变频调速技术及应用(王瑾) 9787122130853 化学工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王瑾，孙艳萍 著

图书标签:

• 变频调速
• 电机控制
• 电力电子
• 工业自动化
• 驱动技术
• 王瑾
• 化学工业出版社
• 9787122130853
• 电气工程
• 控制工程

店铺： 花晨月夕图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122130853

商品编码：29874201639

包装：平装

出版时间：2012-02-01

基本信息

书名：变频调速技术及应用(王瑾)

定价：22.00元

作者：王瑾,孙艳萍

出版社：化学工业出版社

出版日期：2012-02-01

ISBN：9787122130853

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

---

内容提要

---

　　本书从变频器的结构入手，首先介绍组成变频器的电力电子器件的结构、工作原理以及各种应用。对没有学过电知识的人，也能从元器件开始，深入浅出学习变频器的工作原理。在此基础上，以电动机为被控对象，介绍变频调速原理及变频调速工作方式。以西门子MM430系列变频器为例，介绍了变频器的选择、安装、接线、参数调整、抗干扰措施和运行检修。《变频调速技术及应用》拓展介绍了多套工业设备或系统，使得变频器的参数设置和调试更注重培养学生的工程应用能力和解决现场实际问题的能力。将变流技术与交流调速有机结合起来。用较少的课时完成两门课程的学习。同时，《变频调速技术及应用》精选了四个实训环节，力求在简单的实训硬件配置情况下，完成实用性较强、较先进的变频器应用，如PID控制、触摸屏控制系统等。
　　本书适合于高职学院电气自动化专业和机电设备维修与管理专业的学生，也适用于生产过程自动化专业、机电一体化专业和自动控制技术专业的学生。也可作为企业相关技术人员的参考资料。

目录

---

第1章 概述
　1.1 变频系统技术
　1.2 变频调速技术的发展过程
　1.3 中国变频调速技术的发展状况
　1.4 变频技术的发展方向
　1.5 高压变频调速技术应用现状与发展趋势
　思考题与习题
第2章 电力电子器件
　2.1 电力电子器件概述
　2.2 不可控器件——二极管及其应用
　2.3 半控型器件——晶闸管及其应用
　2.4 全控型器件
　2.5 新型电力电子器件
　思考题与习题
第3章 电力电子器件的应用与开发
　3.1 小功率电力电子器件的应用
　3.2 电力电子器件的综合应用
　3.3 新型电力电子器件的开发
　思考题与习题
第4章 变频调速原理
　4.1 变频调速的基本原理
　4.2 变频器的分类
　4.3 交 直 交变频器主电路及其变频调速系统
　4.4 正弦脉宽调制变频器及其调速系统
　4.5 西门子变频器简介
　4.6 通用变频器的控制电路原理
　4.7 高压变频器主电路结构及其控制特点
　思考题与习题
第5章 变频器的选用
　5.1 变频器的选择
　5.2 变频器的安装
　5.3 变频器的接线
　5.4 变频器的功能及参数
　5.5 变频器的抗干扰技术
　思考题与习题
第6章 变频技术的综合应用
　6.1 变频技术在空调设备上的应用
　6.2 变频技术在机床设备上的应用
　6.3 变频技术在电梯设备上的应用
　6.4 变频技术在电线生产线上的应用
　6.5 变频技术在风机上的应用
　6.6 变频技术在起重机上的应用
　6.7 变频技术在恒压供水上的应用
　思考题与习题
第7章 变频技术实训
　7.1 基础实训西门子MM440变频器的参数设置及调试
　7.2 基础实训西门子MM440变频器的操作与控制
　7.3 综合实训变频实现水箱水位控制的实训
　7.4 综合实训PLC、变频器和触摸屏综合实训
　思考题与习题
参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

