零起点学西门子变频器应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名:零起点学西门子变频器应用

定价：43.00元

售价：29.2元,便宜13.8元,折扣67

作者:李方园

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-03-01

ISBN：9787111363637

字数：

页码：

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

　　本书从变频器应用与工程设计人员的实际需要出发，在广泛吸收国外先进设计思想、先进标准的基础上，介绍了通用变频器的理论，并对当前市场上主流的西门子MM4、6SE70、G120和S120系列变频器的规格、控制系统设计、功能、参数、操作等方面的内容进行了全面、系统、深入、具体的介绍。本书通过案例解说的方式，功能说明深入细致，理论联系实际，面向工程应用，求做到让者所读即所用。
　　本书深入浅出、图文并茂，适合广大变频器工程和设计人员和中高级电工阅读，也适合相关院校的电气、自动化、机电一体化、应用电子技术等专业的学生用于自学和参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

《变频器实用技术与案例解析》 内容概要： 本书旨在为广大电气工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一本全面、实用的变频器技术参考。本书将深入探讨变频器的基本原理、核心技术、选型方法、安装调试、常见故障排除以及高级应用策略，并通过大量详实的工程案例，帮助读者将理论知识转化为实际操作能力，有效解决生产和工程中的实际问题。 第一章 变频器基础理论 1.1 电动机工作原理回顾 交流感应电动机的基本结构与工作磁场。 定子与转子绕组的相互作用，产生转矩。 同步转速、异步转速与转差率的概念。 三相电动机的启动特性与功率因素。 1.2 变频器的基本构成与工作原理 整流单元： 将交流电转换为直流电。 不可控整流（二极管桥）与可控整流（晶闸管）。 整流环节的纹波抑制与滤波。 直流环节（中间直流环节）： 储存能量，提供稳定的直流电压。 电容滤波的作用与选择。 PFC（功率因数校正）技术的原理与意义。 逆变单元： 将直流电转换为可变频率、可变电压的交流电。 IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等功率器件的工作原理。 PWM（脉冲宽度调制）技术：如何通过控制开关器件的通断来合成任意频率和幅度的正弦波。 载波频率与调制比对输出波形的影响。 1.3 变频器的分类与发展 按控制方式分类：V/f控制、矢量控制（无PG矢量控制、有PG矢量控制）、直接转矩控制（DTC）。 V/f控制的原理、优缺点与适用场合。 矢量控制的原理：将转矩和磁场解耦控制，实现类似直流电机的动态响应。 DTC的原理：直接控制电磁转矩，响应速度更快。 按应用领域分类：通用型、专用型（如风机水泵专用、伺服专用等）。 变频器技术发展趋势：智能化、小型化、高可靠性、低噪音、节能环保。 第二章 变频器选型与参数配置 2.1 负载特性分析 恒转矩负载（如输送带、搅拌机）。 平方转矩负载（如风机、水泵）。 恒功率负载（如卷绕机）。 冲击性负载（如冲床、锻压机）。 负载的启动转矩、运行转矩、最大转矩要求。 负载的惯量对变频器选型的考量。 2.2 变频器容量选择 额定功率与额定电流的计算。 考虑启动电流、过载能力、环境温度、海拔高度等因素。 短期过载能力（如150%额定电流1分钟）。 长期过载能力（如110%额定电流10分钟）。 电机铭牌参数与变频器额定参数的匹配。 2.3 控制方式选择 V/f控制的适用场景：普通机床、风机水泵等对动态响应要求不高的场合。 矢量控制的适用场景：要求精确速度控制、高起动转矩、动态响应快的场合，如卷取设备、起重设备、注塑机等。 DTC的优势与应用：要求极高动态响应和高精度控制的场合。 2.4 其他选型要素 电压等级（220V、380V、690V等）。 防护等级（IP20、IP40、IP54等）。 冷却方式（自然冷却、风扇冷却）。 制动方式（制动电阻、再生制动单元）。 通信接口（RS485、Profinet、Ethernet/IP等）。 品牌与型号选择的考量（性能、可靠性、售后服务、价格）。 2.5 变频器参数配置基础 基本参数：额定频率、额定电压、额定电流、电机额定转速等。 电机参数的辨识与设置：电机额定功率、额定电压、额定频率、额定电流、功率因数、定子电阻、漏感等。 加速时间与减速时间。 频率上下限设置。 起动方式（直接起动、斜坡起动）。 过载保护参数。 