导体和电气设备选型指南丛书 变频器 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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中国工程建设标准化协会电气专委会，导体和 著

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• 电机驱动
• 选型指南
• 电气工程
• 自动化
• 节能
• 技术手册

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512350533

商品编码：29658006447

包装：平装

出版时间：2013-10-01

基本信息

书名：导体和电气设备选型指南丛书 变频器

定价：30.00元

作者：中国工程建设标准化协会电气专委会, 导体和

出版社：中国电力出版社

出版日期：2013-10-01

ISBN：9787512350533

字数：

页码：

版次：5

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《导体和电气设备选型指南丛书》是由中国丁程建设标准化协会电气专委会导体和电气设备选择分委员会组织编写的一套针对导体和电气设备选型的技术丛书共13分册，本分册为《变频器》。
　　本书是关于变频器选择和应用的一本实用下程技术书。全书共分lO章，分别为概述、变频器相关标准、变频器分类、负载分类、变频器容量的选择、控制方式选择、高压变频器主拓扑选择、谐波干扰处理、变频电动机及变频电缆、实例。主要内容包括变频器及负载分类与分析；变频器容量、控制方式以及拓扑分析与选择；并就应用过程中遇到的谐波干扰问题进行了详细分析并介绍了相关的抑制措施；同时还介绍了变频电动机及变频电缆的相关知识；后给出了详细的实例，实例内容主要涉及发电厂各种应用变频器的场合等。
　　本书可供从事变频器设计、制造、安装、运行和试验等相关专业的技术人员参考使用。

目录

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作者介绍

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主要作者周建，教授级高工，长期从事电力系统设计工作，现任山东电力咨询院电控室主任。曾担任过多家国有企业电力系统设计工作，同时还经常作为专家组成员为重要用电企业进行节能改造工作进行指导，尤其擅长变频器的设计、选择等项目。

