循序渐进Power Flex变频器 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:钱晓龙

出品人:

页数:305

译者:

出版时间:2007-1

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787111203766

丛书系列:

图书标签:

• 工控
• 变频器
• PowerFlex
• 西门子
• 工业控制
• 电机控制
• 自动化
• 电气工程
• PLC
• 驱动器
• 维护保养

变频技术与应用实践：面向工业自动化的深度解析 图书简介 本书系统地、深入地探讨了现代工业自动化领域中至关重要的核心技术——变频驱动技术及其在各类工业场景中的实际应用。全书紧密围绕“从原理到实践”的逻辑主线展开，旨在为电气工程师、自动化技术人员、设备维护专家以及相关专业的高校师生提供一本全面、详尽且具有极高参考价值的技术手册与学习指南。 第一部分：变频驱动技术的基础理论与原理构建 本部分为理解变频器（Variable Frequency Drive, VFD）的运行机制奠定了坚实的理论基础。我们首先回顾了电机驱动的基本原理，重点剖析了交流异步电机（Induction Motor）的等效电路模型及其在不同负载下的转矩-转速特性。 1.1 电力电子器件与电路拓扑结构 详细介绍了构成现代变频器的关键电力电子器件，包括功率晶体管（IGBT、MOSFET等）的特性、选型标准及开关损耗分析。深入剖析了主流的变频器电路拓扑结构，包括电压源型逆变器（VSI）和电流源型逆变器（CSI）的结构、优缺点及其在不同功率等级设备中的适用性。特别关注了直流环节的建模与滤波技术，确保输出电压波形的纯净度。 1.2 调制技术的核心机制 这是变频器实现频率和电压控制的关键。本书详细讲解了脉冲宽度调制（PWM）技术，特别是正弦波PWM（SPWM）的原理、载波与调制波的合成过程。同时，对更先进的调制技术，如矢量控制（Vector Control）的理论基础——磁场定向控制（Field-Oriented Control, FOC）进行了详尽的阐述。FOC如何实现对电机转矩和磁通的独立解耦控制，以及其在精密速度和位置控制中的优势，被置于重点分析的位置。此外，对空间矢量调制（Space Vector Modulation, SVM）的数学原理和实现步骤也进行了细致的推导和图解。 1.3 驱动控制系统的性能指标 系统阐述了评估变频器性能的关键参数，如输出谐波含量（THD）、功率因数、动态响应速度、速度控制精度以及过载能力。分析了电机参数辨识在优化控制性能中的作用。 第二部分：变频器的设计、调试与运行管理 本部分侧重于将理论知识转化为实际操作能力，涵盖了变频器的选型、安装、参数设置、故障诊断及维护策略。 2.1 变频器的选型与安装规范 提供了详尽的选型指南，指导用户如何根据负载特性（恒转矩、平方转矩）、工作环境（IP防护等级、温度、海拔）以及电源质量要求，选择合适的变频器类型和容量。详细规范了变频器的安装要求，包括散热空间、电磁兼容性（EMC）的考虑、屏蔽电缆的使用以及接地技术的标准流程，以最大程度减少干扰。 2.2 关键控制参数的精细化调试 深入解析了变频器操作界面中各项核心参数的物理意义及其对电机运行的影响。重点讲解了： 载波频率的设置： 对电机噪音和开关损耗的权衡。 加减速时间常数的设定： 避免机械冲击和过流保护。 PID闭环控制的配置： 如何针对不同的工艺（如压力、流量、张力控制）设定比例（P）、积分（I）、微分（D）系数以实现稳定的闭环控制。 电机参数的自整定（Auto-Tuning）过程： 确保开环和闭环控制模式下的性能最优。 2.3 保护机制与故障诊断 全面梳理了变频器内置的各类保护功能，包括过流、过压、欠压、过热、接地短路等，并分析了触发这些保护的典型工况。本书提供了系统性的故障代码查询和排查流程，图文并茂地展示了常见故障（如输出缺相、反馈信号异常、IGBT模块损坏）的现场诊断方法和应急处理措施。 第三部分：变频技术在工业现场的深度应用 本部分将理论和调试知识应用于具体的工业自动化场景，展示变频驱动系统的集成与优化。 3.1 纺织与印染机械中的应用 探讨了在高速卷绕和放卷过程中，如何利用多台变频器实现精确的张力控制（零速、低速张力保持）和同步联动，确保产品质量，重点分析了恒线速度控制策略。 3.2 冶金与提升设备中的应用 聚焦于重载和高动态要求的场合，如行车、起重机和轧机。分析了如何利用高过载能力的变频器，结合再生制动单元（Regenerative Braking Unit, RBU）或制动电阻，实现重载下降时的安全能量回馈，提高系统能效并缩短停车时间。讨论了防摇摆控制算法在起重机上的应用。 3.3 泵与风机系统的节能优化 深入探讨了基于系统特性曲线（如水泵的H-Q曲线）的变频调速节能原理。通过实际案例对比了阀门调节与变频调速的能耗差异，并介绍了如何通过压力/流量反馈实现变频器的自动节能运行，符合当前工业绿色制造的要求。 3.4 通讯与网络集成 详细介绍了现代变频器支持的工业通讯协议，如Modbus RTU/TCP、Profinet、EtherNet/IP等。指导读者如何将变频器无缝集成到上位机（SCADA系统）和分布式控制系统（DCS/PLC）中，实现远程监控、数据采集和集中管理，构建高效的工业物联网（IIoT）节点。 本书的特色在于理论深度与工程实践的紧密结合，通过大量的现场案例分析、调试截图和波形图，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。它是一本面向实际操作，旨在提升工程师解决复杂驱动问题的能力的技术参考书。