变频调速技术及应用 内容简介 本书全面深入地探讨了变频调速技术的基本原理、核心构成、实际应用以及发展趋势，旨在为从事电气工程、自动化控制、机械传动等领域的工程师、技术人员、研究人员以及相关专业的学生提供一本系统、实用的参考书籍。内容覆盖了变频调速技术的理论基础、器件选择、控制策略、典型应用场景分析，并结合最新的技术发展，对未来的发展方向进行了展望。 第一章 变频调速技术概述 本章首先阐述了变频调速技术的概念及其在现代工业自动化中的重要地位。详细介绍了变频调速技术与传统调速方式（如电阻调速、滑差调速、液力耦合器调速等）相比所具备的显著优势，包括节能性、精度高、响应快、设备维护成本低等。接着，深入剖析了变频调速技术的核心原理，即通过改变供给电动机的电源频率来控制电动机的转速。从电磁理论和电机学角度，解释了频率、电压、转速之间的内在联系，引出了恒压频比控制（V/f控制）的基本思想。此外，本章还简要回顾了变频调速技术的发展历程，从早期的模拟控制到现在的数字控制和智能化控制，展示了技术进步的轨迹。最后，对变频调速技术在国民经济各行业中的广泛应用前景进行了展望，突显其作为推动工业升级和节能减排关键技术的价值。 第二章 变频器的基本结构与工作原理 本章详细介绍了现代变频器的基本构成单元及其在变频过程中所扮演的角色。变频器通常由三大部分组成：整流单元、直流环节（滤波环节）和逆变单元。 整流单元： 详细阐述了各种整流方式，包括单相整流、三相整流，以及常用的桥式整流电路（如全波桥式整流）。解释了整流单元的作用是将输入的交流电转换为直流电，并分析了不同整流方式对输出直流电压波形和纹波的影响。对于更先进的变频器，会提及有源功率因数校正（PFC）技术，并说明其如何改善输入电流波形，提高功率因数，减少对电网的谐波污染。 直流环节： 重点介绍了直流环节中的滤波电容器和电抗器的作用。滤波电容器用于平滑整流后的脉动直流电压，保证逆变单元获得稳定的直流电压。电抗器则用于进一步减小纹波，并在动态响应中起到储能作用。详细分析了电容器容量的选择原则，以及直流环节的动态特性对变频器性能的影响。 逆变单元： 这是变频器的核心部分，主要由电力电子开关器件（如IGBT、MOSFET等）构成。本章详细讲解了脉宽调制（PWM）技术，这是实现变频调速的关键。深入剖析了不同类型的PWM调制策略，例如： 自然采样PWM（Natural Sampling PWM）： 介绍其基本原理和实现方式。 算术平均PWM（Average Value PWM）/空间矢量PWM（Space Vector PWM, SVPWM）： 详细阐述SVPWM的原理，包括矢量空间划分、基本矢量、零矢量等，以及如何通过组合不同电压矢量来合成所需的输出电压和频率。SVPWM由于其优越的谐波抑制性能和较高的直流利用率，是目前主流的调制方式，因此需要重点讲解。 正弦波PWM（Sinusoidal PWM）： 解释其实现方式和特点，特别是其在简单应用中的适用性。 三角波PWM（Triangular Wave PWM）： 介绍其基本概念和应用。 三相输出的实现： 解释逆变桥如何通过控制半导体开关器件的通断，生成一系列具有不同占空比的脉冲序列，从而在输出端合成近似正弦的交流电压波形。 本章还对变频器的保护功能进行了介绍，如过压保护、欠压保护、过流保护、过载保护、对地短路保护、对管短路保护、过温保护等，阐述了这些保护机制对变频器安全可靠运行的重要性。 第三章 变频调速的控制策略 本章深入探讨了变频器中实现电动机转速控制的各种控制策略。 开环V/f控制： 作为最基本和最广泛应用的控制方式，详细讲解其原理。解释了如何通过保持输出电压与输出频率之比恒定来近似实现恒转矩输出。分析了V/f控制的优点（简单易实现，成本低）和缺点（在低速时转矩精度不高，动态响应较慢）。同时，也介绍了V/f控制的改进方法，如多段V/f曲线，以改善低速性能。 闭环调速系统： 介绍了如何引入速度反馈来提高调速精度和动态响应。讲解了速度传感器（如编码器、测速发电机）的作用，以及在变频器中如何集成这些反馈信号。 矢量控制（Vector Control, VC）： 这是现代变频器实现高性能控制的关键技术。本章将详细阐述矢量控制的基本原理。 三相交流电机数学模型： 从abc三相坐标系开始，推导出d-q两相坐标系下的电机模型。解释了d轴（磁场轴）和q轴（转矩轴）的定义，以及它们在控制中的意义。 坐标变换： 详细讲解Park变换（abc到dq）和Inverse Park变换（dq到abc），这是实现矢量控制的核心步骤。 磁场定向控制（Field-Oriented Control, FOC）： 介绍如何通过控制电动机的励磁电流（d轴电流）和转矩电流（q轴电流）来独立控制电动机的磁场强度和输出转矩，从而实现与直流电机类似的控制性能。 直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）： 作为矢量控制的一种替代方案，介绍DTC的基本原理，它无需坐标变换，直接根据转矩和磁链的误差来选择合适的电压矢量，实现快速的转矩响应。 其他高级控制策略： 简要介绍一些更先进的控制技术，如无感矢量控制（Sensorless Vector Control），它通过估计电机模型参数和状态变量来代替速度传感器，从而降低系统成本。 本章还讨论了不同控制策略的适用场景，为用户选择合适的控制方式提供指导。 第四章 变频器选型与安装注意事项 本章提供了变频器实际选型和安装过程中需要考虑的关键因素。 变频器选型： 额定功率和额定电压： 根据所驱动电动机的功率和工作电压选择合适的变频器型号。 负载特性： 详细分析不同负载特性（如恒转矩负载、恒功率负载、重载启动负载等）对变频器选型提出的要求。例如，重载启动负载可能需要选择容量更大的变频器或带有制动单元的变频器。 启动转矩要求： 考虑电动机在不同启动方式下的转矩需求，选择能满足启动要求的变频器。 