变频器、软起动器电路设计宝典 9787512307933 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李利著 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512307933

商品编码：29657863325

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名:变频器、软起动器电路设计宝典

：45.00元

售价：30.6元,便宜14.4元,折扣68

作者:李利著

出版社：中国电力出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787512307933

字数：207000

页码：230

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

内容提要

本书共8章，主要内容包括变频器、软起动器的基本原理，变频器、软起动器各种选件的功能及选配方法，以施耐德电气公司的变频器ATV21、ATV61／ATV71和软起动器ATS48为例，详细分析了变频器和软起动器一次电路和二次电路设计中的各种常见错误，并给出了正确的设计。附录部分还提供了一些常见负载的分类方法和一些常见问题的解答。
本书以应用为目的，强调实用性，书里提供了大量的工程应用方案，并给出了应用图，方便读者学习参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

工业自动化动力控制的智慧结晶：深度解析变频器与软起动器 在现代工业生产的广阔图景中，动力设备的运行效率、可靠性以及能源消耗，直接关系到企业的生产力与竞争力。而变频器与软起动器，作为实现电机高效、精确、安全控制的两大核心技术，无疑扮演着至关重要的角色。它们的应用，不仅是工业自动化进步的标志，更是推动制造业向智能化、绿色化迈进的强大引擎。本书旨在深入剖析这两类关键设备背后的电路设计原理、实际应用场景以及最新的技术发展趋势，为广大工程师、技术人员以及对工业自动化感兴趣的读者提供一本详实、权威的参考指南。 一、 变频器：驱动效率与精准控制的利器 变频器，全称变频调速器，其核心功能在于能够改变输出电源的频率，从而实现对交流电机转速的平滑、无级调节。这一功能在工业领域拥有极其广泛的应用，几乎涵盖了所有需要对电机转速进行精细控制的场合。 工作原理深度解析： 本书将首先带领读者深入理解变频器的内部工作原理。从交流电的整流、滤波，到直流环节的储能，再到逆变环节的脉冲宽度调制（PWM）技术，我们将逐一剖析各个组成部分的电路结构与功能。重点将放在PWM调制策略上，例如SPWM（正弦脉冲宽度调制）、SVPWM（空间矢量脉冲宽度调制）等，讲解它们如何生成不同频率、不同幅值的交流电压，从而实现对电机转速的精准控制。同时，也会探讨载波频率、调制比等参数对输出波形、谐波含量以及电机损耗的影响。 拓扑结构与关键器件： 变频器的核心拓扑结构，如电压源型逆变器（VSI）和电流源型逆变器（CSI），以及它们各自的优缺点，将在书中得到详细阐述。对于关键功率器件，如IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等，我们将分析它们的选型原则、驱动电路的设计以及散热措施。此外，对于滤波电感、滤波电容、吸收回路等无源器件，其参数的选择和设计也对变频器的性能至关重要，我们将提供详细的计算方法和设计指导。 控制策略与算法： 除了硬件电路，变频器的软件控制算法更是其灵魂所在。本书将详细介绍 V/f 控制（恒压恒频）、矢量控制（磁场定向控制）以及直接转矩控制（DTC）等主流控制方法。对于 V/f 控制，我们将分析其简单易懂的原理及其适用范围。而对于更高级的矢量控制，我们将深入讲解其基于电机模型，如何通过控制电机的励磁电流和转矩电流，实现对电机转矩的独立控制，从而获得更好的动态性能和稳态精度。DTC 作为一种无需模型、响应快速的控制方式，也将得到深入探讨。 保护与安全设计： 变频器在运行过程中，会面临过压、欠压、过流、过载、过温等多种风险。本书将详细介绍变频器内置的各种保护功能，以及实现这些保护功能的电路设计。例如，过流保护可以通过电流互感器或霍尔传感器检测，并通过比较器或DSP判断是否超限。过温保护则通过热敏电阻或温度传感器监测散热片温度。此外，还会讨论 EMC（电磁兼容性）设计、接地规范以及安全隔离等重要方面，确保变频器在复杂工业环境下的稳定可靠运行。 实际应用与选型： 变频器的应用领域极为广泛，从简单的水泵、风机控制，到复杂的起重机、轧机、纺织机械等。本书将结合具体应用案例，讲解不同场景下变频器的选型要点，包括额定功率、额定电压、过载能力、控制精度、环境适应性以及通信接口等。例如，对于要求频繁启停的场合，需要关注变频器的动态响应速度和制动能力。