导体和电气设备选型指南丛书 变频器 9787512350533 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周建，中国工程建设标准化协会电气专委会，导 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512350533

商品编码：29658113968

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

：30.00元

售价：20.4元,便宜9.6元,折扣68

作者:周建,中国工程建设标准化协会电气专委会,导

出版社：中国电力出版社

出版日期：2013-10-01

ISBN：9787512350533

字数：127000

页码：111

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

　　《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

作者介绍

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。曾担任过国内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

序言

变频器：驱动世界的能效之选 在当今工业飞速发展的时代，能源效率和过程控制的精准性已成为衡量企业竞争力的重要指标。变频器，作为电机驱动领域的核心技术之一，正以其卓越的性能和广泛的应用，深刻地改变着工业生产的面貌，为实现节能减排、提升生产效率提供了强大的技术支撑。 什么是变频器？ 简单来说，变频器是一种电力电子装置，它能够根据实际需要，改变电机的输出电源频率，从而实现对电机转速的平滑、无级调节。传统的电机大多以固定的额定转速运行，即使在负载较低的情况下，也会以全速运转，造成大量的能源浪费。变频器的出现，彻底改变了这一局面。它能够根据负载的变化，实时调整电机的转速，使电机始终运行在最经济、最高效的状态，从而实现显著的节能效果。 变频器的核心原理与技术 变频器的核心在于其复杂的电力电子转换技术。它通常包含以下几个主要部分： 1. 整流单元： 将输入的交流电（AC）转换为直流电（DC）。常用的整流方式包括可控硅整流和二极管整流。 2. 滤波单元： 对整流后的脉动直流电进行滤波，使其变得更加平滑，为后续的逆变提供稳定的直流电源。 3. 逆变单元： 将直流电（DC）通过一系列半导体开关器件（如IGBT、MOSFET等）重新转换成频率和电压可调的交流电（AC），以驱动电机。这是变频器实现变频调速的关键。 4. 控制单元： 负责接收来自上位控制器的指令（如给定频率、启停信号等），并根据预设的控制算法，精确控制逆变单元的开关动作，从而实现对电机转速的调节。现代变频器普遍采用微处理器作为控制核心，具备强大的运算能力和丰富的功能。 变频器在工业领域的广泛应用 变频器凭借其优异的性能，已经在众多工业领域展现出无可替代的价值： 风机和水泵行业： 这是变频器应用最广泛的领域之一。传统的风机和水泵在需要调节风量或流量时，通常采用改变叶片角度或阀门开度的方式，这会消耗大量能量。而通过变频器调节电机转速，可以实现风量和流量的按需输出，节能效果显著，尤其是在供暖、通风、空调（HVAC）系统、给排水系统等场景。一台风机或水泵，通过变频器调速，其节能潜力甚至可以达到40%-60%以上。 冶金行业： 在炼钢、轧钢等生产过程中，大型电机需要频繁启停和速度调节。变频器能够提供平稳的启停过程，减少对电网的冲击，同时精确控制轧辊的速度，提高产品质量。例如，在卷取机、送卷机等设备上，变频器能够实现精确的速度控制和同步，确保生产流程的顺畅。 石油化工行业： 石油、天然气的输送和加工过程对电机的稳定性和安全性要求极高。变频器能够实现电机的软启动和软停止，避免瞬态电流过大对电网和设备造成损害，同时在工艺流程中提供精确的流量和压力控制，确保生产过程的安全可靠。在离心泵、压缩机等设备上，变频器可以大幅度降低能耗，并提高设备的运行稳定性。 电力行业： 在电厂的锅炉给水泵、循环水泵、送风机等辅助设备上，变频器应用广泛。