环境条件： 考虑变频器安装环境的温度、湿度、海拔、振动、腐蚀性气体等因素，选择具有相应防护等级（IP等级）和工作范围的变频器。 制动需求： 评估负载是否需要快速制动，以及制动能量的大小，从而决定是否需要配置制动电阻或制动单元。 通信和扩展功能： 根据应用需求，考虑变频器是否需要支持各种通信协议（如Modbus、Profinet、EtherNet/IP等），以及是否需要配置扩展模块（如I/O扩展模块、通信模块、安全模块等）。 安装注意事项： 安装位置： 强调变频器应安装在通风良好、远离热源、避免阳光直射、避免腐蚀性气体和潮湿的环境中。 散热： 详细说明变频器的散热要求，包括安装空间的预留、风扇的清洁以及环境温度的控制。 布线： 强调强弱电分离原则，输入侧、输出侧和控制信号线应分开布线，避免相互干扰。详细讲解屏蔽电缆的使用，以及接地要求。 电磁兼容（EMC）： 介绍如何采取措施降低变频器对周围设备的电磁干扰，以及如何提高变频器本身的抗干扰能力，包括滤波器、屏蔽罩、接地方式的选择等。 接地： 强调变频器可靠接地的必要性，并说明正确的接地方法，以保证人身安全和设备正常运行。 安全操作： 提示操作人员在安装和维护过程中应遵守安全规程，断开电源后再进行操作，避免触电危险。 第五章 变频调速技术的典型应用 本章通过大量的实例，展示了变频调速技术在各个工业领域的广泛应用。 风机与水泵应用： 节能原理： 详细分析风机和水泵的立方率定律，即流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。通过降低转速，可以实现显著的节能效果。 具体应用场景： 供水系统、空调系统、消防系统、排风系统中的风机和水泵的流量和压力调节。 变频调速的优势： 消除或减少旁通阀和节流阀的使用，实现平滑、精确的流量和压力控制，降低机械磨损，延长设备寿命。 起重机械应用： 起重机、行车： 讲解变频调速在起重机、行车等设备的起升、运行、行走等机构中的应用。 控制要求： 实现平稳的启动、停止和精确的位置控制，避免货物在起升和下降过程中的晃动，提高操作安全性。 制动控制： 讨论变频器如何配合制动器，实现可靠的制动控制。 压缩机应用： 螺杆压缩机、离心压缩机： 介绍变频技术在压缩机领域的应用，用于满足不同的工艺气体需求。 节能效果： 通过调节压缩机转速，精确控制排气压力和流量，避免频繁启停，实现显著节能。 冶金、化工、水泥等行业应用： 输送带、搅拌器、辊道： 介绍变频调速在各种输送、混合、加工设备中的应用，实现工艺参数的精确控制。 工艺优化： 变频调速的灵活性有助于优化生产工艺，提高产品质量，降低能耗。 印刷、纺织、造纸等行业应用： 卷绕、分切、印染： 讲解变频器在这些行业中对卷径、张力、速度等进行精确控制的应用。 提高产品质量： 精确的张力控制和速度同步对于保证产品质量至关重要。 新能源领域应用： 风力发电： 介绍变频技术在风力发电机中的应用，用于调节输出功率，适应风速变化。 电动汽车： 简要提及变频技术在电动汽车驱动系统中的作用。 第六章 变频器故障诊断与维护 本章旨在帮助用户快速识别和解决变频器在使用过程中可能遇到的常见故障。 常见故障现象及原因分析： 过流/过载报警： 分析电机短路、负载过大、变频器选型不当、运行环境恶劣等原因。 过压/欠压报警： 分析电网电压不稳定、直流母线电容老化、制动能量过大等原因。 接地故障报警： 分析电机绝缘损坏、电缆绝缘损坏、变频器内部漏电等原因。 电机缺相/堵转报警： 分析电机接线松动、电机本身故障、启动负载过大等原因。 通信故障： 分析通信线缆连接错误、通信协议不匹配、通信模块损坏等原因。 其他报警： 如过温、外部故障等。 故障诊断步骤： 提供一套系统化的故障诊断流程，包括观察现象、查看报警信息、检查外部接线、测量电机参数、检查负载情况等。 维护与保养： 定期检查： 强调定期对变频器进行清洁、检查风扇、紧固接线端子等。 环境控制： 保持变频器工作环境的清洁和干燥。 参数设置备份： 建议用户在设置完成后备份变频器参数，以便故障恢复时快速导入。 安全操作： 再次强调在进行任何维护操作前，务必断开电源，并等待直流母线电容放电完毕。 第七章 变频调速技术的发展趋势 本章对变频调速技术的未来发展方向进行展望。 智能化与网络化： 物联网（IoT）集成： 变频器将更多地集成到工业物联网（IIoT）平台中，实现远程监控、故障预测、数据分析和优化控制。 人工智能（AI）应用： 利用AI算法对变频器运行数据进行分析，实现更精密的故障诊断、自适应控制和节能优化。 高性能与高效率： 更高功率密度： 采用更先进的半导体器件（如SiC、GaN）和更优化的结构设计，实现变频器的小型化、轻量化和高效率。 更低的谐波污染： 采用更先进的PFC技术和多电平变频技术，进一步降低对电网的谐波影响。 多功能集成： 集成PLC功能： 一体化设计，将变频器与PLC功能集成，简化系统配置。 安全功能集成： 集成安全转矩关断（STO）等安全功能，满足更高的安全等级要求。 新能源和电动汽车领域的应用拓展： 更宽的电压和电流范围： 适应新能源发电和电动汽车对更高电压和更大电流的需求。 更优化的能源管理： 在新能源系统中实现更高效的能量转换和管理。 本书通过理论讲解、原理分析、实例应用和未来展望，为读者提供了一个关于变频调速技术全面而深入的认识。希望本书能成为您在实际工作中解决问题、提升技能的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我最近在准备一些技术讲座，其中有一个环节是关于工业节能技术的介绍，变频调速技术是其中的一个重要内容。因此，我希望《变频调速技术及应用》这本书能够为我提供一些关于变频调速在节能方面的具体数据和案例。比如，在不同负载条件下，变频调速能够带来多少百分比的节能？在哪些工业领域，变频调速的应用能够产生最显著的节能效果？如果书中能够提供一些经过验证的节能计算公式或评估方法，并结合实际案例进行说明，那将极大地增强我讲座的说服力。

