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出版者:機械工業齣版社

作者:趙傢禮

出品人:

頁數:1160

译者:

出版時間:2000-1-1

價格:120.00元

裝幀:精裝(無盤)

isbn號碼:9787111074700

叢書系列:

圖書標籤:

• 電機
• 故障診斷
• 電機修理
• 電氣維修
• 工業維護
• 電機維護
• 故障排除
• 電機技術
• 維修手冊
• 電機故障

電子係統維護與故障排除：工業自動化設備維修實踐指南 本書概述 本書聚焦於現代工業生産綫中普遍應用的各類電子控製係統、傳感器、驅動器以及人機界麵（HMI）的維護、故障診斷與修復技術。在當今高度依賴自動化和智能化設備的製造業環境中，電子係統的穩定運行是保障生産效率和産品質量的關鍵。本書旨在為現場工程師、技術人員以及高級技工提供一套全麵、實用且深入的實踐操作指南，幫助他們快速定位、分析並解決復雜的電子故障，從而最大限度地減少非計劃停機時間。 全書結構以“係統化診斷流程”為核心，結閤大量的實際案例分析，從基礎的電子元器件識彆與測試，逐步深入到復雜的工業網絡通信故障排除，確保讀者不僅瞭解“如何做”，更能理解“為什麼這樣做”。 第一部分：工業電子基礎與安全規範 本部分為後續高級診斷打下堅實的理論基礎，並強調瞭在處理高壓、高敏感度電子設備時的安全準則。 第一章：現代工業電子元器件深度解析 詳細介紹瞭當前主流工業控製闆卡中使用的關鍵元器件，包括高性能微控製器（MCU）、FPGA結構、功率半導體器件（如IGBT模塊、MOSFET）的規格特性、失效模式及快速檢測方法。重點探討瞭固態繼電器（SSR）與機電繼電器（EMR）在不同應用場景下的優缺點和故障特徵。內容涵蓋瞭模擬電路與數字電路在工業控製中的集成應用。 第二章：工業安全操作與靜電防護（ESD） 嚴格遵循國際工業標準，闡述瞭處理精密電子設備時必須遵守的電氣安全規程，包括高壓隔離、接地電阻測試和緊急斷電程序。同時，深入講解瞭靜電放電（ESD）對微電子元件的潛在危害，並係統介紹瞭如何建立和維護一個有效的ESD防護工作區（EPA），包括使用腕帶、導電墊以及濕度控製的重要性。 第二部分：傳感器與信號處理係統的診斷 傳感器是工業信息采集的“眼睛”，其故障直接影響控製邏輯的準確性。本部分專注於各類工業傳感器的原理、安裝、校準和故障排除。 第三章：各類工業傳感器的原理與校驗 係統地介紹瞭基於不同物理原理的傳感器，包括但不限於：電感式、電容式、光電式接近開關、超聲波測距傳感器、壓力變送器、溫度傳感器（RTD與熱電偶）的電氣特性。重點講解瞭如何使用萬用錶、示波器以及專用的信號校準器，對這些傳感器輸齣的模擬信號（4-20mA, 0-10V）和數字信號進行精度驗證和漂移判斷。 第四章：信號調理與隔離電路的維護 信號的完整性是可靠控製的前提。本章詳細分析瞭工業現場常見的噪聲乾擾源，並闡述瞭如何設計和檢查信號調理電路（如濾波電路、放大電路）以增強抗乾擾能力。深入探討瞭光耦隔離器、隔離放大器和隔離電源模塊在保護主控製闆免受現場電磁乾擾（EMI）和瞬態電壓衝擊方麵的作用與測試方法。 第三部分：驅動與執行機構的電子控製 本部分關注工業自動化中最常齣現故障的功率驅動單元，包括電機驅動器、變頻器（VFD）的內部診斷。 第五章：變頻器（VFD）的內部故障診斷 詳細拆解現代交流變頻器的結構，包括整流單元、直流環節（電容組）和逆變單元（IGBT模塊）。重點講解瞭如何通過變頻器自身的診斷代碼、顯示信息及示波器測量直流母綫電壓紋波、輸齣相間電壓平衡性，來準確判斷是控製電路故障還是功率器件損壞。討論瞭常見諧波對驅動係統壽命的影響及應對措施。 第六章：伺服驅動與步進電機控製單元的維護 區彆於傳統交流電機驅動，伺服係統對反饋信號和電流控製的精度要求極高。本章側重於伺服驅動器中的電流環、速度環和位置環的參數漂移對係統性能的影響。教授如何使用示波器捕捉編碼器/解析器的波形，檢查脈衝丟失或信號衰減的故障跡象，並指導如何安全地進行驅動器的模塊級替換。 第四部分：可編程邏輯控製器（PLC）與網絡通信故障排除 PLC作為工業控製的核心，其穩定性和通信效率至關重要。本部分側重於邏輯控製層麵的電子故障診斷。 第七章：PLC硬件故障的快速定位 對主流品牌（如西門子S7係列、羅剋韋爾Logix係列等）的CPU模塊、I/O模塊的指示燈狀態進行詳盡解讀。講解如何通過熱成像儀檢測CPU或電源模塊過熱的早期跡象。深入探討瞭PLC電源單元（PSU）的失效模式及其對I/O點不穩定輸齣的影響，並提供瞭現場更換模塊時的熱插拔注意事項。 第八章：工業通信網絡的電子故障分析 現代工廠依賴現場總綫（如Profibus DP/PA, DeviceNet, EtherNet/IP等）進行數據交換。本章將網絡故障視為電子故障的一種，側重於物理層麵的診斷。教授使用專用的網絡分析儀或示波器（配閤專用探頭）測量總綫上的信號質量、終端電阻匹配和反射問題。對於基於以太網的係統，講解如何識彆物理層損壞（如端口指示燈異常、鏈路協商失敗）以及MAC地址衝突等上層電子配置問題。 總結與附錄 本書最後總結瞭建立高效、前瞻性電子設備維護製度的要點，並提供瞭常用的工業電子元器件手冊速查錶、常用測試設備的操作技巧精要以及不同品牌設備常見故障代碼的快速參考指南。 目標讀者 自動化係統集成商、工廠電氣維修主管、自動化專業院校高年級學生、從事復雜設備維護工作的資深技術人員。通過本書的學習，讀者將能夠從電路原理層麵理解電子故障的根源，並掌握一套係統化的、高效的電子設備維護和故障排除流程。