文摘

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序言

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变频器应用技术手册：从原理到实践 前言 在现代工业自动化领域，变频器（Variable Frequency Drive, VFD）已成为不可或缺的核心设备。它通过改变交流电机的供电频率和电压，实现对电机转速的精确控制，从而在提升生产效率、降低能耗、优化工艺流程等方面发挥着至关重要的作用。从大型制造业的生产线到精密仪器的驱动，再到新能源领域的应用，变频器的身影无处不在。 本书旨在为广大工程技术人员、技术爱好者以及相关专业学生提供一本全面、深入且实用的变频器应用技术参考。不同于纯粹的理论探讨或枯燥的参数列表，本书将重点聚焦于变频器的实际应用，从其基本工作原理出发，逐步深入到选型、安装、调试、维护以及常见故障排除等各个环节。我们力求以清晰易懂的语言、丰富的图示和实际案例，帮助读者建立对变频器的系统性认知，掌握其应用精髓，从而在实际工作中更加游刃有余。 第一章 变频器基础知识 本章将为您揭开变频器的神秘面纱，深入浅出地讲解其核心概念和工作原理。 1.1 变频器的定义与作用 什么是变频器？它为何如此重要？ 变频器在工业自动化中的定位与价值。 变频器带来的主要优势：节能、调速、工艺优化、设备保护等。 1.2 变频器的工作原理 整流： 将输入的交流电转换为直流电的过程。 不可控整流与可控整流的区别。 整流电路的类型（桥式整流等）。 功率器件（二极管、可控硅）的角色。 滤波： 平滑直流电，减少纹波。 滤波电容的作用与选型考虑。 电感滤波的原理。 逆变： 将直流电转换为可变频率、可变电压的交流电。 IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) 等电力电子器件的作用。 PWM (Pulse Width Modulation) 脉冲宽度调制技术：如何通过改变脉冲宽度来控制输出电压和频率。 载波频率对输出波形质量的影响。 控制电路： 变频器的“大脑”。 微处理器 (MCU) 的核心功能。 控制策略（V/f 控制、矢量控制、直接转矩控制等）。 闭环与开环控制的概念。 1.3 变频器的基本结构与组成 输入单元（电源接口）。 整流单元。 平波单元（直流环节）。 逆变单元。 控制单元。 输出单元（电机接口）。 制动单元（如果配备）。 1.4 变频器主要技术指标解析 额定功率 (kW/HP)： 变频器能够持续输出的最大功率。 额定电压 (V)： 变频器适用的输入电源电压。 额定频率 (Hz)： 变频器可输出的最高频率。 输出频率范围： 变频器可调的最低与最高频率。 过载能力： 变频器短时承受过载的能力（例如 150% 1分钟）。 效率： 变频器能量转换的有效程度。 控制精度： 转速或转矩控制的准确性。 防护等级 (IP)： 变频器对灰尘和水的防护能力。 环境要求： 工作温度、湿度、海拔等。 第二章 变频器选型原则与方法 正确的变频器选型是确保系统稳定运行、高效工作的关键。本章将为您提供一套系统性的选型指南。 2.1 明确应用需求： 负载特性分析： 恒转矩负载（如输送带、挤出机）。 平方转矩负载（如风机、水泵）。 恒功率负载（如机床主轴）。 起动转矩要求（轻载、重载、特殊负载）。 负载的惯量大小。 控制精度要求： 对转速的稳定性和变化率要求。 对转矩控制的精度和响应速度要求。 运行环境： 环境温度、湿度、海拔。 粉尘、腐蚀性气体等特殊环境。 电磁干扰 (EMI) 的影响。 电源条件： 电源电压、频率、相数。 电网的稳定性与容量。 电网谐波污染情况。 2.2 变频器类型选择： V/f 控制变频器： 适用于对转速精度要求不高的恒转矩或平方转矩负载。 矢量控制变频器： 无传感器矢量控制： 适用于多数工业场合，精度较高。 有传感器矢量控制： 适用于对转速精度要求极高的场合（如伺服替代）。 直接转矩控制 (DTC)： 响应速度快，适用于动态性能要求苛刻的负载。 2.3 功率与容量的确定： 根据电机额定功率选型： 最基本的方法，通常选择与电机额定功率相近或稍大一级的变频器。 考虑负载的实际运行工况： 连续运行与短时运行： 短时运行可适当降低变频器额定功率。 频繁启停与重载起动： 需考虑变频器的过载能力与散热能力。 多台电机共用一台变频器： 需要进行详细的功率叠加计算。 考虑环境温度和海拔： 高温或高海拔地区需降容使用。 2.4 电压等级与电网匹配： 根据供电电网的电压等级选择相应电压等级的变频器。 考虑特殊电压需求（如 220V 转 380V）。 2.5 功能特性需求： 制动功能： 制动单元与制动电阻： 适用于需要频繁制动或重载制动的场合。 回馈制动： 将制动能量回馈电网，节能效果显著。 通信接口： RS485 (Modbus RTU)： 最常用的工业通信接口。 Ethernet/IP, Profinet, Profibus 等： 适用于高端自动化系统。 