導體和電氣設備選型指南叢書：變頻器 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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中國工程建設標準化協會電氣專委會，導體和電氣設備選擇分委員會，周建 編

圖書標籤:

• 變頻器
• 電氣設備
• 電力電子
• 工業控製
• 電機驅動
• 選型指南
• 電氣工程
• 自動化
• 節能技術
• 設備維護

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512350533

版次：1

商品編碼：11342970

包裝：平裝

叢書名： 導體和電氣設備選型指南叢書

開本：16開

齣版時間：2013-10-01

用紙：膠版紙

頁數：120

內容簡介

　　《導體和電氣設備選型指南叢書：變頻器》為《變頻器選型指南》分冊，全麵介紹瞭變頻器原理、選擇方法和應用實例。從實際應用角度，介紹和分析瞭變頻器的容量、拓撲結構以及控製方式的選擇方法，並就不同類型的變頻器特點、負載特性以及二者的相互關係，結閤應用場閤給齣瞭選型原則和選型方法，供電氣設計人員、運行人員參考使用，以達到正確選擇和使用變頻器的目的。鑒於變頻器在發電廠中的廣泛應用，本書以實例的形式給齣瞭發電廠主要輔機設備的變頻器應用案例，從容量選擇、拓撲選擇、控製方式選擇以及各種現場問題的處理措施等方麵給予瞭詳細介紹。

作者簡介

　　周建，教授級高工，長期從事電力係統設計工作，現任山東電力谘詢院電控室主任。曾擔任過國內多傢國有企業電力係統設計工作，同時還經常作為專傢組成員為重要用電企業進行節能改造工作進行指導，尤其擅長變頻器的設計、選擇等項目。

目錄

前言

第1章概述

1．1 調速技術發展概述

1．2 基本原理及特點

1．3 應用領域

第2章 變頻器相關標準

第3章 變頻器分類

3．1 按有無直流環節分類

3．2 按調製方式分類

3．3 按逆變器控製方式分類

3。4 按有無中間低壓迴路分類

3．5 按鉗位方式分類

第4章 負載分類

4．1 恒轉矩負載及其特性

4．2 恒功率負載及其特性

4．3 二次方律負載(風機泵類負載)及其特性

4．4 其他性質的負載

第5章 變頻器容量的選擇

5．1 變頻器容量的確定

5．2 變頻器起動加速能力的校驗

第6章 控製方式選擇

6．1 一般性能要求

6．2 控製方式及其適用場閤

第7章 高壓變頻器主拓撲選擇

7．1 高低高變頻器原理

7．2 交一交變頻器(CYC1O)

7．3 負載換嚮式(晶閘管)變頻器(1．CI)

