SPWM变频调速应用技术 pdf epub mobi txt 电子书下载在线阅读 2026

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出版者:机械工业出版社作者:张燕宾出品人: 页数:259 译者: 出版时间:1997-12 价格:27.00元装帧:平装 isbn号码:9787111058311 丛书系列:

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具体描述

本书以帮助工作在生产第一线的电气工作者们选好用好变频

器为宗旨，通俗而实用。

本书详细讲解了变频器中各种功能的含义、决定设定值的依

据和方法，以及进行预置设定的具体步骤等。作为预备知识，本

书深入浅出地讲解了电力拖动系统的工作要点、异步电动机的主

要理论和交－直－交变频器的基本原理。在具体应用方面，本书讲

解了变频调速拖动系统的设计要点，并介绍了几种具体应用的实例。

本书可供变频器的使用、维护人员阅读，也可供变频器用户

等作为培训教材使用。

好的，这里是一份为您准备的图书简介，内容侧重于电力电子技术、电机驱动、自动控制理论及其在工业应用中的前沿技术，但不涉及“SPWM变频调速应用技术”的具体内容。 --- 现代电力电子系统设计与优化：基于新型功率器件与控制策略的研究图书简介随着全球工业自动化和能源效率要求的不断提升，电力电子技术作为现代电力系统的核心驱动力，正经历着深刻的变革。本书聚焦于当代电力电子系统设计的前沿理论、关键技术和工程实践，旨在为电气工程、自动化、电力电子领域的工程师、研究人员及高年级本科生提供一份全面、深入的参考指南。我们不再停留于传统的拓扑结构和基础控制方法，而是将目光投向了以第三代半导体材料为基础的新型功率器件应用、先进的控制算法集成以及系统级的优化设计。第一部分：电力电子器件与拓扑结构的前沿演进本部分深入探讨了支撑现代电力电子系统的基础元件——功率半导体器件的最新发展。我们详细分析了碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等第三代半导体材料的物理特性、优越性能（如高频开关能力、低导通损耗）及其在不同应用场景中的适用性。与传统的硅基器件相比，新型器件在提高系统功率密度、减小体积和降低损耗方面带来的变革，是当前工程界关注的焦点。在拓扑结构方面，本书超越了传统的电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）的范畴，重点介绍了多电平拓扑（如中点箝位、中性点平衡、飞跨 H 结构）的最新研究成果。我们将分析这些拓扑在解决高压大功率应用中谐波抑制、电压平衡和开关应力均匀分配方面的优势。此外，矩阵变换器（Matrix Converters, MCs）因其直接交-交变换能力和优异的输入端功率因数特性，在本章中被系统地剖析，包括其调制策略和软开关技术的实现。第二部分：高性能电机驱动的控制理论与实现高性能电机驱动是电力电子技术最重要的应用领域之一。本书将控制理论的应用提升到新的高度，强调了模型参考自适应控制（MRAC）、滑模控制（SMC）在应对电机参数不确定性和外部扰动方面的鲁棒性。对于交流电机驱动，本书详细阐述了磁场定向控制（FOC）和直接转矩控制（DTC）的最新发展。我们不仅复习了经典的矢量控制框架，更侧重于如何将先进的观测器技术（如Luenberger观测器、卡尔曼滤波）与这些控制策略相结合，实现对电机内部磁链和转子位置的精确、快速、无传感器估计。对于永磁同步电机（PMSM），无位置传感器的启动和低速运行技术是设计的难点，本书提供了基于高频注入信号和响应分析的有效解决方案。对于直流电机驱动，重点放在了开关电源的高精度电流和电压环路设计上，特别是如何利用先进的补偿技术（如PID优化、内模控制IMC）来确保系统在宽负载范围内的快速暂态响应和高稳态精度。第三部分：先进的开关技术与系统优化现代电力电子系统的性能瓶颈往往在于开关损耗和电磁兼容性（EMC）。本部分聚焦于如何通过优化开关模式来提升系统效率和可靠性。我们深入研究了零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）技术在不同拓扑中的应用机理和实现条件。特别关注了混合调制技术，即在系统中不同部位采用不同的开关策略（例如，在主功率级采用硬开关，在辅助电路采用软开关），以达到整体性能的最优化。此外，电磁兼容性（EMC）设计被视为系统可靠性的基石。本书从源头分析了高频开关操作产生的噪声源（如dV/dt和dI/dt），并提供了系统的PCB布局优化指南、滤波器设计方法（如共模和差模扼流圈的选择与布置），确保设计的系统符合严格的工业EMC标准。第四部分：面向智能制造的系统集成与诊断电力电子系统的智能化是未来工业发展的必然趋势。本书最后一部分探讨了数字控制平台的选型与应用，包括高性能DSP和FPGA在实现复杂算法（如MRAC、多速率控制）中的优势互补。系统级建模与仿真是验证复杂控制策略和拓扑结构的关键步骤。本书详细介绍了如何使用如MATLAB/Simulink结合Simscape Electrical等工具，建立精确的系统级模型，并进行实时硬件在环（HIL）测试，以加速产品开发周期并降低现场调试风险。最后，我们探讨了状态监测与故障诊断技术在电力电子系统中的集成。通过分析电压、电流波形中的特征量，结合机器学习算法，可以实现对功率器件老化、开关故障或传感器漂移的早期预警，从而实现预测性维护，极大提升了工业驱动系统的运行可靠性。本书内容聚焦于电力电子技术的核心理论突破和工程实现细节，旨在为读者构建一个全面、前瞻性的现代电力电子系统设计知识体系。