多段速、简易PLC功能： PID 控制功能： 闭环调节。 浪涌保护、过压欠压保护等。 2.6 品牌与系列选择： 不同品牌的变频器在性能、稳定性、可靠性、售后服务等方面存在差异。 根据项目预算、技术支持需求、行业经验进行选择。 第三章 变频器的安装与接线 正确的安装与接线是保障变频器安全稳定运行的基础。 3.1 安装环境要求： 通风与散热： 确保变频器周围有足够的空间进行空气流通，避免阳光直射。 防尘与防潮： 选择干燥、洁净的环境，必要时采取防护措施。 抗振动： 避免安装在易受强烈振动的设备上。 电磁兼容性 (EMC)： 变频器机柜的接地。 电缆的敷设方式（屏蔽电缆、独立布线）。 滤波器的使用。 3.2 安装位置与方式： 壁挂式、柜式安装。 考虑操作与维护的便利性。 3.3 接线规范与注意事项： 电源侧接线： 正确区分 L/N (单相) 或 L1/L2/L3 (三相)。 接地线 (PE) 的连接。 断路器或熔断器的选配。 电机侧接线： U/V/W 的正确连接。 电机接地。 控制信号端子接线： 外部启停控制。 外部给定信号（电位计、0-10V、4-20mA）。 多段速选择。 故障报警输出。 制动单元/电阻接线。 通信接口接线。 端子排与电缆的选择。 严禁带电接线。 第四章 变频器的调试与参数设置 调试是变频器从安装完成到投入运行的关键阶段，合理的参数设置直接影响其性能表现。 4.1 首次通电前的检查： 检查接线是否正确、牢固。 检查电源电压是否符合要求。 检查接地是否可靠。 4.2 基本参数设置： 电机参数的设置： 额定电压、额定频率、额定功率、额定转速、功率因数。 电机铭牌数据的准确录入。 运行模式选择： V/f 控制、矢量控制。 频率给定方式： 键盘给定、端子给定、通信给定。 启停方式： 直接启停、点动、瞬时启停。 4.3 动态性能参数调整： 加减速时间设置： 根据负载特性和工艺要求设置合适的加减速时间。 避免过快的加减速导致过载或抖动。 最大/最小频率设置。 载波频率设置： 提高载波频率可降低电机噪音和电磁干扰，但会增加变频器损耗。 转矩提升 (Torque Boost) 设置： 补偿低速时转矩下降。 S 曲线设置： 实现平滑加减速。 4.4 保护与报警参数设置： 过载保护等级与延时。 过压/欠压保护值。 过温保护。 堵转保护。 输出缺相保护。 4.5 常用功能参数配置： PID 控制参数整定。 多段速设置。 外部故障输入设置。 内部故障输出设置。 4.6 调试过程中的注意事项： 先空载调试，再带载调试。 逐步调整参数，观察运行效果。 记录重要参数设置。 注意安全操作。 第五章 变频器常见故障与排除 变频器在运行过程中可能会出现各种故障，掌握故障排除方法至关重要。 5.1 常见故障类型分析： 过载 (OL)： 负载过大、加减速过快、参数设置不当。 过压 (OV)： 电网电压过高、制动时母线电压升高。 欠压 (UV)： 电网电压过低、电源缺相。 IGBT 故障： 散热不良、过载、短路。 对地短路 (GFF)： 电机绝缘损坏、接线错误。 输出缺相 (OPF)： 电机线缆断开。 外部故障 (ExtF)： 外部控制信号故障。 5.2 故障代码与诊断： 学习查阅变频器手册中的故障代码含义。 根据故障代码分析可能的原因。 5.3 故障排除步骤： 断电检查： 确认变频器已完全断电。 外观检查： 检查是否有烧毁、漏液等迹象。 接线检查： 仔细核对电源、电机、控制信号接线。 参数检查： 重新核对电机参数、保护参数等。 负载检查： 检查电机、传动机构是否存在机械故障。 环境检查： 检查通风、散热、温度等环境条件。 滤波与干扰检查： 寻求专业技术支持。 5.4 预防性维护措施： 定期清洁变频器。 检查风扇是否正常运转。 紧固接线端子。 监控变频器运行温度。 定期检查电机绝缘。 第六章 变频器在不同行业的应用实例 本章将通过具体的案例，展示变频器在各个行业中的实际应用与价值。 6.1 制造业： 生产线调速： 输送带、包装机、灌装机。 机床主轴驱动： 精密加工，提高效率。 泵与风机控制： 节能应用，优化工艺。 6.2 建筑与楼宇： 电梯驱动： 舒适的起停体验，节能。 中央空调系统： 水泵、风机的变频控制，大幅节能。 供水系统： 恒压供水。 6.3 能源领域： 风力发电： 变桨控制，风机调速。 水力发电： 水轮机调速。 石油化工： 泵、风机、压缩机的节能与工艺控制。 6.4 其他领域： 冶金、矿山、电力。 印刷、纺织。 附录 常用变频器术语解释。 常见电机参数对照表。 典型应用场景参数参考。 结语 变频器作为一项成熟且不断发展的技术，其应用潜力依然巨大。通过对本书内容的学习和实践，我们希望读者能够对变频器有更深入的理解，并能在实际工作中更加熟练地应用变频器技术，为企业的生产效率提升、成本控制和可持续发展做出贡献。技术的发展永无止境，希望本书能成为您在变频器应用领域探索的良好起点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示设计简直是教科书级别的典范。