第三章 变频器安装、接线与调试 3.1 安装环境要求 安装地点：避免高温、高湿、多尘、腐蚀性气体、强电磁干扰等环境。 通风散热：确保变频器周围有足够的空间进行散热。 防尘防水：根据防护等级要求采取措施。 抗震动：必要时采取减震措施。 3.2 电源与电机接线 电源侧接线： 主回路接线：U、V、W端子连接电源。 接地：必须可靠接地，防止漏电。 进线电抗器：抑制浪涌电流，改善功率因数。 滤波器（EMI滤波器）：抑制电磁干扰。 交流接触器与断路器：作为主电路的通断与保护。 电机侧接线： U、V、W端子连接电机。 三相异步电动机的星形接法与三角形接法。 多速电机与变频器的连接。 控制回路接线： 数字输入端子：正反转、多段速、外部故障等。 模拟输入端子：0-10V或4-20mA信号给定频率。 模拟输出端子：反馈输出频率、电流、转速等。 继电器输出端子：运行状态、报警状态等。 通信接口接线。 3.3 变频器调试 空载调试： 通电检查：电源指示灯、运行指示灯。 基本参数设置：如电机额定参数。 试运行：观察变频器运行是否平稳，有无异常声音。 频率给定测试：通过电位器或面板操作改变频率，观察输出电压和频率。 带载调试： 加载运行：逐渐增加负载，观察变频器运行电流、转速、转矩。 加减速测试：调整加减速时间，观察启动和停止过程。 过载测试：在允许范围内测试变频器的过载能力。 制动测试：测试制动电阻或再生制动单元的工作效果。 参数优化： 根据实际运行情况，微调PID参数、载波频率、最大/最小频率等参数。 矢量控制下的电机参数辨识与优化。 第四章 变频器常见故障分析与排除 4.1 常见故障现象与代码 过载（OC）、过压（OV）、欠压（UV）、过流（OC）、接地故障（GFF）、短路（SC）、相序错误（PHS）、外部故障（EXT F）、通信错误（COM ER）等。 不同品牌变频器故障代码的含义与查询方法。 4.2 故障排除流程 初步判断： 查看故障代码，分析可能原因。 断电检查： 电源侧：电源电压是否正常，接线是否松动。 电机侧：电机绕组是否对地短路或开路，接线是否正确。 变频器本身：散热风扇是否转动，有无异味或烧毁痕迹。 参数检查： 检查变频器参数设置是否合理。 负载检查： 负载是否过大或存在机械故障。 配件检查： 制动单元、制动电阻、电抗器等是否正常。 4.3 具体故障案例分析 变频器频繁报过载故障。 变频器报过压故障。 变频器运行时噪音大。 电机运行方向错误。 变频器无法启动。 变频器通讯中断。 变频器因过热而停机。 4.4 预防性维护 定期检查变频器及其周围环境。 清洁散热器和风扇。 检查接线端子是否松动。 关注变频器工作温度。 第五章 变频器高级应用与集成 5.1 多台变频器联动控制 主从控制：一台变频器控制多台电机，或多台变频器实现同步运行。 并行控制：多台变频器独立控制，但通过通信实现统一调度。 恒压恒流控制：在某些特殊场合需要实现。 5.2 变频器与PLC/上位机集成 通信协议：RS485、MODBUS、Profibus、Profinet等。 PLC编程实现变频器控制：频率给定、启停控制、状态读取、参数设置。 HMI（人机界面）应用：实现可视化监控和操作。 5.3 节能应用技术 风机水泵的节能：变频调速替代档位控制或阀门节流。 起重设备的节能：再生制动能量回馈。 其他节能策略：如根据负载特性自动调整载波频率。 5.4 特殊应用实例 冶金行业的应用：行车、卷取机等。 纺织行业的应用：络筒机、染整设备等。 造纸行业的应用：纸机传动、卷纸设备等。 食品饮料行业的应用：包装机械、输送设备等。 HVAC（暖通空调）领域的应用：风机、水泵的变频控制。 5.5 变频器在新能源领域的应用 风力发电变流器。 太阳能光伏逆变器。 电动汽车驱动系统。 第六章 变频器安全操作规范 6.1 安全注意事项 严禁带电操作。 确保接地可靠。 了解变频器内部高压危险。 正确穿戴个人防护用品。 6.2 紧急停止与保护装置 紧急停止按钮的使用。 过载、短路、接地等保护功能。 6.3 变频器维护安全 停电后等待足够的时间（通常为10-30分钟）使直流母线电容放电。 使用绝缘工具。 由专业人员进行维修。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 在讲解基础理论的同时，着重于实际应用中的技术要点和操作方法。 案例丰富详实： 涵盖了各种典型负载和应用场景下的实际工程案例，提供可借鉴的解决方案。 图文并茂： 配以大量的原理图、接线图、实物图和流程图，便于读者理解和记忆。 语言通俗易懂： 避免使用过于晦涩的术语，力求以清晰、准确的语言阐述复杂的技术概念。 面向读者广泛： 适合初学者快速入门，也为有经验的工程师提供深入的参考和问题解决方案。 本书的出版，旨在为电气工程师和技术爱好者提供一个系统学习和掌握变频器应用技术的平台，助力于提升工业自动化水平和生产效率。