控制等等。我尤其关注了矢量控制的部分，虽然它听起来很高端，但作者用了一个非常好的切入点，就是将电机看作一个可以独立控制转矩和磁通的系统，这样一来，理解起来就容易多了。书中给出的仿真波形和实际运行曲线的对比，让我对不同控制模式的效果有了直观的认识，也让我明白了为什么在一些高精度要求的场合，必须使用矢量控制。另外，书中还涉及到了变频器的保护功能，比如过载保护、过压保护、欠压保护等，这些都是实际应用中非常重要的环节，作者的讲解也非常到位，让我对如何安全有效地使用变频器有了更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一个资深的技术爱好者，我一直都在寻找能够深入浅出、兼顾理论与实践的好书。《变频器应用基础》这本书，可以说是我近期读到的最满意的一本。它的叙事风格非常严谨，但又不失生动。我特别喜欢书中关于变频器与其他电气设备配合使用的章节。比如，变频器如何与PLC（可编程逻辑控制器）进行通信，如何通过模拟量或数字量信号来接收控制指令，以及如何将变频器的运行状态反馈给PLC。书中还详细介绍了RS485、Modbus等常见的通信协议，并且给出了具体的通信设置方法和程序示例。这对于我这种需要将变频器集成到自动化系统中的读者来说，简直是太及时了。另外，书中还讨论了变频器的电磁兼容性（EMC）问题，以及如何采取措施来减少变频器对其他设备的干扰，例如滤波器的选择、屏蔽电缆的使用、接地方式的规范等等。这些都是在实际工程中非常容易被忽略但又至关重要的问题。作者在这方面给出了非常专业的指导，让我觉得这本书不仅仅是讲“如何用”，更是讲“如何用好”。它让我从一个单纯的使用者，逐渐转变为一个更具专业视野的工程师。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本好的技术书籍，不仅要讲解“是什么”，更要讲解“为什么”。《变频器应用基础》这本书，在这方面做得非常到位。它在讲解每一个功能、每一个参数时，都会追溯到其背后的原理。例如，在讲到变频器的转速搜索功能时，它不仅仅是告诉你这个功能有什么用，还会解释为什么需要这个功能，以及它是如何工作的。书中对于变频器内部的控制算法，也进行了比较深入的剖析，虽然没有给出复杂的数学推导，但通过流程图和简明的文字描述，让我能够理解变频器是如何根据指令实时调整输出的。我特别赞赏书中关于“过载能力”的讲解。它区分了额定过载能力和峰值过载能力，并且说明了在启动和运行过程中，电机和变频器所承受的负载变化。这对于正确选择变频器的容量，避免设备损坏非常有帮助。书中还提供了一些实用的经验法则和口诀，帮助读者快速记忆和理解一些关键点。这些看似小的细节，却大大提升了阅读体验和学习效果。这本书让我觉得，理解技术原理，比死记硬背参数更重要，也更有意义。

评分☆☆☆☆☆

《变频器应用基础》这本书，我拿到手的时候，说实话，一开始并没有抱太高的期望。市面上关于工业自动化、电气控制的书籍可以说是浩如烟海，很多都充斥着概念的堆砌和公式的罗列，读起来枯燥乏味，离实际应用总感觉隔着一层纱。然而，这本书带给我的惊喜，绝对是超出预期的。它并没有上来就抛出一堆复杂的理论，而是从最基础的原理讲起，像是为我这个初学者量身定做的。我最喜欢它讲解变频器工作原理的部分，作者用非常形象的比喻，比如把直流斩波看作“切割”，把逆变器看作“再造”，一下子就把抽象的电力电子变换过程变得清晰可见。而且，书中对不同控制方式，像V/f控制、矢量控制等等，都进行了详细的介绍，并且给出了它们各自的优缺点以及适用的场景。这对于我来说太重要了，以前我只知道有这些名词，但具体是怎么回事，用在哪里，完全是一头雾水。书中通过大量的图例和实际案例，让我能够直观地理解这些概念，比如在讲解V/f控制时，配上了三相交流电的波形图，以及电压和频率如何同步变化，清晰明了。阅读过程中，我甚至能联想到自己曾经在工厂里看到的那些在不同转速下运行的电机，现在终于明白了背后是变频器在默默工作。这本书不仅仅是理论的讲解，更重要的是它强调了“应用”，这一点我非常赞赏。它不会让你觉得是在啃一本晦涩难懂的教科书，而是像一位经验丰富的工程师在手把手地教你，如何去理解、去使用这些设备。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对变频器这个东西，一直感觉有点神秘。虽然知道它能让电机转得快慢，但具体怎么实现的，以及有什么门道，我一直不是很清楚。这本书的出现，彻底改变了我的看法。它就像是一把钥匙，为我打开了变频器的大门。我尤其要称赞的是，书中在讲解变频器与电机匹配的部分。很多时候，我们选择了一个变频器，但如果和电机的参数不匹配，就会导致效率低下，甚至损坏设备。这本书就非常详细地介绍了如何根据电机的铭牌信息，来选择合适的变频器型号，以及如何设置变频器的电机参数，比如额定功率、额定电压、额定频率、额定转速等等。而且，书中还提到了当电机不是标准型号时，如何进行一些参数的估算和设置。这对于非专业人士来说，简直是太有用了。此外，书中还讲到了变频器在节能方面的应用。它通过实例对比，清晰地展示了变频器在负载变化的应用场景下，可以节省多少电能。这让我深刻地认识到，变频器不仅仅是一个控制设备，更是一个节能利器。书中提供的计算公式和分析方法，让我能够自己去评估变频器带来的经济效益。这本书让我觉得，技术是可以与实际经济效益紧密结合的，并且这种结合是有据可依的。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我一直对工业自动化领域保持着浓厚的兴趣，但苦于没有系统的入门途径。《变频器应用基础》这本书，就像是我踏入这个领域的一块重要的敲门砖。它的语言风格非常平实，没有过多华丽的辞藻，而是以一种非常务实的方式，将变频器的方方面面娓娓道来。我特别欣赏书中对变频器故障诊断和排除的部分。这对于任何一个接触过设备的人来说，都是至关重要的。作者列举了变频器可能出现的各种故障现象，比如输出无力、电流不稳、无法启动、跳闸等，并且针对每种故障，都给出了可能的原因分析以及相应的检查和排除方法。例如，在讲解“输出无力”的故障时，书中列出了多种可能的原因，从简单的参数设置不当，到功率单元损坏，再到电机本身的问题，都一一进行了分析。并且，还提供了具体的检查步骤，比如检查变频器的输出电压、测量电机的绝缘电阻等。这种由浅入深、层层递进的诊断思路，让我觉得非常实用。书中还强调了安全操作的重要性，提醒读者在进行维修和调试时，一定要注意断电、验电等安全措施。这些细节的处理，都体现了作者的严谨和负责。读完这本书，我感觉自己对变频器的整体工作流程和潜在问题都有了一个比较全面的认识，这对我将来在实际工作中处理相关问题，将会有很大的帮助。