作者简介

目录信息

目录
《电气自动化新技术丛书》序言
前言
符号与缩写字一览表
缩写符号
绪论
第1章预备知识
1.1电力拖动系统的工作要点
1.1.1电力拖动系统的构成
1.1.2电力拖动系统的稳定运行状态
1.1.3电动机和负载的机械特性
1.1.4电力拖动系统的暂态过程
1.1.5电力拖动系统的功率计算与传递
1.1.6电力拖动系统的折算
1.2调速问题综述
1.2.1调速的概念
1.2.2调速的意义
1.2.3调速的主要指标
1.3他励直流电动机概述
1.3.1基本结构和电路
1.3.2他励直流电动机的机械特性
1.3.3他励直流电动机的调速
1.4笼型异步电动机概述
1.4.1基本结构
1.4.2异步电动机的旋转原理
1.4.3异步电动机的调速问题
1.5异步电动机的转子电动势、电流和电磁转矩
1.5.1转子电动势的波形和频率
1.5.2转子电动势的空间分布
1.5.3转子的电流、磁场和电磁转矩
1.6异步电动机的等效变换
1.6.1动/静变换
1.6.2磁/电变换
1.7异步电动机的机械特性
1.7.1电磁转矩公式
1.7.2自然机械特性
1.7.3异步电动机的能量图
1.8异步电动机的制动
1.8.1再生制动
1.8.2直流制动（能耗制动）
1.8.3反接制动
第2章变频调速的基础知识
2.1概述
2.1.1变频调速原理
2.1.2变频器的类别
2.1.3变频器的额定值和频率指标
2.2交－直－交变频器的主电路
2.2.1交直部分
2.2.2直交部分
2.2.3制动电阻和制动单元
2.3逆变桥的工作原理
2.3.1单相逆变桥
2.3.2三相逆变桥
2.4变频与变压（VVVF）
2.4.1定子绕组的电动势
2.4.2变频也变压
2.5VVVF 的实施
2.5.1两种基本的调制方法
2.5.2正弦波脉宽调制（SPWM）
2.5.3SPWM的电流波形
2.6变频后的机械特性
2.6.1变频后的转矩公式
2.6.2 Ku＝kf＜1时的机械特性
2.6.3kf＞1时的机械特性
2.7V/F控制
2.7.1V/F控制的概念
2.7.2V/F控制功能
2.7.3补偿过分的后果
2.8矢量控制概述
2.8.1由直流电动机引发的思考
2.8.2产生旋转磁场的几种方法
2.8.3矢量控制的基本构思
2.9逆变器件简介
2.9.1SCR 和CTO 晶闸管
2.9.2大功率晶体管（GTR）
2.9.3MCSFET和IGBT
第3章变频器的运行功能
3.1工作频率的给定
3.1.1频率的给定方法
3.1.2变频器的外接给定配置
3.1.3外接电位器的选择
3.2外接给定时的给定频率线
3.2.1给定频率线
3.2.2给定频率线的设定方法举例
3.2.3计算举例
3.3与工作频率有关的功能
3.3.1基本频率与最高频率
3.3.2上限频率与下限频率
3.3.3回避频率
3.3.4点动频率
3.3.5载波频率设定
3.4 变频调速的升速和起动
3.4.1升速时间
3.4.2升速方式
3.4.3与起动有关的其他功能
3.5变频调速的降速与制动
3.5.1变频调速系统的降速特点
3.5.2降速时间和降速方式
3.5.3直流制动
3.5.4外接制动电阻和制动单元
3.5.5电源再生单元
3.6V/F控制的设定功能
3.6.1基本U/f设定
3.6.2转矩补偿的U/f设定
3.7转差补偿、矢量控制自动电压调整等功能的设定
3.7.1转差补偿功能
3.7.2矢量控制的设定
3.7.3自动电压调整（AVR）功能
3.8节能运行功能
3.8.1异步电动机的电流―电压曲线
3.8.2节能运行功能
3.8.3节能运行的设定
3.8.4节能运行的其他方式
3.9往复变速功能和闭环控制功能
3.9.1往复变速功能
3.9.2闭环控制功能
3.10 变频器的外接控制功能
3.10.1外接控制的电路结构
3.10.2外接控制端的配置和工作特点
3.10.3多档转速控制
3.10.4程序控制
3.10.5其他功能控制端
3.11外接输出信号端
3.11.1外接输出信号的项目
3.11.2外接输出信号端的配置
第4章变频器的保护显示和预置
4.1过电流保护功能
4.1.1过电流的原因
4.1.2变频器对过电流的处理
4.2过载保护功能
4.2.1电动机的允许持续电流和工作频率的关系
4.2.2电子热保护器的反时限特性
4.3电压保护功能
4.3.1过电压保护
4.3.2欠电压保护
4.4瞬时停电的处理
4.4.1突然停电对变频器的影响及对策
4.4.2对变频器瞬时停电的处理
4.5其他保护功能
4.5.1过热与接地保护
4.5.2变频器内部的工作错误保护
4.5.3外接保护信号的输入