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这本书虽然没有直接讲Power Flex变频器，但它深入探讨了工业自动化控制系统的基础原理，从PLC编程到传感器的工作机制，再到伺服电机和步进电机的应用场景，都有详尽的阐述。我之前对变频器的认识仅限于“能改变电机转速”，但读完这本书后，我才真正理解了变频器在整个自动化链路中所扮演的关键角色。比如，书中详细讲解了PID控制算法，这让我明白为什么有些设备能够如此精准地维持设定值，而不只是简单地“开”或“关”。同时，对于不同类型传感器的特性分析，也让我对如何选择合适的传感器以适应各种工业环境有了更清晰的认识。虽然书中没有直接提及Power Flex的特定型号或功能，但它构建了一个坚实的知识框架，让我在面对实际变频器设备时，能够从更宏观的角度去理解其背后的逻辑和工作原理。这本书的优点在于其内容的系统性和理论深度，它并没有停留在“how-to”层面，而是着力于“why”的解释，让读者能够举一反三，触类旁通。尤其是在讨论电机的动态响应和负载特性时，书中给出的计算公式和分析方法，即使不直接应用于Power Flex，也为理解变频器的调速过程提供了重要的理论依据。总而言之，这本书是一本值得反复研读的工业自动化入门读物，它为理解现代工业控制打下了坚实的基础。

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这本书对于电气工程师来说，无疑是一份宝贵的参考资料。虽然我购买它的初衷是希望能更深入地了解Power Flex变频器的技术细节，但它所涵盖的内容却更加广泛和基础。书中的一部分详细介绍了工业通信协议，比如Modbus TCP/IP和EtherNet/IP，虽然Power Flex支持这些协议，但这本书的重点在于解释这些协议是如何工作的，数据如何在设备之间传输，以及如何进行网络配置。这让我明白，变频器不仅仅是一个独立的控制单元，它更是整个工业网络中的一个节点，需要与其他设备协同工作。此外，书中对于电机控制理论的讲解也相当到位，包括各种控制模式，如V/f控制、矢量控制等。虽然Power Flex拥有先进的矢量控制技术，但这本书并没有直接去解析Power Flex的矢量控制算法，而是从更普遍的电机控制理论出发，阐述了这些控制模式的优缺点以及适用场景。这使得我在阅读Power Flex的相关技术文档时，能够更加游刃有余，因为我已经有了扎实的理论基础。书中还提及了安全继电器和安全PLC的应用，这对于理解工业设备的整体安全设计非常有帮助。总的来说，这本书提供了一个更广阔的视角，让我能够将Power Flex变频器置于整个工业自动化系统的框架下进行理解，这比单纯的学习某个产品的功能要更有价值。