对于需要精确位置控制的场合，则可能需要配备编码器并采用闭环矢量控制。 二、 软起动器：平稳启动，呵护设备 与变频器通过改变输出频率来调速不同，软起动器主要用于解决电机在直接启动（工频启动）时产生的巨大启动电流和机械冲击问题。它通过在启动过程中逐渐增加施加到电机上的电压，实现电机的平稳启动，从而延长电机及传动设备的使用寿命，并减少对电网的冲击。 软起动原理与技术路线： 本书将详细介绍软起动器的基本工作原理。主流的软起动器通常采用晶闸管（SCR）或电力电子开关器件（如IGBT）作为主功率元件，通过控制这些器件的导通角来调节施加到电机上的电压。我们将深入分析移相触发控制技术，讲解如何通过改变触发脉冲的角度来控制晶闸管的导通时间和输出电压的有效值。此外，也会介绍固态继电器（SSR）在一些低功率软起动器中的应用。 启动特性与曲线： 软起动器能够在启动过程中生成不同的电压-时间曲线，以满足不同的启动需求。本书将详细讲解几种典型的启动特性，如恒流启动、恒压限流启动、斜坡升压启动等。例如，恒流启动可以在启动过程中保持一个恒定的启动电流，这对于一些负载惯量大的场合非常有用。斜坡升压启动则模拟了缓慢升高的电压过程，能够获得非常平稳的启动效果。我们将分析不同启动特性的适用场合以及如何根据负载特性进行设置。 软停车与保护功能： 除了平稳启动，许多软起动器还具备软停车功能。在停车过程中，软起动器能够反向控制电压（或采用其他方式），使电机以可控的速度减速停车，避免了硬停止带来的机械冲击。本书将分析软停车的实现方式及其优势。同时，软起动器还集成了多重保护功能，如过载保护、欠压保护、过压保护、相序保护、堵转保护等，这些保护功能的设计原理和电路实现也将得到详细介绍，以确保电机及整个传动系统的安全运行。 电路设计与选型： 软起动器的电路设计相对变频器较为简洁，但其主功率回路的设计、触发控制电路的设计、保护回路的设计以及人机界面的设计，仍然需要精心的考虑。我们将提供不同功率等级的软起动器电路设计实例，并分析关键器件的选型依据，如晶闸管的额定电流、耐压等级，以及控制电路的精度和稳定性。在选型方面，除了额定功率和电压，还需要考虑启动次数、负载特性、环境条件以及所需的保护功能等。 三、 融合与发展：变频器与软起动器的协同应用与未来趋势 随着工业自动化的不断深入，变频器与软起动器的结合应用越来越普遍。在一些复杂的传动系统中，它们可能需要协同工作，以达到最佳的运行效果。 协同应用场景： 例如，在某些大型风机或泵系统中，可能先使用软起动器进行平稳启动，然后在达到一定转速后，再由变频器接管，实现精确的转速调节和节能运行。本书将探讨这类协同应用的具体实现方式和优势。 集成化与智能化： 现代变频器和软起动器正朝着集成化、智能化的方向发展。它们集成了更多的通信接口（如Modbus, Profibus, Ethernet/IP等），能够方便地接入工业以太网，实现远程监控、诊断和参数设置。同时，智能化的控制算法，如自适应控制、故障预测诊断等，也在不断被引入，提升了设备的可靠性和运行效率。 新能源与节能技术： 变频器和软起动器在新能源领域（如风力发电、太阳能发电）以及节能改造中发挥着越来越重要的作用。本书将对这些前沿应用进行展望，并分析其技术发展趋势。 本书特色： 深度与广度兼备： 既深入剖析了变频器与软起动器的核心电路设计原理，又广泛介绍了其在各个工业领域的实际应用。 理论与实践结合： 提供了大量的电路设计实例、计算方法和选型指导，帮助读者将理论知识应用于实际工程。 图文并茂： 配备了大量的电路图、波形图和原理图，直观易懂，有助于读者理解复杂的概念。 前沿技术追踪： 关注最新的技术发展动态，探讨了智能化、集成化以及新能源等相关领域的应用。 无论您是渴望掌握工业自动化核心技术的工程师，还是希望提升生产效率、降低能耗的企业管理者，抑或是对现代动力控制系统充满好奇的研究者，本书都将是您不可或缺的得力助手。它将带领您走进变频器与软起动器的奥秘世界，让您深刻理解并灵活运用这些强大的工业自动化工具，为您的事业发展注入新的动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性绝对是顶级的，它不仅仅停留在理论层面，更是一本实操指南。我注意到书里附带了大量的电路原理图和PCB布局的建议，这些图纸的详细程度超出了我的预期。特别是针对不同功率等级（从小功率到中高功率）的隔离、滤波和接地设计，提供了详细的规范和对比分析。例如，在处理高频开关噪声方面，作者给出的PCB布局建议，明确指出了哪些走线需要尽量短且宽，哪些区域需要设置屏蔽层，这些都是血淋淋的实战经验的结晶。我甚至可以把它当作一本“抗干扰圣经”来参考，很多以前靠试错解决的问题，现在都能在书里找到结构化的解决方案。对于那些希望从“会用”变频器迈向“自己能设计”变频器的工程师来说，这本书的价值是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