评分☆☆☆☆☆

作为一个初学者，我一直觉得变频调速技术听起来很高深，但又觉得它和我们日常生活息息相关，比如空调、电梯等很多地方都能看到它的影子。这本书的书名让我想尝试去深入了解一下。我在翻阅的时候，注意到它在介绍技术原理的时候，似乎用了比较生动形象的比喻，这对于我这种非专业人士来说非常重要。很多技术书籍一上来就是复杂的公式和图表，让人望而却步，但如果能用更易于理解的方式来讲解，比如从一个简单的水泵或者风扇的转速控制开始，循序渐进地引入变频器的工作原理，那将是极大的福音。我非常期待书中能够有详细的原理讲解，并且能够配以清晰的示意图，让我能直观地理解不同电路拓扑的优缺点，以及各个关键元器件的作用。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在考虑在我的项目中使用一些先进的控制技术，变频调速是其中一个重要的方向。因此，我对《变频调速技术及应用》这本书的内容非常感兴趣。我希望能在这本书中找到一些关于变频器选型和匹配的指导性建议。毕竟，不同的应用场景对变频器的性能要求是不同的，比如负载的特性、启动转矩的要求、动态响应的速度等等。如果书中能够提供一些实用的选型表格、计算方法，甚至是一些典型应用场景下的参数设置指导，那将对我非常有帮助。此外，关于变频器在不同负载下的性能表现，以及如何通过合理配置来优化系统的效率和稳定性，也是我非常想了解的内容。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在自动化行业摸爬滚打多年的工程师，我对技术更新换代的速度深有体会。变频调速技术无疑是自动化领域里一个非常重要的分支。这本书的书名《变频调速技术及应用》恰好点出了我所关注的两个核心方面：技术本身以及它在实际工程中的落地。我尤其关心书中对一些新兴的变频调速技术，比如矢量控制、直接转矩控制等，是否有深入的探讨。这些技术在提升电机控制精度、动态响应速度以及节能效果方面都有显著的优势。如果书中能对这些先进的控制算法进行原理性的剖析，并结合实际应用案例来展示其优势，那将是一本非常具有价值的技术参考书。

