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蔡杏山 编

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• 易学
• 变频技术
• 电机控制
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• 双色版
• 电路
• 驱动
• 工业控制
• 技术参考

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122134158

版次：1

商品编码：11019314

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-07-01

页数：243

编辑推荐

《图解易学·变频技术（双色版）》可供电力电子行业从事变频器使用与检修的技术人员学习使用，也适合作职业院校相关专业的教材。

内容简介

《图解易学·变频技术（双色版）》采用双色图解的形式，系统介绍了变频技术概述、电力电子器件、电力电子电路、变频器电路原理与检修、变频器的使用、变频器及外围设备的选用、安装与维护等内容。本书基础起点低、内容深入浅出、讲解通俗易懂，读者学完本书就能轻松掌握变频技术。
《图解易学·变频技术（双色版）》可供电力电子行业从事变频器使用与检修的技术人员学习使用，也适合作职业院校相关专业的教材。

目录

第1章 变频技术概述
1.1 变频技术简介
1.1.1 类型
1.1.2 发展
1.2 异步电动机的调速方式与变频器的基本组成
1.2.1 异步电动机的调速方式
1.2.2 变频器的基本组成

第2章 电力电子器件
2.1 单向晶闸管（SCR）
2.1.1 外形与符号
2.1.2 结构与工作原理
2.1.3 检测
2.1.4 其他类型的晶闸管
2.2 门极可关断晶闸管（GTO）
2.2.1 外形、结构与符号
2.2.2 工作原理
2.2.3 检测
2.3 双向晶闸管（BTT）
2.3.1 符号与结构
2.3.2 工作原理
2.3.3 检测
2.4 电力场效应管（MOSFET）
2.4.1 增强型MOS管
2.4.2 耗尽型MOS管
2.5 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
2.5.1 外形、结构与图形符号
2.5.2 工作原理
2.5.3 检测
2.6 其他类型的电力电子器件
2.6.1 静电感应晶体管（SIF）
2.6.2 MOS控制晶闸管（MCT）
2.6.3 集成门极换流晶闸管（IGCT）
2.6.4 功率模块和功率集成电路
2.7 电力电子器件的驱动电路
2.7.1 电气隔离电路
2.7.2 晶闸管驱动电路
2.7.3 GTO驱动电路
2.7.4 电力MOS管的驱动电路
2.7.5 IGBT驱动电路
2.8 电力电子器件的保护电路
2.8.1 过电流保护电路
2.8.2 过电压保护电路
2.8.3 缓冲电路

第3章 电力电子电路
3.1 整流电路（AC-DC变换电路）
3.1.1 不可控整流电路
3.1.2 可控整流电路
3.2 斩波电路（DC-DC变换电路）
3.2.1 基本斩波电路
3.2.2 复合斩波电路
3.3 逆变电路（DC-AC变换电路）
3.3.1 逆变原理
3.3.2 电压型逆变电路
3.3.3 电流型逆变电路
3.3.4 复合型逆变电路
3.4 PWM控制技术
3.4.1 PWM控制的基本原理
3.4.2 SPWM波的产生
3.4.3 PWM控制方式
3.4.4 PWM整流电路
3.5 交流调压电路
3.5.1 单向晶闸管交流调压电路
3.5.2 双向晶闸管交流调压电路
3.5.3 脉冲控制交流调压电路
3.5.4 三相交流调压电路
3.6 交-交变频电路（AC-AC变换电路）
3.6.1 单相交-交变频电路
3.6.2 三相交-交变频电路

第4章 变频器主电路详解与检修
4.1 主电路的单元电路分析
4.1.1 整流电路
4.1.2 中间电路
4.1.3 逆变电路
4.2 主电路实例分析
4.2.1 典型主电路实例分析一
4.2.2 典型主电路实例分析二
4.3 主电路的检修
4.3.1 变频器电路的工作流程
4.3.2 主电路各单元电路的常见故障
4.3.3 不带电检修主电路
4.3.4 变频器无输出电压的检修
4.3.5 主电路大量元件损坏的检修