在这个信息爆炸的时代，一本技术书籍如果不能有效地传递信息，那无论内容多精彩也是白搭。这套丛书（我看到的不止这一本，但评价这个特定主题的体会很深）在视觉呈现上做得非常出色。大量的流程图、接线示意图、以及关键部件的剖视图，都经过精心绘制，线条清晰，标注准确。阅读那些关于复杂继电器逻辑或接触器组网的章节时，我不再需要来回翻找文字描述来理解其工作原理，那些精美的示意图直接把原理“画”在了眼前。尤其是在处理高压或特殊环境下的设备安装和维护章节，配图的细节丰富到令人咋舌，连螺栓的扭矩要求都标注得清清楚楚。这极大地降低了技术理解的门槛，特别是对于我们这些需要快速上手新设备的技术人员来说，效率提升是立竿见影的。它真正做到了将复杂的工程实践转化为直观易懂的视觉语言。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我购买这本书之前，其实对市面上大多数“选型手册”都抱有怀疑态度，觉得它们顶多是各种标准条文的拼凑。但这一册（关于某一特定类别的电气组件）的质量，着实让我感到惊讶。它最大的亮点在于其前瞻性和中立性。作者没有倾向于推销任何特定的商业产品或品牌，而是以一种客观、冷静的第三方视角，对市场上主流的几种技术路线进行了深入的横向比较。这种比较非常细致，从初始采购成本、长期运行能耗、维护便利性、到最终的故障率预测，都给出了量化的分析模型。我印象最深的是它对“全生命周期成本（LCC）”的评估方法，这在很多同类书籍中都是一笔带过的内容。这本书却专门开辟了章节，用实际数据模拟了不同选型方案在十年周期内的总投入产出比。这对于我们做项目预算和长期设备规划时，提供了极其宝贵和可靠的决策依据。读完之后，感觉自己对“性价比”的理解上升到了一个新的高度，不再是简单的低价竞争，而是基于科学评估的价值最大化。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我的救命稻草！我最近接手了一个新的项目，涉及到好几台老旧的电机和驱动系统，情况糟得不能再糟了。我花了好几天时间在网上搜索各种资料，但找到的信息都零散得厉害，要么过于理论化，要么就是针对特定品牌的特定型号，根本无法形成一个系统的解决方案。直到我偶然发现了这本关于“导体和电气设备选型指南丛书”中的某一册（我记得好像是关于电机控制的部分，不过重点不是这个）。这本书的编排逻辑非常清晰，它没有一开始就陷入复杂的公式推导，而是从最基础的电气元件的特性讲起，一步步引导你理解如何在实际工况下进行合理的选型。我特别喜欢它提供的那些实际案例分析，那种手把手的指导，让我对如何评估负载需求、如何选择合适的保护装置有了更直观的认识。特别是关于过流保护和热保护的那几个章节，讲解得深入浅出，让我彻底搞明白了那些看似复杂的保护曲线到底意味着什么。以前我总是凭经验瞎猜，现在心里有谱多了，感觉自己像是完成了一次系统的“内功”修炼。这本书与其说是一本手册，不如说是一位经验丰富的老工程师在旁边耳提面命，让人受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对这类技术书籍向来抱持着谨慎的态度，因为很多号称“指南”的书籍，读完之后会发现充斥着大量空洞的口号和过时的信息。但这一册（我记得是聚焦于某个特定电气控制元件的）真的给了我一个惊喜。它的深度和广度拿捏得恰到好处。作者显然对行业标准和最新的技术趋势都有深入的了解，书中引用的规范和标准都是最新的版本，这对于我们做合规性设计来说至关重要。更让我欣赏的是，它并不局限于介绍“是什么”，而是着重探讨了“为什么”和“怎么做”。比如，在讨论特定类型连接器选型时，它不仅列出了不同材质的优缺点，还结合了环境温度、振动、以及电磁兼容性（EMC）的要求进行了多维度对比分析。阅读过程中，我感觉自己好像在跟一位严谨的学者对话，他不仅知识渊博，而且论证过程丝丝入扣，容不得半点含糊。这本书已经成为了我办公桌上必备的参考工具，每次遇到拿不准的设计点，翻开它总能找到令人信服的依据。

评分☆☆☆☆☆

我是一个偏向于理论研究的工程师，通常对这种偏重“选型实操”的书籍兴趣不大，总觉得它们缺乏足够的学术深度。但是，当我开始深入阅读这本关于电气设备选型的指南时，我发现自己的偏见完全被打破了。这本书的理论基础非常扎实，它并没有回避那些核心的电磁学、热力学和材料科学原理。它是在坚实的理论基础上，才去讨论“如何基于这些原理做出最佳的工程决策”。举个例子，书中关于导体载流量的计算部分，它不仅仅给出了一个简单的经验公式，而是详细推导了趋肤效应和邻近效应在高频和密集敷设情况下的影响，并结合了最新的IEC标准进行了修正。这种既能深入到底层物理，又能迅速回接到工程应用的叙事方式，对我这样既需要理解本质又需要解决实际问题的读者来说，是极大的满足。这本书成功地搭建了理论殿堂与工程车间之间的桥梁，让人在解决实际问题的同时，还能不断提升自身的理论素养。