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我一直在寻找一本能够帮助我理解现代工业控制系统的书籍，而这本书虽然没有直接点名Power Flex变频器，但其内容对我非常有启发。书的前半部分详细介绍了嵌入式系统的基本架构和编程方法，包括微控制器的工作原理、接口通信以及实时操作系统。我了解到，现代变频器内部都集成了复杂的嵌入式系统，这使得它们能够实现更高级的控制功能。书中对于嵌入式系统的调试技巧和性能优化的讲解，让我开始推测Power Flex在这些方面可能也采用了类似的先进技术。另外，书中还深入探讨了数据采集和处理技术，包括各种传感器信号的处理、滤波算法以及数据存储。这让我理解到，变频器在运行过程中会采集大量的运行数据，而这些数据对于进行故障诊断、性能分析和过程优化至关重要。虽然书中没有提供Power Flex的数据接口和数据格式，但它为我理解如何解读和利用变频器输出的数据打下了基础。书中对不同硬件平台和软件工具的介绍，也为我探索Power Flex的软件开发和定制化提供了可能的方向。总的来说，这本书为我打开了一扇通往变频器“内心世界”的窗户，让我对其内部的智能化和复杂性有了更深的认识。

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这本书的语言风格非常独特，不像一般的技术书籍那样枯燥乏味，而是充满了作者个人的思考和见解。我本来以为它会是一本关于Power Flex变频器的操作指南，但实际上，它更多的是在探讨工业自动化领域的一些哲学性问题。例如，书中花了相当大的篇幅讨论了“效率”这个概念，从能源消耗到生产效率，再到人力资源的优化配置，都进行了深入的剖析。这让我开始思考，一个变频器不仅仅是用来节省电能，更重要的是它如何提升整个生产线的效率，减少停机时间，提高产品合格率。书中还对比了不同的自动化实现方式，比如基于PLC的集中控制和分布式控制，以及它们各自的优劣。虽然Power Flex本身可能更倾向于某种控制模式，但这本书让我认识到，最终的解决方案取决于具体的应用需求和成本效益。让我印象深刻的是，作者引用了很多实际案例，并进行了细致的分析，这使得抽象的技术概念变得更加生动和易于理解。虽然书中没有直接提及Power Flex的具体型号，但它所传达的“一切为了优化”的理念，让我受益匪浅。这本书更多的是一种思维的启发，它帮助我跳出局限，从更宏观的层面去审视工业自动化技术的价值。

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这本书的内容涵盖了广泛的电气工程知识，尽管我期待的是关于Power Flex变频器的具体信息，但书中对于电力电子器件的工作原理，如IGBT、MOSFET等，进行了非常深入的讲解。我理解了这些功率器件是如何在变频器内部进行开关动作，从而实现对交流电的控制。书中还详细分析了不同拓扑结构的变频器，例如两电平、三电平逆变器，以及它们在效率、谐波抑制等方面的差异。这让我开始思考，Power Flex变频器可能采用了何种先进的拓扑结构来达到其性能优势。此外，书中对于电磁兼容性（EMC）的讲解也令我受益匪浅。它阐述了工业环境中电磁干扰的来源、传播途径以及如何进行有效的抑制。这对于理解变频器在实际应用中可能遇到的问题，以及如何采取相应的措施来确保其稳定运行非常有帮助。书中对滤波技术和屏蔽技术的详细介绍，为我解决实际的EMC问题提供了指导。虽然书中没有提供Power Flex的EMC测试报告或具体的解决方案，但它所提供的理论知识和工程实践经验，足以让我更好地理解和应对变频器在电磁兼容性方面的挑战。这本书的价值在于它提供了一个坚实的理论基础，让我能够从更根本的层面去理解变频器的工作原理和技术挑战。

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