7．4 單元串聯多電平變頻器

7．5 中性點鉗位(NPC)三電子PWM電壓源型變頻器

7．6 多相整流輸入、功率單元輸齣H橋三電平電壓源型變頻器一

7．7 二電平電流源型CSI變頻器

第8章 諧波乾擾處理

8．1 變頻器諧波的産生

8．2 基於供電電源的變頻器諧波抑製措施

8．3 基於變頻器的諧波乾擾抑製措施

8．4 變頻器控製電纜乾擾抑製措施

8．5 抑製乾擾的實例

第9章 變頻電動機及變頻電纜

9．1 變頻電動機

9．2 變頻電纜

第10章 實例

1O．1 空冷風機變頻

11．2 凝結水泵變頻

10．3 引風機變頻

10．4 一次風機變頻

10．5 增壓風機變頻

10．6 疏水泵變頻

10．7 給水泵變頻

10．8 其他需要說明的問題

參考文獻

前言/序言

變頻器：掌控動力，驅動未來 在當今工業自動化和電氣工程領域，變頻器扮演著至關重要的角色，它不僅是實現電機精準控製的核心部件，更是提升設備能效、優化生産流程、降低運行成本的關鍵技術。本書《導體和電氣設備選型指南叢書：變頻器》旨在為廣大電氣工程師、技術人員、設備設計師以及相關從業者提供一本全麵、實用、深入的變頻器選型與應用指南。我們將從變頻器的基本原理齣發，詳細闡述其工作機製、關鍵技術，並結閤實際應用場景，提供係統化的選型方法和注意事項，幫助讀者做齣最閤理、最經濟、最可靠的變頻器選擇，從而更好地驅動生産力的發展，迎接未來的挑戰。 第一章：變頻器基礎理論與核心技術 在深入探討選型之前，理解變頻器的基本原理是必不可少的。本章將從以下幾個方麵進行闡述： 變頻器的定義與分類： 何謂變頻器？其核心功能是什麼？ 根據驅動方式（如V/f控製、矢量控製、直接轉矩控製等）對變頻器進行分類，並解釋不同控製方式的優缺點及其適用場景。 按功率等級、電壓等級、應用領域（如通用型、專用型）等維度進行分類，介紹不同類型變頻器的特點。 變頻器的工作原理： 深入剖析變頻器內部結構，包括整流環節、中間直流環節（濾波電容、儲能電感）、逆變環節（IGBT/MOSFET功率模塊）以及控製核心（微處理器）。 詳解變頻器如何通過改變輸齣電壓和頻率來調節電機轉速，闡述PWM（脈衝寬度調製）技術的原理及其在變頻器中的應用。 解釋變頻器如何實現電機的軟啓動和軟停止，以及其在減少機械衝擊、延長設備壽命方麵的作用。 關鍵技術解析： 能量反饋技術： 介紹變頻器在製動時能量迴饋給電網的技術，以及其帶來的節能效益。 多電機同步控製： 探討變頻器如何實現多颱電機精確同步運行，在紡織、印刷、冶金等行業的重要性。 通信與智能化： 介紹變頻器常用的通信接口（如Modbus, Profibus, EtherNet/IP等），以及其在工業網絡中的集成應用，探討智能化變頻器的發展趨勢。 製動單元與製動電阻： 解釋製動單元的作用，在哪些工況下需要配置製動電阻，以及製動電阻的選型計算。 濾波與浪湧抑製： 介紹電網諧波對變頻器和電機的影響，以及如何通過濾波器（如EMI濾波器、RFI濾波器）來抑製電磁乾擾。 第二章：變頻器選型要素與方法 變頻器的選型直接關係到設備的可靠運行、生産效率和經濟效益。本章將係統性地介紹選型過程中需要考慮的關鍵要素和具體方法。 明確負載特性： 負載類型： 詳細分析不同負載的特性，如恒轉矩負載（輸送帶、擠齣機）、恒功率負載（捲取機、放捲機）、平方轉矩負載（風機、水泵）。 啓動轉矩要求： 分析負載在啓動時的轉矩需求，特彆是對於重載啓動或需要快速響應的負載。 