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变频控制技术及应用——基于西门子MM4系列与S120系列驱动产品

课件处为本书教学PPT、大纲等资源。面向新工科,智能制造电气工程师进阶教程,系统论述变频控制理论到新型变频驱动产品的实际应用。20年开发与教学经验+1000分钟微课视频+教学课件

作者:付丽君、孙金根
定价:69
印次:1-1
ISBN:9787302551256
出版日期:2020.08.01
印刷日期:2020.06.08

《变频控制技术及应用——基于西门子MM4系列与S120系列驱动产品》深入浅出地介绍了变频控制基础理论,以西门子MM4系列变频器和SINAMICS S120系列驱动器为例介绍了变频驱动产品的应用知识。全书首先介绍了变频控制的基本原理、变频器的基本结构以及变频器的发展和分类,介绍了变频控制中三种典型脉宽调制技术,以及包括高动态性能矢量控制在内的变频调速系统; 然后以西门子MM4系列变频器为例介绍了变频器常用功能和变频器常用的频率术语,分别介绍了MM4系列变频器和SINAMICS S120系列驱动器的构成、参数以及操作面板调试方法,介绍了SINAMICS S120驱动器的基本定位功能,介绍了西门子驱动产品调试工具软件STARTER的使用方法和图形化编程工具DCC,介绍了SINAMICS S120驱动器的通信功能; 最后介绍了变频调速系统的设备选择与安装、三种典型负载变频调速系统设计、MM4系列变频器和SINAMICS S120系列驱动器的应用实例。 《变频控制技术及应用——基于西门子MM4系列与S120系列驱动产品》从理论到实际应用,内容完整、全面、系统性强。变频控制理论内容深度适中,变频驱动产品应用内容与一些院校的实验设备相配套。全书每章安排有习题并配套1000分钟微课视频,非常适合作为本专科院校自动化、电气工程与自动化、机电、电力电子应用等相关专业的理论教学和实践教学用书,也可作为工程技术人员开发和应用变频驱动产品的参考用书。

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前言 作为交流电动机的驱动器,西门子公司生产的MM4系列变频器产品得到了广泛应用。随着变频器技术的发展,尤其是机器人技术在各个领域的广泛使用,推动了伺服驱动器产品的不断更新。现在西门子公司又主推SINAMICS S120系列新一代主流驱动器,既能实现交流电动机的矢量控制,也能作为伺服电动机的驱动电源。其采用模块化、可扩展的结构设计,可根据具体的行业应用量身定制,为所有的驱动任务提供了解决方案,已广泛用于各个行业。例如,简易的泵类和风机驱动; 离心机、压力机、挤压机、升降机、输送和运输设备中要求苛刻的独立驱动装置; 纺织机、薄膜机、造纸机以及轧钢设备的多轴驱动; 风力发电设备中的高精度伺服驱动; 机床、包装和印刷设备使用的高动态伺服驱动装置,等等。鉴于交流驱动产品的发展,编者在书中讲解了MM4系列变频器和SINAMICS S120系列驱动产品内容,并讲解了调试工具STARTER的使用和编程环境DCC,以及SINAMICS S120驱动器的通信功能,使教材能够适应交流驱动技术的发展。 “变频器技术”或“交流调速系统”是很多本专科院校自动化及其相关专业开设的一门主干专业课程,用于讲授变频器控制方面的知识,是一门理论性和实践性都较强的综合性课程。通过该课程的理论和实践教学,能够使学生掌握变频调速原理,变频调速系统的组成,交流变频驱动器的内部结构、常用的功能、参数设定及调试步骤,交流调速系统电气设备的选择与安装,变频控制系统设计等知识。该课程的教学,将电气控制技术、PLC控制技术、调速理论等多门课程的内容综合起来,对培养学生掌握自动化系统的设计、安装、调试及设备改造的综合应用能力有很大的帮助,可培养变频调速系统和伺服系统分析、设计和调试的工程技术人员,以满足社会不断增长的需求。 在本书编写过程中,遵守“理论够用,内容系统,注重能力培养,加强应用”的原则,并结合编者多年教学和科研工作经验,编排内容安排如下。 (1) 第1章和第2章讲解变频控制理论,做到够用即可。主要讲解了变频调速原理、变频器的基本电路结构、变频供电后异步电动机的机械特性、异步电动机动态数学模型、矢量控制理论中的坐标变换理论、矢量控制系统和直接转矩控制系统。 (2) 第3章和第4章以MM4为例介绍了变频器常用功能、变频器中常用的频率术语、MM4系列变频器参数以及参数调试步骤和方法。 (3) 第5~10章从SINAMICS S120驱动系统的构成、参数及BOP20的基本操作、STARTER软件介绍及项目组态和基本调试、SINAMICS S120的基本定位功能、SINAMICS编程工具DCC和SINAMICS S120驱动器的通信功能等方面讲解了SINAMICS S120驱动器知识。 (4) 第11章介绍了变频调速系统电气设备的选择与安装。 (5) 第12章介绍了三种典型的负载类型,以及三种负载类型变频调速系统设计时首要考虑的问题和设计方法。 (6) 第13章通过六个实例介绍了西门子MM4系列变频器和SINAMICS S120系列驱动器的应用。 本书提供以下相关配套资源:  教学课件(PPT)、习题答案、教学大纲等资料,请扫描此处二维码或到清华大学出版社官方网站本书页面下载。 配套资源  微课视频(1000分钟),请扫描书中相应位置二维码观看。 注意: 请先刮开封四的刮刮卡,扫描刮开的二维码进行注册,之后再扫描书中的二维码,获取相关资料。 本书可作为本专科院校自动化、电气工程与自动化、机电、电力电子技术应用等相关专业的理论教学、实践教学用书和参考书,对提高学生的变频理论水平、实践能力和科研能力都将有很大帮助,也可作为从事开发、应用交流驱动产品的工程技术人员和研究人员的参考用书。 本书由付丽君、孙金根担任主编,沈阳理工大学吴东升、杨青、野莹莹老师,辽宁省电力有限公司马晓奇教授级高级工程师和崔宇博士参与了编写工作。东北大学闫士杰副教授对编写内容提出了宝贵建议和意见,在此表示衷心感谢。在本书编写过程中,编者参阅了大量文献资料,在此对原作者表示诚挚的敬意和衷心的感谢! 由于编者学识有限,书中难免存在错漏,殷切期待各位读者批评指正。 编者 2020年3月