4.6故障的处理
4.6.1故障的处理过程
4.6.2再试功能
4.7 变频器的显示功能
4.7.1发光二极管显示
4.7.2数据显示屏
4.7.3液晶显示屏
4.7.4外接仪表显示
4.8变频器的功能预置
4.8.1概述
4.8.2程序设定要点
4.8.3变频器的键盘配置
4.9常用变频器的键盘配置和预置流程举例
4.9.1佳灵公司JP6C－T9/J9系列变频器
4.9.2富士公司FVR－E9S系列变频器
4.9.3三菱公司FR－A240系列变频器
4.9.4明电舍公司VT210S系列变频器
4.9.5日立公司J300系列变频器
4.9.6ABB公司SAMI－G3系列变频器
4.9.7德国赛普公司VC－400系列变频器
4.9.8安川公司VS616G5系列变频器
4.9.9美国金鹰科技有限公司VSD－2000系列变频器
4.9.10法国施耐德公司ALTIVAR66系列变频器
4.9.11说明
第5章变频调速驱动系统的设计
5.1负载的分类
5.1.1按机械特性分类
5.1.2按发热情况分类
5.2fx≤fN时，电动机的带负载能力
5.2.1电动机在变频时的有效转矩和有效功率
5.2.2fx≤fN时的带负载能力
5.3fx＞fN时的带负载能力
5.3.1按发热原则决定带负载能力
5.3.2按过载能力决定带负载能力
5.4关于带负载能力的讨论
5.4.1实际应用举例
5.4.2关于Y联结电动机改成△联结的讨论
5.4.3普通电动机在Kf＞1时的运行
5.5变频调速拖动系统设计概述
5.5.1设计任务和已知条件
5.5.2电动机的选择
5.5.3变频器的选择
5.5.4确定传动比
5.6恒转矩负载的变频调速
5.6.1工作频率的范围
5.6.2电动机容量的确定
5.6.3变频器的选择
5.6.4计算实例
5.7恒功率负载的变频调速
5.7.1基本分析
5.7.2两档传动比的变频拖动系统
5.7.3计算实例
5.8 平方律负载的变频调速
5.8.1基本分析
5.8.2风机和泵类的调速传动
5.8.3节能计算实例
5.8.4变频调速用于泵水管道
5.9特殊电动机的变频调速
5.9.1双速电动机的变频调速
5.9.2齿轮减速电动机的变频调速
5.9.3绕线转子异步电动机的变频调速
5.9.4电磁制动电动机的变频调速
5.9.5一台变频器带多台电动机
第6章变频器的安装与使用
6.1变频器的安装
6.1.1变频器对安装环境的要求
6.1.2变频器的散热问题概述
6.1.3变频器的发热与散热
6.1.4安装变频器的具体方法和要求
6.2 变频器的接线
6.2.1主电路的接线
6.2.2控制电路的接线
6.2.3变频器的接地
6.3变频器的功率因数及其改善
6.3.1变频器的输入电流
6.3.2变频器输入电路的功率因数
6.3.3改善功率因数的方法
6.4变频器的抗干扰
6.4.1外界对变频器的干扰
6.4.2变频器的干扰和传播
6.4.3变频器的抗干扰措施
6.5变频器的外围选配件
6.5.1常规配件
6.5.2专用配件
6.6 变频器的测量
6.6.1高次谐波对各类测量仪表的影响
6.6.2测量变频器电路时仪表类型的选择
6.6.3绝缘电阻的测量
6.7变频调速系统的调试
6.7.1变频器的通电和预置
6.7.2电动机的空载试验
6.7.3拖动系统的起动和停机
6.7.4拖动系统的负载试验
6.8故障原因分析
6.8.1过电流跳闸的原因分析
6.8.2电压跳闸的原因分析
6.8.3电动机不转的原因分析
第7章应用实例
7.1供水和供油的恒压控制
7.1.1恒压供水和供油的意义
7.1.2关于恒压供水主体方案的讨论
7.1.3采用PID调节的控制方案
7.1.4不采用PID调节的控制方案
7.1.5变频系统设计要点
7.2带式输送机的变频调速
7.2.1带式输送机的负载性质和主要类别
7.2.2带式输送机的变频调速要点
7.2.3向下输送时的拖动特点
7.2.4间歇输送的拖动要点
7.3龙门刨床刨台拖动系统的变频调速
7.3.1刨台的调速特点
7.3.2原选直流电动机调速系统的主要特点
7.3.3采用异步电动机变频调速的讨论
7.3.4方案举例
7.3.5关于下垂特性的讨论
7.3.6刨台往复运动的控制
7.4印染机械的同步控制（以轧染机为例）
7.4.1轧染机对调速控制的要求
7.4.2变频器的同步控制方案
7.4.3同步控制的实施
7.5卷绕化纤丝的往复控制
7.5.1基本工况
7.5.2变频器容量的确定
7.5.3变频器的功能设定要点
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