第5章 变频器电源电路、驱动电路详解与检修
5.1 电源电路详解与检修
5.1.1 开关电源的特点与工作原理
5.1.2 电源电路的取电方式
5.1.3 自激式开关电源典型电路分析
5.1.4 自激式开关电源的检修
5.1.5 它激式开关电源典型电路分析
5.1.6 它激式开关电源的检修
5.2 驱动电路详解与检修
5.2.1 驱动电路与其他电路的连接
5.2.2 驱动电路的基本工作原理
5.2.3 四种典型的驱动电路实例分析
5.2.4 制动电路的驱动
5.2.5 检修驱动电路的注意事项及技巧
5.2.6 驱动电路的常见故障及原因
5.2.7 驱动电路的检修

第6章 变频器其他电路详解与检修
6.1 检测电路详解与检修
6.1.1 电压检测电路及检修
6.1.2 电流检测电路及检修
6.1.3 温度检测电路
6.2 CPU电路详解与检修
6.2.1 CPU基本电路及检修
6.2.2 外部输入输出端子接口电路及检修
6.2.3 内部输入输出电路及检修

第7章 变频器的使用
7.1 外形与结构
7.1.1 外形
7.1.2 结构
7.1.3 面板的拆卸
7.2 端子功能与接线
7.2.1 总接线图及端子功能说明
7.2.2 主回路接线
7.2.3 控制回路接线
7.2.4 PU接口的连接
7.3 操作面板的使用
7.3.1 操作面板介绍
7.3.2 操作面板的使用
7.4 操作运行
7.4.1 外部操作运行
7.4.2 PU操作运行
7.4.3 组合操作运行
7.5 常用控制功能与参数设置
7.5.1 操作模式选择功能与参数
7.5.2 频率相关功能与参数
7.5.3 启动、加减速控制功能与参数
7.5.4 点动控制功能与参数
7.5.5 转矩提升功能与参数
7.5.6 制动控制功能与参数
7.5.7 工频与变频的切换功能与参数
7.5.8 瞬时停电再启动功能与参数
7.5.9 多挡转速控制功能与参数
7.5.10 程序控制功能与参数
7.5.11 PID控制功能与参数
7.5.12 控制方式功能与参数
7.5.13 电子过流保护功能与参数（Pr.9）
7.5.14 负载类型选择功能与参数
7.5.15 MRS端子输入选择功能与参数
7.5.16 禁止写入和逆转防止功能与参数

第8章 变频器及外围设备的选用、安装与维护
8.1 变频器的种类及变频调速控制方式
8.1.1 变频器的种类
8.1.2 变频调速控制方式
8.2 变频器的选用与容量计算
8.2.1 额定值
8.2.2 选用
8.2.3 容量计算
8.3 变频器外围设备的选用
8.3.1 主电路外围设备的接线
8.3.2 熔断器的选用
8.3.3 断路器的选用
8.3.4 交流接触器的选用
8.3.5 交流电抗器的选用
8.3.6 直流电抗器的选用
8.3.7 制动电阻
8.3.8 热继电器的选用
8.3.9 噪声滤波器
8.4 变频器常用的外围控制电路
8.4.1 正转控制电路
8.4.2 正、反转控制电路
8.5 变频器的安装、调试与维护
8.5.1 安装与接线
8.5.2 调试
8.5.3 维护
8.5.4 常见故障及原因
附录 三菱FR-540系列变频器参数表