運行速度範圍： 確定電機需要運行的速度範圍，以及在不同速度下的負載情況。 加速/減速時間要求： 明確設備對加速和減速的要求，這對變頻器的過載能力和動態響應性能提齣要求。 運行環境： 考慮工作環境的溫度、濕度、海拔、粉塵、腐蝕性介質等因素，這些都會影響變頻器的散熱和防護等級。 電機參數分析： 電機功率： 根據負載需求和電機的額定功率選擇變頻器。需要注意的是，變頻器的功率等級通常與所配電機的額定功率相匹配。 電機電壓與頻率： 確認電機的工作電壓和額定頻率，選擇與之匹配的變頻器。 電機額定轉速與極數： 瞭解電機的額定轉速和極數，以便更精確地控製電機。 電機絕緣等級： 考慮電機絕緣等級對變頻器輸齣電壓波形的要求。 變頻器額定參數的匹配： 額定輸齣功率/電流： 這是最核心的選型參數，應根據負載需求和電機功率來確定。通常建議變頻器的額定輸齣功率不小於電機額定功率。 過載能力： 變頻器的過載能力（如150%額定電流持續60秒）是關鍵考量，特彆是對於有衝擊性負載的場閤。需要根據負載的峰值轉矩需求選擇具有足夠過載能力的變頻器。 額定輸入/輸齣電壓： 確保變頻器的輸入電壓與電網電壓匹配，輸齣電壓與電機額定電壓匹配。 額定輸齣頻率： 變頻器的額定輸齣頻率通常為400Hz或更高，以滿足電機高速運行的需求。 防護等級（IP等級）： 根據安裝環境選擇閤適的防護等級，例如，潮濕、多塵的環境需要更高防護等級的變頻器。 散熱方式： 自然冷卻、強製風冷、水冷等，根據功率大小和環境條件選擇。 特殊應用場景的選型考量： 風機水泵類應用（恒壓供水/恒溫控製）： 重點考慮節能效果，選擇具有內置PID功能的變頻器，優化控製策略。 起重機/升降機類應用： 對製動性能、負載能力、平穩性要求高，可能需要配置製動單元和更高級的控製算法。 電梯類應用： 對平穩性、定位精度、安全性要求極高，通常選用專用的電梯變頻器。 紡織/印染類應用： 需要精確的速度控製和同步性，多采用矢量控製變頻器。 冶金/化工類應用： 對環境適應性、防爆、耐腐蝕性有特殊要求。 經濟性與可靠性權衡： 在滿足技術要求的前提下，對比不同品牌、不同型號變頻器的價格。 評估變頻器的可靠性、MTBF（平均無故障時間），以及維護成本。 考慮品牌、售後服務、技術支持等因素。 第三章：變頻器安裝、調試與維護 正確的安裝、調試和日常維護是確保變頻器長期穩定運行的關鍵。 安裝指導： 安裝位置： 強調通風良好、避免陽光直射、遠離熱源和腐蝕性氣體，並考慮電磁乾擾問題。 櫃體要求： 介紹變頻器櫃體的設計要求，包括散熱、防塵、接地等。 布綫規範： 詳細說明主迴路、控製迴路、接地綫的正確布綫方法，強調屏蔽電纜的應用。 接地要求： 變頻器的可靠接地是保障安全和抑製乾擾的關鍵。 調試步驟與參數設置： 首次上電前檢查： 詳細列齣上電前必須進行的檢查項目，如接綫、電壓、絕緣等。 基本參數設置： 介紹電機參數識彆（自動或手動）、額定電流、額定頻率、啓動方式、停止方式等基本參數的設置。 高級參數調整： 如PID參數、加減速時間常數、載波頻率、載波同步、故障復位、保護參數等。 試運行與監控： 引導用戶進行試運行，觀察電機運行狀態，記錄關鍵運行數據，並進行參數優化。 多電機同步調試： 針對多電機應用，介紹同步控製的調試方法。 常見故障分析與排除： 過載報警： 分析原因（如負載過大、電機短路、變頻器選型不當）及解決方法。 過壓/欠壓報警： 分析電網電壓波動、製動單元故障等原因。 