☆☆☆☆☆

用户评价

☆☆☆☆☆

这本书的出现，对于我这样一位长期从事电机驱动研发的工程师来说，无疑是一场及时雨。我们公司近年来在伺服驱动器领域投入了大量资源，而SPWM作为其核心技术之一，其优化和创新直接关系到产品的性能和市场竞争力。《SPWM变频调速应用技术》这个书名，立刻勾起了我的好奇心。我最期待的是书中关于高性能SPWM策略的研究。在追求更高精度、更快动态响应的今天，传统的SPWM方法可能已经无法满足需求。我希望书中能够深入探讨一些先进的调制技术，例如基于模型的预测控制（MPC）在SPWM中的应用，或者一些能够显著降低谐波、提升效率的特殊调制方法。此外，对于实时性要求极高的伺服系统，SPWM的产生速度和精度至关重要。我希望书中能有关于如何利用高性能微控制器（如DSP、ARM Cortex-M系列）高效实现SPWM的代码示例和硬件接口设计指导。当然，在实际应用中，电磁兼容性（EMC）是一个不容忽视的问题。我希望书中能够提供一些关于如何通过SPWM策略优化来抑制电磁干扰的实用建议，以及相关的测试和认证经验。最后，这本书的“应用技术”部分，我期望能够看到它在不同电机类型（如永磁同步电机、异步电机）上的具体应用案例，以及针对不同工业场景（如机器人、电动汽车、工业机器人）的调速解决方案。

☆☆☆☆☆

我是一名电子爱好者，对各种新颖的电子技术都充满了探索的欲望。当我在书店看到《SPWM变频调速应用技术》这本书时，它所揭示的“变频调速”这一概念深深地吸引了我。虽然我并非专业背景，但我相信通过阅读这本书，能够让我对这个充满科技感的领域有初步的认识。我希望这本书能够从最基础的物理原理讲起，用通俗易懂的语言解释什么是“变频”和“调速”，以及它们在我们的日常生活中扮演的角色，比如风扇的无级调速、电梯的平稳运行等等。我特别期待书中能够通过大量的插图和图表，形象地展示SPWM技术是如何工作的，就像看一幅幅生动的技术漫画一样，让我能够直观地理解那些抽象的电子信号。如果书中能介绍一些简单的DIY项目，让我能够用一些基础的电子元件，搭建一个能够驱动小电机的简易变频电路，那将是多么令人兴奋的事情！我希望这本书能够帮助我理解，即使是很小的脉冲，也能组合出强大的动力，这让我觉得非常神奇。同时，我也希望书中能够提及一些SPWM技术在生活中的有趣应用，比如智能家电、电动自行车等，让我感受到科技带来的便利。