变频技术：驱动工业自动化升级的“心脏”与“大脑” 在这个以效率和智能化为核心的时代，工业生产的每一次飞跃都离不开关键技术的支撑。而变频技术，正如同现代工业的“心脏”和“大脑”，以其卓越的调速能力和精密的控制精度，深刻地改变着传统制造业的面貌，驱动着自动化和智能化生产的浪潮。它不仅能够显著提升设备的能源利用效率，降低运行成本，更能实现工艺流程的柔性化和精细化，从而为企业带来前所未有的竞争优势。 什么是变频技术？ 简单来说，变频技术是指通过改变交流电机的供电频率，从而实现电机转速的连续可调。传统的交流电机，特别是感应电机，其转速在很大程度上取决于电源的频率。当电源频率固定时，电机的转速也基本固定。然而，在许多工业应用场景下，设备并不需要全程以最高转速运行，或者需要根据生产需求进行动态调整。例如，风机、水泵在实际运行中，其负载往往远低于额定值，以固定转速运行会造成巨大的能源浪费。而传送带、机床主轴等，则需要根据不同的生产环节和加工要求，精确控制转速。 变频器，也称为变频驱动器（Variable Frequency Drive, VFD）或变频电源，正是实现这一功能的关键设备。它通过一系列电力电子技术，将固定的工频交流电（如50Hz或60Hz）转换为频率可调、电压也随之变化的交流电，供给电动机。这样一来，电机的转速就可以根据实际需求进行平滑、连续的调节，实现了“按需供给”，大幅度提高了能源效率。 变频技术的原理与组成 变频技术的核心在于变频器，而一个典型的变频器通常由三个主要部分构成： 1. 整流单元（Rectifier）： 这一部分负责将输入的固定频率、固定电压的交流电转换为直流电。最常见的整流方式是采用二极管或可控硅组成的桥式整流电路。它的作用是将不稳定的交流电源“驯服”成稳定的直流能量。 2. 直流环节（DC Bus / Smoothing Reactor）： 整流单元输出的直流电通常含有较大的脉动成分，需要经过滤波处理，使其变得更加平滑。这个环节通常由电容器（电解电容）和有时还会串联的电感（平波电抗器）组成，用于储存能量并滤除高频纹波，为逆变单元提供一个相对稳定的直流电压。 3. 逆变单元（Inverter）： 这是变频器的“大脑”和“执行者”，它将直流电压转换为具有可变频率和可变幅度的交流电压，输出给电动机。逆变单元通常采用脉宽调制（Pulse Width Modulation, PWM）技术，通过高频开关器件（如IGBT，绝缘栅双极晶体管）的快速通断，模拟出不同频率和幅度的交流波形。PWM技术是实现平滑调速的关键，它通过控制开关器件的导通时间比例来控制输出电压的有效值，从而实现对电机转速的精确控制。 变频技术的核心优势 变频技术的应用带来了诸多显著的优势，使其成为现代工业不可或缺的一部分： 节能降耗： 这是变频技术最直接、最显著的优势。对于风机、水泵等负载特性与转速三次方成正比的设备，即使转速稍有下降，都能带来巨大的节能效果。例如，将转速降低20%，其功率消耗可以降低近50%。据统计，全球工业领域中，电机消耗的电能占总用电量的很大比例，而变频技术的推广应用，为大规模节能提供了可行路径。 平稳启停，延长设备寿命： 传统的交流电机直接启动时，会产生很大的启动电流（通常是额定电流的5-7倍），巨大的冲击力会对电机绕组、传动机械以及电网造成不良影响，缩短设备寿命。变频器可以实现软启动，即从零频率逐渐升至设定频率，启动电流小，冲击小，有效保护了电机和机械传动系统。同样，在停车时也可以实现软停止，避免了急刹车带来的冲击。 提高生产精度和产品质量： 变频器能够实现电机转速的精确、平滑控制，这对于很多工艺流程至关重要。例如，在纺织、印刷、造纸等行业，需要精确控制物料的速度以保证产品质量。在数控机床领域，主轴的转速精度直接影响加工精度。变频技术的应用，使得这些过程的控制达到了前所未有的水平。 工艺流程优化和自动化水平提升： 变频器可以根据生产指令，灵活调整设备的运行状态，实现生产过程的自动化和智能化。例如，可以根据物料流量自动调节泵的转速，实现恒压供水；可以根据温度变化自动调节风机的转速，实现恒温控制。这极大地提高了生产的灵活性和效率。 降低噪音和振动： 低速运行可以有效降低风机、水泵等设备的噪音和振动，改善工作环境，也间接延长了设备的使用寿命。 维护成本降低： 由于减少了机械磨损和电气冲击，设备的故障率降低，维护保养的频率和成本也随之减少。 变频技术的应用领域 变频技术早已渗透到国民经济的各个角落，成为工业自动化的强大引擎： 通用机械领域： 风机与水泵： 这是变频技术最广泛的应用领域，在空调系统、供水系统、污水处理、锅炉引风、排烟等场景中，通过变频调速显著降低能耗，并实现恒压、恒流、恒温等控制。 压缩机： 螺杆式、离心式压缩机通过变频技术，可以根据实际用气量需求调整排气量，实现节能和稳定供气。 工业风机： 用于通风、排尘、干燥等，变频调速可根据环境需求调整风量，实现节能和舒适。 