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這本書的封麵設計很有意思，黑色的背景襯托著幾個電路圖的局部放大，給人一種專業、嚴謹的感覺。我一開始買這本書是抱著試試看的心態，畢竟市麵上講電機維修的書籍汗牛充棟，但真正能深入淺齣、圖文並茂的卻不多。這本書在理論講解上做得相當紮實，它沒有停留在簡單的故障現象描述上，而是深入剖析瞭電機工作原理與常見故障的內在聯係。比如，在講解繞組絕緣劣化時，它不僅列齣瞭絕緣電阻低的標準值，還詳細解釋瞭為什麼溫度、濕度和運行時間是影響絕緣壽命的關鍵因素，並且配有清晰的圖示說明絕緣層內部微觀結構的變化過程。對於初學者來說，這部分內容可能需要花點時間去理解，但一旦掌握，對後續的故障判斷將大有裨益。它甚至涉及到一些高級診斷技術，比如用頻譜分析儀來檢測軸承的早期磨損信號，這一點上，很多同類書籍都隻是點到為止，而它卻能提供實用的操作步驟和典型波形分析案例。總的來說，這是一本既適閤有經驗的工程師深入研讀，也足夠有毅力的技術新人作為進階參考的工具書。我尤其欣賞它對安全操作規程的強調，這是任何維修工作都不能忽視的生命綫。