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  • 付丽君,副教授,硕士研究生导师,一直从事电气传动方面的教学与科研工作20余年。先后主讲《电力拖动自动控制系统》《变频控制技术》《电机的DSP控制》等专业课。辽宁省本科精品资源共享课《电力电子技术》主要成员。主编和参编教材3部,发表了多篇科研与教研论文。多次指导大学生参加“西门子杯”中国智能制造挑战赛比赛,曾获得全国一等奖、省级特等奖和一等奖等奖项。
    孙金根,副教授,硕士研究生导师,从事电气技术工作30余年,高校从教20余年。先后主讲《电力电子技术》《电气控制与PLC》《工厂供电》等课程。辽宁省本科精品资源共享课《电力电子技术》项目主持人及主讲人,本课程已在辽宁省本科教学平台和学习强国平台辽宁频道上线。近年来,完成多项西门子驱动器应用的工程项目;发表多篇科研和教改论文;参编教材4部;发明专利3项。
  • 书中系统地对知识进行讲解,从理论到实践形成一个比较完整的体系。
    内容组织上依次展开,先从变频控制理论开始介绍,然后介绍西门子MM4系列和S120系列驱动产品的构成以及如何使用,非常适合教师开展教学。
    按“西门子杯”中国智能制造挑战赛离散行业运动控制方向内容要求编写S120系列驱动器内容,有助于引导和帮助学生备战比赛,也可作为培训机构的培训教程。
    作者多年从事电力拖动自动控制系统方面的教学工作,编写的内容系统性强。
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  • 目录 第1章异步电动机变频调速原理及变频器的电路结构 1.1异步电动机的调速方式 1.2异步电动机变频调速原理 1.3变频器的基本电路结构 1.4变频器主电路结构 1.4.1交—交变频器主电路结构及工作原理 1.4.2交—直—交变频器主电路结构 1.5异步电动机变频供电时的机械特性 1.5.1基频以下变频供电时的机械特性 1.5.2基频以上变频供电时的机械特性 1.6变频器的发展 1.6.1变频器的发展历程 1.6.2变频器的主要发展方向 1.7变频器的分类 小结 习题 第2章异步电动机变频调速系统 2.1逆变器的脉宽调制技术 2.1.1正弦脉宽调制控制技术(SPWM控制技术) 2.1.2电流滞环跟踪控制技术(CHBPWM控制技术) 2.1.3电压空间矢量控制技术(SVPWM控制技术) 2.2转速开环恒压频率比控制的变频调速系统 2.3异步电动机矢量控制系统 2.3.1异步电动机动态数学模型 2.3.2矢量控制理论中的坐标变换和坐标变换阵 2.3.3异步电动机在两相同步旋转坐标系下的动态数学模型 2.3.4异步电动机在两相静止坐标系下的动态数学模型 2.3.5异步电动机按转子磁链定向旋转坐标系下的动态数学模型 2.3.6按转子磁场定向的异步电动机矢量控制系统 2.4直接转矩控制系统 2.4.1直接转矩控制的基本思路 2.4.2异步电动机按定子磁链定向旋转坐标系下的数学模型 2.4.3...

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