過溫報警： 檢查散熱風扇、環境溫度、變頻器負載等。 對地短路報警： 檢查電機、電纜絕緣。 通訊故障： 檢查通信綫纜、接口設置。 其他常見故障： 提供詳細的故障代碼查詢和處理方法。 日常維護與保養： 定期檢查： 建議定期檢查變頻器的散熱係統、接綫端子、指示燈等。 清潔： 保持變頻器清潔，防止灰塵堆積影響散熱。 風扇維護： 定期檢查和更換風扇。 電容壽命： 提醒用戶注意中間直流電容的壽命。 固件升級： 介紹變頻器固件升級的重要性及方法。 第四章：變頻器在典型行業中的應用案例 本章將通過具體的行業應用案例，展示變頻器在實際生産中的價值和應用技巧。 通用機械設備： 如各類風機、水泵、壓縮機的節能改造，優化工藝流程。 起重與搬運設備： 如起重機、電梯、輸送帶的精確控製與節能。 紡織與印染行業： 如染色機、定型機、絡筒機的速度同步與張力控製。 包裝與食品行業： 如灌裝機、封切機、輸送綫的自動化控製。 金屬加工與成型： 如機床、捲闆機的精確調速與定位。 造紙與印刷行業： 如造紙機、印刷機的速度同步與勻速運行。 石油化工行業： 如泵、風機、壓縮機的防爆與耐腐蝕應用。 附錄 變頻器選型配置錶模闆 常用電機功率與變頻器功率對照錶 變頻器常用故障代碼匯總 行業術語解釋 通過本書的學習，讀者將能夠係統地掌握變頻器的理論知識，熟練運用科學的選型方法，有效解決實際應用中的問題，從而提高設備性能，降低運行成本，為工業自動化和智能化生産貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深電氣設計顧問，我見過無數的技術資料，但《導體和電氣設備選型指南叢書：變頻器》這本書，無疑是我近期收到的最有價值的參考之一。在項目谘詢過程中，客戶常常會提齣各種各樣關於變頻器選型的問題，從最基礎的功率匹配，到最復雜的特殊工況下的應用，這些都需要紮實的理論基礎和豐富的實踐經驗。這本書恰恰能滿足這些需求。 書中對變頻器技術發展趨勢的分析，讓我對未來的技術方嚮有瞭更清晰的認識。比如，書中提到的高壓變頻器、中壓變頻器的應用領域和技術特點，以及它們在大型工業設備中的重要作用。對於我來說，瞭解這些前沿技術，能夠幫助我為客戶提供更具前瞻性的選型建議，並幫助他們規避潛在的技術風險。 書中關於變頻器“可靠性”和“壽命”的論述，也給我留下瞭深刻的印象。它詳細分析瞭影響變頻器可靠性的各種因素，包括元器件的品質、散熱設計、環境適應性、以及閤理的安裝維護等。這讓我明白，選型過程中，僅僅關注性能參數是遠遠不夠的，設備的穩定運行和長期可靠性同樣是至關重要的考量因素。書中提供的關於如何評估和選擇高可靠性變頻器的實用技巧，對我來說非常有價值。 書中對“能耗優化”和“綠色節能”的關注，也與當前工業界的主流趨勢高度契閤。它詳細講解瞭不同控製策略、不同功率器件（如IGBT、SiC）對變頻器能效的影響，以及如何通過優化變頻器參數和運行模式來最大限度地降低能源消耗。這不僅能為客戶帶來顯著的經濟效益，也符閤國傢對可持續發展的要求。 令我感到欣喜的是，書中在“安全”方麵的論述也相當到位。變頻器作為電力電子設備，其安全運行至關重要。書中關於變頻器的過壓、欠壓、過流、過溫保護機製，以及如何進行安全接地、防雷擊等方麵都進行瞭詳細的講解。這對於我確保項目的電氣安全，避免發生觸電、火災等事故，具有重要的指導意義。總而言之，這本書是一本集理論深度、實踐指導、前沿視野於一體的優秀參考書，值得所有從事電氣設備選型工作的專業人士擁有。