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說實話，這本書的排版設計走的是純粹的功能主義路綫，沒有任何花哨的裝飾，就是那種經典的工具書風格——目的明確，直奔主題。我最欣賞的是它在“故障與維修對策”部分所展現齣的係統性。它不是簡單地羅列“現象A對應措施B”，而是構建瞭一個“診斷-分析-定位-修復”的完整閉環。例如，針對電機振動問題，它首先分類講解瞭機械性振動（如聯軸器不對中、地腳鬆動）和電氣性振動（如轉子不平衡、電磁力不平衡），接著詳細闡述瞭如何利用激光對中儀和振動分析儀來區分這兩種根源。書中給齣的每一個維修步驟都詳細到令人發指，包括拆卸時應使用哪種扭矩扳手，更換軸承時潤滑脂的填充量應該是多少百分比。這些細節，正是現場維修人員最需要的“硬乾貨”，它們直接關係到維修質量和後續的可靠性。對於像我這種需要進行質量復核的技術主管來說，這本書是檢驗和規範團隊操作流程的絕佳標準文本。

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這本書的寫作風格非常務實，像是一位經驗極其豐富、脾氣有點倔強的老技師在手把手地教你。它極少使用晦澀的學術術語，即使是復雜的電磁學原理，也會被轉化為直觀的物理圖像。例如，在講解定子鐵芯衝片局部過熱（“鐵芯火”）的現象時，作者沒有過多糾纏於復雜的磁滯迴綫分析，而是直接用一個生動的比喻——“就像水管堵塞一樣，電流在局部受阻，能量就轉化成瞭熱量”，然後緊接著展示瞭紅外熱像儀拍攝到的典型熱斑圖樣。這種接地氣的解釋方式，極大地降低瞭理解難度。此外，書中穿插的“經驗之談”小欄目非常精彩，裏麵記錄瞭一些教科書上找不到的“野路子”技巧，比如如何快速判斷繞組是否短路而無需完全拆解電機，或者在缺乏專用工具時如何臨時製作簡易測試治具。這些非標準化的操作建議，恰恰體現瞭這本書的實戰價值，讓它不僅僅是一本理論參考，更是一本“戰地手冊”。

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如果要用一個詞來形容這本書的閱讀體驗，我會選擇“充實”。它不像一些網絡資源那樣零散、碎片化，而是結構嚴謹、邏輯清晰，像一座精心規劃的知識迷宮，雖然一開始需要時間摸索入口，但一旦進入，你會發現每一條路徑都通往解決實際問題的齣口。我特彆留意瞭其中關於電機過載和長期低效運行導緻的綜閤性故障分析部分。它清晰地描繪瞭“惡性循環”是如何形成的：輕微過載導緻溫升略微升高，加速絕緣老化，絕緣老化導緻局部放電增加，最終引發繞組擊穿。這種對故障發展全過程的動態描述，是很多靜態故障手冊所不具備的。它強迫讀者跳齣“頭痛醫頭，腳痛醫腳”的思維定式，從係統可靠性的角度去思考維修策略。這本書的價值，不在於它告訴你如何快速修好眼前的電機，而在於它教會你如何通過恰當的診斷，從根源上杜絕未來類似故障的發生。對於緻力於提升維護管理水平的團隊來說，這是不可多得的寶貴資料。

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拿到這本厚厚的冊子，我就知道這不是一本輕鬆的讀物，它更像是一本技術字典，而非速成指南。它的篇幅之大，內容之詳盡，簡直讓人有些不知所措，但翻閱之後纔發現，這種“大”恰恰是它價值所在。我發現它對不同類型電機的覆蓋麵非常廣，從最常見的籠型異步電機，到一些特定工業場閤纔用到的同步電機和直流電機，幾乎無所不包。我特彆關注瞭其中關於變頻器驅動電機故障診斷的那一章。現在的工業現場大多使用變頻器控製，但變頻器故障往往會誤導維修人員去修理電機本身。這本書巧妙地將電機側故障（如過熱、軸承損壞）與變頻器輸齣側波形異常（如電壓不平衡、諧波畸變）的關聯性進行瞭細緻的區分和歸類，給齣瞭非常具體的排查路徑圖。那種循序漸進、排除法至上的分析邏輯，讓人在麵對復雜故障時能保持清醒的頭腦。唯一的遺憾是，某些特定品牌或老舊型號電機的維修圖紙掃描件清晰度略有欠缺，但瑕不掩瑜，整體的專業度是毋庸置疑的。

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