从版权页和印刷质量来看，这本书的出版方显然是下了大力气的，装帧精良，而且似乎对知识产权保护也很重视，这让读者在使用过程中也更加放心。我尤其欣赏它在参考文献和术语解释方面做得非常规范，每一项关键概念的引用来源都标注得清清楚楚，体现了严谨的学术态度。当我查阅到关于特定保护模式的实现时，书中还提到了相关的国家标准或行业标准号，这对于需要做产品认证或者符合特定行业规范的人来说，简直是雪中送炭。这本书的价值不仅仅在于它传授了知识，更在于它树立了一种严谨、求实的工程设计风范。它不是那种速朽的、追逐短期热点的工具书，而更像是一部可以长期放在案头，随着自身技术水平提升而能不断挖掘出新层次的经典参考书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，很多技术书籍读起来都像是在啃干面包，晦涩难懂，充满了晦涩的行话。但这本在语言风格上处理得相当到位，既保持了专业性，又充满了亲和力。作者在讲解高深理论时，常常会穿插一些工程实践中的“小窍门”或者“经验之谈”，比如如何有效散热、如何处理共模干扰这些细节，这些内容是教科书里一般不会涉及的，但却是我们搞工程最头疼的地方。比如在讲解IGBT的驱动电路时，它不仅画出了标准的推挽驱动结构，还讨论了隔离变压器匝数比对开关速度和功耗的影响，这种对细节的执着，让人感觉到作者真的是站在使用者和设计者的角度来构建这本书的内容体系。读起来感觉不像是在读一本冰冷的技术手册，倒像是一位经验丰富的前辈，耐心地在你身边手把手地指导你如何搭建一个稳定可靠的电力电子系统。

评分☆☆☆☆☆

我是一个在现场摸爬滚打多年的电气工程师，平时接触的变频器和软起动器大多是成品模块，但说实话，要真正理解它们“为什么这么工作”，背后的设计哲学是什么，总感觉隔着一层纱。这本书的出现，就像是给我打开了一扇通往核心设计思维的窗户。它没有停留在简单介绍功能和接线，而是深入挖掘了功率器件的选择、驱动电路的设计、电流环和电压环的PID参数整定这些“硬骨头”。我最欣赏的是它对不同控制策略的对比分析，比如V/f控制、矢量控制、直驱控制，作者不仅给出了数学模型，还非常细致地分析了每种策略在不同负载工况下的动态响应特性和鲁棒性，这对于我进行系统优化时，提供了非常坚实的理论支撑。读完其中关于过电流保护机制的设计章节，我茅塞顿开，之前一些在实际中遇到的保护误跳问题，现在都能从理论上找到原因并提出更稳妥的解决方案。这本书的深度，是市面上很多同类书籍难以企及的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，色彩搭配上用了那种深沉的科技蓝和略带暖意的橙色作为点缀，一下子就抓住了我的眼球。打开内页，那种纸张的质感非常棒，不是那种廉价的、反光的纸，摸起来有一种踏实的厚重感，这对于一本技术工具书来说简直是加分项。我特别留意了目录编排，可以看到作者在内容组织上花了不少心思，知识点的逻辑递进非常清晰，从基础的理论引入，到具体的拓扑结构分析，再到实际应用中的疑难杂症处理，层次分明。特别是对于一些复杂的PWM控制算法的图解，用的是那种高清的、对比度极高的插图，即便是初次接触这些概念的人，也能通过图示快速把握住核心原理。这本书的排版也做得十分舒服，字体大小适中，行间距处理得当，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。而且，它不是那种只有干巴巴的文字堆砌，很多关键的公式和参数都会用醒目的粗体或者专门的色块标记出来，方便我们快速检索和对比。整体来看，这绝对是一本能让人安心坐下来，沉浸式学习的专业书籍。