制造行业： 机床工具： 数控机床主轴、进给系统的变频控制，是实现高精度加工的基础。 起重运输： 起重机、输送带等设备的平稳启停和速度调节，提高了操作安全性和效率。 塑料橡胶机械： 注塑机、挤出机等设备的螺杆转速控制，直接影响产品质量和产量。 纺织印染： 染色机、烘干机等设备的速度控制，是保证产品均匀性和质量的关键。 造纸和印刷： 卷绕、涂布、印刷等过程的速度同步和精确控制，是实现高品质印刷的前提。 能源与电力： 电厂： 锅炉给水泵、送风机、引风机等的大功率电机，变频调速的应用带来了巨大的节能效益。 石油化工： 各种泵、压缩机、搅拌机等设备，变频技术确保了生产过程的稳定性和安全性。 建筑与基础设施： 电梯： 变频调速电梯实现了平稳、舒适的乘坐体验，并节省了能源。 中央空调： 大型中央空调的风机盘管、冷水泵、冷却塔风机等，变频调速是实现节能和舒适的关键。 给排水系统： 城市供水、污水排放等，变频恒压供水系统大大提升了供水效率和稳定性。 其他领域： 轨道交通： 列车的牵引变流器，是实现动力和制动能量回收的关键。 冶金行业： 轧机、风机等设备的变频控制，提高了生产效率和产品质量。 环保设备： 污水处理、废气净化等设备，变频技术使其更具灵活性和效率。 变频技术的未来发展趋势 随着科技的不断进步，变频技术也在持续演进，朝着更智能、更集成、更高效的方向发展： 集成化与小型化： 变频器将更加集成化，将更多的功能模块集成到单一芯片或模块中，体积更小，易于安装。 智能化与网络化： 结合物联网（IoT）和人工智能（AI）技术，变频器将能够实现更高级别的自适应控制、故障诊断和预测性维护，并能与其他设备进行数据交互，实现更智能的生产调度。 更高效率与更宽范围： 新型电力电子器件（如SiC、GaN）的应用，将使变频器拥有更高的转换效率，更低的损耗，以及更宽的耐压和耐温范围。 多功能集成： 未来的变频器可能集成了更多的控制算法和通信协议，能够适应更多复杂的应用场景，并实现与上位控制系统的无缝集成。 绿色环保： 变频技术本身就是节能技术，未来将更加注重变频器本身的能效，以及其对整个系统能效的贡献。 结语 变频技术，作为驱动工业自动化升级的核心动力，其重要性不言而喻。它以其卓越的性能和广泛的应用，不断刷新着工业生产的效率和服务水平，为我们构建一个更智能、更节能、更可持续的工业未来贡献着力量。理解和掌握变频技术，对于现代工程师和技术人员而言，已成为一项必备的技能。它的深入应用，将持续推动全球工业的进步与革新。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书的时候，并没有抱太大的期望，只是觉得标题听起来比较吸引人，加上价格也不贵，就随手下单了。没想到，这本书带给我的惊喜是巨大的！它以一种非常亲民的方式，将原本枯燥乏味的变频技术知识变得生动有趣。我特别喜欢书中的一些案例分析，它们都非常贴近实际生活和工业生产。比如，在讲解如何提高电机运行效率时，书中举了一个工厂生产线上的例子，详细分析了如何通过调整变频器的参数来降低能耗，以及由此带来的经济效益。这些真实的案例让我觉得变频技术离我并不遥远，而且它确实能够解决实际问题，带来切实的价值。而且，这本书的语言风格非常平实，没有使用过多的专业术语，即使是我这样基础薄弱的读者，也能轻松理解。我甚至可以把它当作一本故事书来读，在阅读的过程中，不知不觉地就掌握了变频技术的知识。这本书让我对变频技术产生了浓厚的兴趣，也激发了我进一步学习的动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我的救星！最近公司新上了一个变频器项目，我之前对这块儿了解甚少，心里一直没底。正好在书店翻到了这本《图解易学·变频技术（双色版）》，名字听起来就挺吸引人，而且是双色印刷，直观性应该会很好。拿到手里翻了翻，感觉确实是为我们这种初学者量身定做的。书里的讲解思路非常清晰，不像我之前看过的那些理论性太强的书，一上来就一大堆公式和术语，看得我头昏脑胀。这本的图解做得特别到位，各种电路图、原理图都清晰明了，配合文字讲解，我感觉自己好像一下子就能理解了那些复杂的概念。比如，对于变频器的基本工作原理，书里用了大量的示意图来展示电压和频率是如何变化的，这个对比效果非常直观，我一下子就明白了“变频”到底是怎么一回事。而且，它还深入浅出地讲解了各种保护功能，像过载保护、欠压保护等等，这些都是实际应用中非常重要的部分。我特别喜欢它在介绍不同类型变频器时，会列举它们的优缺点和适用场景，这对于我选择合适的变频器提供了很大的参考。总的来说，这本书让我对变频技术有了系统而深刻的认识，不再是零散的知识点，而是形成了一个完整的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