评分☆☆☆☆☆

我对电气工程领域的一些基本原理非常着迷，变频调速技术正是其中一个非常实用的应用。这本书的书名《变频调速技术及应用》让我觉得它应该能提供一个比较全面的视角。我特别想了解书中关于变频器与其他电气设备（如软启动器、PLC、触摸屏等）的集成和协同工作的原理。在实际的自动化系统中，变频器往往是整个控制系统中的一个重要组成部分，与其他设备配合才能实现复杂的功能。如果书中能够阐述变频器如何与PLC进行通信，如何接收控制指令，以及如何通过触摸屏进行参数设置和监控，那将使我对整个自动化系统的构成有一个更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

在我的工作中，经常会遇到一些需要精确控制电机转速的场合，变频调速技术是解决这些问题的关键。因此，我非常关注《变频调速技术及应用》这本书。我希望书中能够提供一些关于变频器故障诊断与维护的实用知识。任何设备在长期运行过程中都难免出现故障，掌握有效的故障排查方法和维修技巧，能够大大降低停机时间，提高生产效率。如果书中能够列举一些常见的故障现象，并给出相应的诊断流程和解决措施，那将是极具价值的参考。此外，关于变频器的寿命影响因素以及如何通过合理使用来延长其使用寿命，也是我感兴趣的内容。

评分☆☆☆☆☆

这是一本我最近在图书馆偶然翻到的书，虽然我不是科班出身，对变频调速的了解也仅限于一些基础概念，但书名《变频调速技术及应用》还是成功吸引了我。翻开第一页，就被扉页上清晰的排版和印刷质量所吸引。序言部分简明扼要地阐述了变频调速技术的重要性，从工业自动化到节能减排，似乎无处不在。虽然我对书中的具体技术细节还未深入研究，但作者的开篇就点明了技术的核心价值，让我对后续内容的学习充满了期待。我尤其关注的是书中可能涉及的实际应用案例，毕竟理论知识再扎实，如果不能落地，也显得有些空洞。我希望这本书能提供一些鲜活的、具有代表性的案例，让我能够看到变频调速在不同行业，比如化工、冶金、纺织、造纸等领域是如何发挥作用的，具体解决了哪些实际问题，又带来了哪些效益。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对变频调速的认知还停留在“能省电”、“能调速”这个层面。这本书的书名听起来就非常专业，让我感到一丝敬畏，但也有一丝跃跃欲试。我希望能在这本书里找到变频调速技术的“前世今生”，了解它是如何从最初的简单想法发展到如今如此成熟和广泛应用的。我对于技术的发展历程总是充满好奇，比如最早的变频器是什么样子的？有哪些关键的技术突破推动了它的发展？以及未来变频调速技术可能的发展方向是什么？这些宏观的视角，往往能帮助我更好地理解一项技术在当下所处的地位，以及它未来的潜力。

评分☆☆☆☆☆

我最近对一些工业自动化设备的工作原理产生了浓厚的兴趣，变频调速技术是其中一个我想要深入了解的方面。这本书的书名恰好符合我的需求。我特别希望书中能够详细介绍不同类型电机（如感应电机、同步电机）与变频器匹配时的注意事项。不同类型的电机在变频调速下的特性可能存在差异，了解这些差异以及相应的控制策略，对于优化系统性能至关重要。此外，书中关于变频器在特定工业环境下的应用，例如高温、高湿、粉尘等恶劣环境下，如何保证其稳定可靠运行的案例和解决方案，也是我非常关注的。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对“如何让东西转得更聪明”这个问题感兴趣的普通读者，变频调速技术听起来就像是给电机装上了“大脑”，让它们不再是傻乎乎地恒定转速。这本书的书名《变频调速技术及应用》让我觉得它应该会解答我的一些好奇。我希望书中能从最基础的电动机工作原理讲起，然后逐步深入到变频器是如何通过改变电压和频率来实现调速的。如果能用一些通俗易懂的语言，配合一些简单的图示，来解释PWM（脉宽调制）等核心技术，那对我这样的“小白”来说简直太友好了。我希望这本书能够让我明白，为什么变频调速比传统的调速方式更优越，它的具体优势体现在哪些方面。