☆☆☆☆☆

作为一个在新能源领域摸索多年的技术人员，我对各种驱动和控制技术都非常敏感，特别是那些能够提升系统效率和性能的关键技术。《SPWM变频调速应用技术》这个书名，直接点出了我近期关注的一个核心领域。我一直对SPWM技术如何在高效率和低谐波之间取得平衡感到好奇。我期待这本书能够深入探讨如何通过优化SPWM算法来降低逆变器的开关损耗和传导损耗，尤其是在高频开关的应用场景下。书中是否会涉及一些软开关技术或者其他减小开关损耗的策略，并与SPWM结合进行分析？另外，随着电动汽车和储能系统等应用的快速发展，对电源的可靠性和电磁兼容性要求越来越高。我希望书中能够提供关于如何通过SPWM设计来提高输出电压质量，减少谐波对电网或电机的影响，以及降低电磁干扰的详细指南。我特别关注书中是否会提供一些针对特定应用场景的SPWM解决方案，例如如何针对不同类型的电机（如永磁同步电机、异步电机）设计最优的调制策略，以最大化系统的功率密度和效率。此外，对于逆变器系统的整体设计，包括散热、滤波等方面的考虑，我也希望书中能够有所提及，并与SPWM控制策略进行关联分析。

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作为一个对工业自动化领域有着浓厚兴趣的在校学生，我一直在寻找能够帮助我理解电机控制精髓的入门书籍。听说《SPWM变频调速应用技术》这本书在业界评价很高，我特意去图书馆借阅。翻开书页，扑面而来的是一股严谨的学术气息。我尤其期待书中对变频器基本工作原理的阐述，比如三相逆变器是如何将直流电转换为交流电的，以及为什么需要SPWM技术来解决方波输出带来的谐波问题。我希望作者能够用清晰的图示和公式，把我引入SPWM的奇妙世界，让我理解那些看似复杂的PWM波形是如何巧妙生成的。对于初学者来说，理解这些基本概念至关重要，它们是构建更高级控制算法的基础。我希望书中能够详细介绍如何通过改变脉冲的宽度和位置来控制输出电压的幅度和频率，从而实现电机的调速。另外，我对变频器在不同负载下的性能表现也很好奇，书中是否会探讨不同SPWM调制方式对电机转矩脉动、效率以及系统稳定性的影响？我希望书中能包含一些基础的实验和仿真案例，让我能够亲手验证书中的理论知识，加深对SPWM技术的理解。例如，通过Simulink或其他仿真软件搭建简单的变频器模型，观察不同参数设置下SPWM波形和电机输出特性的变化，这将极大地提升我的学习兴趣和实践能力。

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这本《SPWM变频调速应用技术》的封面设计简洁大气，封面上“SPWM变频调速应用技术”几个字醒目而专业，立刻吸引了我这位长期在电力电子领域摸爬滚打的工程师的目光。我一直对SPWM（空间矢量脉宽调制）技术在变频调速中的核心作用感到好奇，特别是它如何通过巧妙的脉冲序列来模拟出平滑的正弦波电压，从而实现电机转速的精确控制。书中关于SPWM生成原理的讲解，我非常期待它能深入浅出，从最基础的数学模型到具体的算法实现，一步步揭示其奥秘。要知道，理解SPWM的原理是掌握变频器设计的关键，尤其是在高精度、低谐波要求日益增长的今天，如何优化SPWM策略以降低损耗、提高效率、减少电磁干扰，无疑是技术发展的重点。我希望能在这本书中找到关于各种SPWM改进算法的介绍，比如空间矢量调制（SVPWM）的各种变种，以及它们在不同应用场景下的优缺点分析。更进一步，我希望书中能包含实际的电路设计案例，从硬件选型到PCB布局，再到DSP或FPGA等控制器的编程实现，这些都是实操中不可或缺的部分。当然，对各种保护功能的实现，比如过流、过压、欠压、过温等，以及它们在SPWM控制策略中的集成，也是我非常关注的。总而言之，我希望这本书能够成为我手中一本实用的技术手册，能够指导我从理论到实践，全方位地理解和掌握SPWM变频调速技术。

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使用变频器和工程设计方面的内容比较全面。

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使用变频器和工程设计方面的内容比较全面。

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使用变频器和工程设计方面的内容比较全面。

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使用变频器和工程设计方面的内容比较全面。

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使用变频器和工程设计方面的内容比较全面。