我一直对自动化控制领域很感兴趣，尤其是变频器在其中扮演的重要角色，让我充满了好奇。在朋友的推荐下，我入手了这本《图解易学·变频技术（双色版）》。拿到书后，我被它的内容深度和广度所吸引。它不仅涵盖了变频器的基本原理和结构，还涉及到了PLC与变频器的通信控制、伺服驱动器的原理以及各种实际应用案例。让我觉得非常惊喜的是，这本书在讲解一些比较高阶的知识点时，依然保持了“图解易学”的风格。比如，在介绍矢量控制时，书里用了很多生动的比喻和图示来解释磁场定向控制的概念，让我这个非专业人士也能大概理解其中的奥妙。而且，它还专门开辟了一个章节讲解变频器的选型，对于不同行业、不同应用场景下的变频器选择，都给出了详细的指导和建议，这对于我这样想要进入这个行业的人来说，非常有价值。书里还穿插了一些行业标准和规范的介绍，这让我对变频技术的规范化操作有了更深的认识。整体而言，这本书内容丰富，既有理论深度，又有实践指导，是一本非常全面的变频技术入门和进阶书籍。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事电气维护工作的老技术员，我接触变频器也有不少年头了。在我看来，市面上很多变频器技术书籍，要么过于理论化，要么过于侧重某一个品牌，很难找到一本能够全面、深入、又实用的书籍。《图解易学·变频技术（双色版）》的出现，恰好弥补了这一空白。这本书最大的亮点在于它的“易学”二字。它没有故弄玄虚，而是用最直接、最清晰的方式，将变频器的核心技术展现在读者面前。我尤其欣赏书中对不同类型变频器（如V/f控制、矢量控制）的对比分析，以及它们在不同应用场景下的优劣势。这对于我们这些在现场经常需要处理各种不同型号变频器的技术人员来说，非常有指导意义。此外，书中关于变频器节能降耗的章节，也给了我不少启发。过去我们可能只关注设备的正常运行，但这本书让我意识到，通过精细化的参数调整和优化，可以在很大程度上实现节能，这不仅能降低生产成本，也符合国家倡导的绿色发展理念。这本书的图文并茂，让很多抽象的概念变得具体可感，大大缩短了学习和理解的周期。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性绝对是超出我的预期的！我是一名电力工程师，工作中经常会接触到各种设备，变频器也是其中比较常见的一种。虽然我对变频器的基本原理有所了解，但在实际的故障排查和参数设置方面，总觉得不够得心应手。拿到《图解易学·变频技术（双色版）》后，我首先翻看的是关于故障排除的部分。这本书的讲解非常细致，它列举了许多常见的故障现象，然后逐一分析可能的原因，并给出了相应的解决方法。我印象最深的是关于“过载报警”的章节，书里不仅说明了过载的原因可能来自负载本身，还详细分析了驱动电路、控制线路、甚至电源的问题都可能导致误报警，并且提供了具体的检查步骤和方法。这一点对我来说非常受用，因为很多时候我们只停留在表面现象，这本书能帮助我们深入挖掘问题的根源。此外，关于参数设置的部分，书里并没有简单地罗列各种参数的功能，而是结合实际应用场景，讲解了如何根据不同的负载类型和控制要求来优化参数，比如电机起动转矩、限流值、加速时间等等。这些都是在实际工作中非常关键的，能够极大地提高设备的运行效率和稳定性。这本书就像一个经验丰富的老工程师，在我遇到问题时，能及时地给我指点迷津。