評分☆☆☆☆☆

在電氣工程領域，變頻器扮演著至關重要的角色，它能夠實現電機速度的精確控製，極大地提高瞭生産效率和能源利用率。然而，對於許多工程師來說，如何準確地為各種工況選擇閤適的變頻器，始終是一個令人頭疼的問題。《導體和電氣設備選型指南叢書：變頻器》這本書，徹底改變瞭我的這一看法，它以一種極為人性化和實用化的方式，將復雜的變頻器選型過程變得簡單易懂。 書中最為吸引我的，是對不同行業應用場景的深入剖析。比如，在化工行業，需要考慮防爆、防腐蝕等特殊要求；在冶金行業，對變頻器的耐高溫、抗震動性能要求極高；而在新能源領域，又需要關注變頻器的功率密度和效率。這本書詳細介紹瞭在這些特定行業中，變頻器選型時需要重點關注的參數和注意事項，並給齣瞭相應的案例分析。這讓我能夠快速地將理論知識應用到具體的行業項目中，大大縮短瞭項目周期。 我尤其喜歡書中關於“故障分析與預防”的章節。變頻器在運行過程中難免會齣現各種故障，瞭解這些故障的發生原因和排除方法，對於保證生産綫的連續運行至關重要。這本書不僅列舉瞭常見的變頻器故障，還深入分析瞭其根本原因，並提供瞭切實可行的預防措施。這讓我能夠更好地指導現場操作人員，減少不必要的停機時間，提高設備的使用壽命。 書中對變頻器“選型誤區”的揭示，也讓我受益匪淺。很多時候，我們可能會因為片麵追求低成本，或者對某些參數理解不深，而做齣錯誤的選型。這本書通過對比分析，清晰地指齣瞭這些常見的誤區，並提供瞭正確的解決方案。例如，書中會分析為什麼在某些情況下，選擇額定功率更大的變頻器反而會更經濟，因為它能夠提供更好的啓動性能和更長的使用壽命。 此外，書中關於變頻器與其他電氣元件（如斷路器、接觸器、濾波器）的匹配和選型建議，也為我提供瞭一個完整的解決方案。在進行電氣係統設計時，不能孤立地考慮變頻器，而需要將其與整個電氣迴路進行協調。這本書的全麵性，讓我在進行係統設計時，能夠更加得心應手，避免齣現因元件不匹配而導緻的各種問題。總的來說，這本書是一本非常值得推薦的工具書，它不僅能幫助我解決當前的選型難題，更能提升我的專業技能和職業素養。

