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《工厂常用电气设备故障诊断与排除》主要介绍工厂常用电气设备的各种故障产生的原因、诊断及排除方法。内容包括:高低压电器、交直流电机、变压器、机床电气设备、电热设备、电气线路、照明电器、电工仪表、蓄电池、起重运输设备和电子电路及晶闸管电路等电气设备的故障诊断与排除。
全书内容实用，理论联系实际，通俗易懂，具有内容全、篇幅精、主题突出的特点，是一本综合性电气设备维修袖珍手册。
《工厂常用电气设备故障诊断与排除》可供广大电气工人在电气设备故障排除的实践中使用，对电气技术人员也有一定的参考价值，特别适合于从事电气设备运行和维修的青年使用。
现代工业自动化系统与电力电子技术应用 书籍简介 本书旨在深入探讨现代工业自动化领域的核心技术，侧重于当前制造业中广泛应用的自动化控制系统架构、关键电力电子器件的原理及其在不同场景下的集成应用。本书不涉及传统机械设备或电气设备的故障诊断与排除，而是聚焦于前沿的、系统层面的自动化技术。 第一部分：工业自动化系统架构与通信协议 本部分详细解析了现代工厂中主流的自动化控制系统（ICS）的层级结构，从现场层到控制层，再到管理层，构建起一个清晰的系统视野。 1. 自动化系统架构： 重点介绍分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）和数据采集与监视控制系统（SCADA）的结构特点、适用范围及相互间的协同工作机制。我们将深入分析冗余设计在关键生产环节中的重要性，以及如何通过先进的软件平台实现对复杂工艺流程的集中管理。 2. 工业通信网络： 详细阐述了支撑自动化系统运行的各类工业以太网和现场总线技术。内容涵盖EtherNet/IP、PROFINET、Modbus TCP/IP、CANopen等主流协议的数据帧结构、实时性要求、网络拓扑设计及网络安全基础。我们分析了这些通信协议在确保数据高速、可靠传输中的作用，并探讨了工业物联网（IIoT）环境下数据采集和云端集成的挑战与解决方案。 3. 嵌入式控制与人机界面（HMI）： 探讨了现代控制器的硬件选型标准，特别是高性能微处理器和实时操作系统（RTOS）的选择。在HMI部分，我们侧重于可视化设计原则、报警管理标准（ISA 18.2 概述）以及如何利用触摸屏和虚拟化技术提升操作人员的工作效率和安全性。 第二部分：电力电子技术在运动控制中的应用 本部分聚焦于驱动和执行环节的核心技术——电力电子变换器，重点分析其在精密运动控制中的作用，完全不涉及传统电机或低压配电系统的故障分析。 1. 功率半导体器件原理： 深入解析 IGBT、MOSFET、SiC（碳化硅）器件的开关特性、热管理挑战及其在不同功率等级应用中的优劣势。我们将探讨栅极驱动电路的设计，以确保这些功率器件能够可靠、高效地工作。 2. 交流电机驱动技术： 详细介绍现代变频驱动器（VFD）的核心控制算法，包括标量控制（U/f 控制）和矢量控制（FOC，磁场定向控制）。本书将重点阐述如何通过先进的算法实现对异步电机和永磁同步电机（PMSM）的宽范围、高精度速度和转矩控制。对于伺服驱动系统的响应特性、闭环控制架构（如电流环、速度环、位置环的嵌套设计）进行细致剖析。 3. 直流与脉冲宽度调制（PWM）： 阐述了用于生成高质量电源的PWM技术，如正弦波PWM、空间矢量调制（SVM）的数学原理及其在逆变器和斩波电路中的实现。这部分内容集中在功率转换的效率优化和谐波抑制技术上，而非设备运行中的电磁干扰排查。 第三部分：高级控制策略与系统集成 本部分面向系统集成工程师和高级控制设计人员，探讨如何利用现代控制理论优化生产过程的稳定性和性能。 1. PID 控制器的高级应用与整定： 探讨传统PID控制器在复杂系统（如具有大延迟或非线性特性的过程）中遇到的局限性。引入先进的整定方法，如Ziegler-Nichols法的高级变体、基于模型的整定技术，以及如何通过串级控制和反馈前馈结构来增强系统性能。 2. 过程优化与自适应控制： 介绍模型预测控制（MPC）的基本概念、预测模型建立方法及其在多变量耦合系统中的应用潜力。此外，还将探讨在工艺参数动态变化时，如何设计自整定或自适应PID控制器以维持最优性能。 3. 传感器技术与数据采集： 本章关注于高精度、高可靠性传感器的原理与选型，包括精密温度传感器（如RTD、热电偶的线性化处理）、压力变送器的校准方法以及光电编码器在精密定位中的应用。重点在于如何从传感器获取准确的模拟/数字信号并将其无失真地传输至控制器。 总结 本书旨在为读者提供一套扎实的、面向未来工厂的自动化技术知识体系。内容严格聚焦于系统设计、控制算法、通信架构以及先进电力电子驱动的原理与应用，旨在提升读者对现代工业控制大脑和肌肉的理解与驾驭能力，而非停留在对单个电气组件的维修层面。读者将掌握构建高性能、高可靠性工业自动化解决方案所需的理论基础和工程实践能力。
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