評分☆☆☆☆☆

這本《導體和電氣設備選型指南叢書：變頻器》對我來說，簡直是電氣工程師的“聖經”！我之前一直在糾結如何為我負責的一個中型工業自動化項目挑選最閤適的變頻器，市麵上資料很多，但零散且雜亂，很多時候我感覺自己像是在大海撈針。特彆是涉及到一些非標設備和特殊工況時，感覺自己過去的知識儲備遠遠不夠用。這本書的齣現，就像一盞明燈，一下子點亮瞭我的思路。 它不僅僅是簡單地羅列變頻器的技術參數，更重要的是，它從實際應用的痛點齣發，深入淺齣地講解瞭變頻器在不同行業、不同負載類型下的選型原則和考量因素。比如，書中關於電機特性與變頻器匹配的部分，詳細分析瞭不同電機（感應電機、同步電機、永磁同步電機等）在啓動特性、調速範圍、過載能力等方麵的差異，以及這些差異如何影響變頻器的選型。我還特彆注意到瞭書中關於“負荷特性麯綫”的分析，這對於我理解不同工藝過程（如風機、水泵、皮帶輸送機、起重機等）對變頻器的具體要求至關重要。 書中還有一個讓我印象深刻的章節，是關於變頻器安裝、布綫和接地方麵的指導。這一點很多選型手冊都會一帶而過，但實際施工中，不規範的操作往往是導緻設備故障和安全隱患的主要原因。這本書給瞭我非常詳細的圖文並茂的指導，從電纜的選型、敷設方式，到接地綫的規格、接地點的選擇，再到屏蔽綫的處理，每一個細節都考慮到瞭。這讓我感覺作者真的是從實際工程經驗齣發，將“血淚史”變成瞭寶貴的經驗分享，避免瞭我可能犯的一些低級錯誤，大大提高瞭我的工作效率和項目質量。 此外，書中還對變頻器的電磁兼容性（EMC）問題進行瞭深入探討，這對於我處理一些對電磁乾擾敏感的場閤非常有幫助。過去我常常被EMC問題睏擾，要麼是變頻器乾擾瞭其他設備，要麼是被其他設備乾擾導緻變頻器不穩定。這本書提供瞭非常實用的濾波方案、屏蔽措施和接地技巧，並且解釋瞭不同措施的作用機理。我特彆喜歡它提供的一些案例分析，通過實際的EMC問題和解決方案，我能夠更直觀地理解理論知識，並且能夠舉一反三地應用於我自己的項目中。 最後，這本書在變頻器故障診斷和維護方麵的講解也讓我受益匪淺。雖然我的主要工作是選型，但瞭解設備的後期維護和常見故障，能讓我更好地進行前期的選型，選擇更可靠、更易於維護的設備。書中對各種典型故障現象的描述，以及相應的排查步驟，都非常係統化。這不僅能幫助我在項目交付後進行簡單的指導，也能讓我更好地與供應商溝通，解決更復雜的問題。總而言之，這本書是我近年來在電氣設備選型領域遇到的最實用、最權威的參考資料之一。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在自動化生産綫維護崗位上工作瞭多年的技術工人，雖然我的工作重心更多在於設備的日常運行和故障排除，但隨著技術的進步，我越來越意識到掌握設備選型知識的重要性。尤其是在麵對一些老舊設備的更新換代，或者生産綫技改項目時，如何選擇最閤適、最經濟、最可靠的變頻器，成為瞭一個關鍵問題。這本書《導體和電氣設備選型指南叢書：變頻器》就像及時雨一樣，給瞭我非常大的啓發。 書中對於變頻器選型的“實戰”經驗分享，遠比那些理論教材來得生動和實用。它沒有過多地糾纏於復雜的數學公式，而是通過大量的實際案例，將變頻器選型的“坑”一一揭示齣來。比如，它會講解為什麼在某些惡劣環境下（如粉塵、潮濕、高溫）需要選擇特殊防護等級的變頻器，以及這些防護等級對設備壽命和運行穩定性的影響。 我尤其欣賞書中關於“經濟性分析”的部分。選型不僅僅是技術問題，更是經濟問題。書中會教我如何權衡變頻器的初始投資、運行成本（能耗）、維護成本以及設備壽命，從而做齣最優的經濟決策。它會分析不同變頻器技術（如節能型變頻器）在長期運行中可以節省多少電費，以及選擇壽命更長的變頻器可以減少多少次更換的成本。這讓我明白，最便宜的往往不是最好的，而是最閤適的。 書中對變頻器的“兼容性”問題也進行瞭詳細的闡述，這對我來說非常重要。我們的生産綫上經常會遇到不同品牌、不同年代的設備需要配閤工作，如何選擇一個能夠與現有係統良好集成的變頻器，避免齣現通信不暢、信號乾擾等問題，是我們需要重點考慮的。書中關於接口類型、通信協議、電氣隔離等方麵的講解，為我提供瞭寶貴的指導。 此外，書中對於變頻器“智能化”的應用也進行瞭介紹，比如如何利用變頻器的內置功能實現一些簡單的自動化邏輯，或者如何通過與上位機係統的聯動，實現更復雜的生産過程控製。這讓我意識到，變頻器不僅僅是一個簡單的電機驅動器，它還可以成為自動化係統的重要組成部分，為提升生産效率和智能化水平提供強大的支持。總的來說，這本書讓我從一個“使用者”的角度，更加深入地理解瞭變頻器的價值和作用。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，在工程技術領域，理論知識固然重要，但如果沒有實踐經驗的支撐，很多東西都隻是紙上談兵。這本書《導體和電氣設備選型指南叢書：變頻器》，恰恰填補瞭我在這方麵的空白。我是一名初入電氣設計領域的工程師，接觸到的項目類型逐漸增多，對於變頻器這樣核心的電氣設備，雖然學習過基礎理論，但真正到瞭實際選型時，總感覺力不從心。 書中對於變頻器功率等級、過載能力、啓動轉矩等關鍵參數的解析，比我之前在學校學到的要細緻得多。它不是簡單地說“選個xxx kW的”，而是深入剖析瞭為什麼在這個特定負載下需要這樣的功率，以及不同過載麯綫（如120%過載1分鍾，150%過載10秒）的實際意義。我特彆喜歡書中關於“裕量”的討論，如何根據負載的動態變化、環境溫度、海拔高度等因素來確定閤適的功率裕量，這避免瞭過度選型造成的浪費，也防止瞭選型不足導緻的設備損壞。 令我印象深刻的是，書中對於不同變頻器品牌和型號的特點也進行瞭一些概括性的介紹，雖然沒有具體推薦某個品牌，但它會指齣不同類型變頻器（如通用型、專用型、矢量型、伺服型）的適用場景和技術優勢。這讓我對市麵上琳琅滿目的變頻器産品有瞭一個初步的認識，在與供應商溝通時，也能更有針對性地提齣我的需求，而不是被動地接受他們的推薦。 書中還花瞭不少篇幅講解變頻器的控製方式，比如V/f控製、有感矢量控製、無感矢量控製，以及它們在不同應用中的優缺點。這對於我理解如何通過改變控製方式來優化設備的運行效率和動態響應非常關鍵。比如，對於一些對動態響應要求不高的風機水泵類負載，V/f控製就足夠瞭，而對於需要精確速度控製或高動態性能的伺服應用，則需要更高級的矢量控製。 除此之外，書中關於變頻器與PLC、觸摸屏等上位機的通信接口和通訊協議的介紹，也解決瞭我在係統集成方麵的一個難題。如何選擇閤適的通信模塊，如何進行參數設置，如何實現遠程監控和故障診斷，這些都是我之前比較欠缺的知識。這本書的詳細講解，讓我能夠更自信地進行電氣係統的整體設計。