通过变频调速，不仅可以实现节能，还能有效降低设备运行噪音，改善工作环境。 水泥行业： 在水泥生产线上，球磨机、提升机、风机等设备的驱动都需要精确的速度控制。变频器能够提供强大的扭矩输出，并在启动时平稳加速，减少对设备的冲击，提高生产效率。 造纸行业： 造纸机是大型连续生产设备，对电机速度的稳定性要求很高。变频器能够提供精确的速度控制，保证纸张的均匀度和质量，并实现节能降耗。 纺织行业： 纺织机械的许多工序都需要精确的速度控制，如络筒机、卷纬机等。变频器能够满足这些严苛的速度要求，并提高生产效率。 印刷行业： 印刷设备需要高速、稳定的电机运行。变频器能够提供精确的频率控制，保证印刷的精度和速度。 轨道交通： 在电力机车和城市轨道交通车辆中，变频器是牵引电机调速的核心部件，是实现节能和舒适乘坐体验的关键。 楼宇自动化： 在大型商场、办公楼、医院等建筑的空调、电梯、给排水系统中使用变频器，可以显著降低能源消耗，提升运行效率。 变频器的核心优势 显著的节能效果： 这是变频器最核心的优势。通过根据负载需求调节电机转速，避免了“大马拉小车”的现象，大幅度降低了电能消耗。对于风机、水泵等负载，其节能效果尤为突出，一台变频器在整个设备生命周期内的节能效益甚至可以远超其自身成本。 精确的过程控制： 变频器能够提供平滑、无级的速度调节，使得工艺过程的控制更加精确，有利于提高产品质量和生产稳定性。例如，在需要精确流量控制的场景，变频器可以直接调节泵的转速，实现比传统调节阀门更精确的控制。 软启动和软停止功能： 变频器能够实现电机的软启动，即在启动过程中逐渐增大电机转速，避免了直接启动时的巨大冲击电流，从而保护电机、电网和传动机械，延长设备使用寿命。同样，软停止功能也能平稳地降低电机转速，避免急停带来的机械冲击。 提高功率因数： 变频器能够一定程度上提高电机的功率因数，减少无功功率的消耗，从而降低电网的负担。 降低噪音和振动： 通过降低电机转速，变频器可以有效降低设备运行时的噪音和振动，改善工作环境。 故障诊断与保护功能： 现代变频器集成了丰富的保护功能，如过载保护、过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护等，能够及时发现并处理故障，保护设备安全运行。同时，许多变频器还具备故障诊断功能，可以帮助用户快速定位问题。 易于与自动化系统集成： 变频器通常支持多种通信协议（如Modbus、Profibus、Ethernet/IP等），可以方便地接入PLC、DCS等自动化控制系统，实现远程监控和集中管理。 变频器的选型考量 在实际应用中，选择合适的变频器是确保其发挥最佳性能和经济效益的关键。选型时需要综合考虑以下因素： 1. 电机参数： 包括电机的额定功率（KW或HP）、额定电压（V）、额定频率（Hz）、额定转速（RPM）、极数等。变频器的额定输出功率应与电机额定功率匹配或略有富余。 2. 负载特性： 负载的类型（如恒转矩负载、恒功率负载、平方转矩负载等）和启动转矩需求对变频器的选型至关重要。例如，风机和水泵属于平方转矩负载，其启动转矩相对较小，而起重机等属于恒转矩负载，启动转矩需求较大。 3. 工作环境： 包括环境温度、湿度、海拔高度、防护等级（IP等级）等。在恶劣环境下，需要选择具有相应防护等级和耐受能力的变频器。 4. 控制精度要求： 对电机转速的控制精度要求越高，则需要选择具有更高性能和更先进控制算法的变频器。 5. 电源条件： 输入电源的电压、频率、相数以及电网的质量（如谐波含量）都需要考虑。 6. 功能需求： 是否需要特殊功能，如多段速控制、PID调节、通信接口、制动单元等。 7. 经济性： 在满足性能要求的前提下，选择性价比最高的变频器。 未来发展趋势 随着科技的不断进步，变频器技术也在持续演进。未来的变频器将朝着以下方向发展： 更高集成度和小型化： 模块化设计、集成度更高的电力电子器件将使得变频器更加紧凑，易于安装和维护。 智能化与网络化： 结合物联网（IoT）和人工智能（AI）技术，变频器将具备更强的自学习、自诊断和远程预测维护能力，实现更高级别的智能化控制。 更宽广的应用领域： 变频器将渗透到更多新兴领域，如新能源汽车、智能家居、机器人等。 更优的能效表现： 通过优化控制算法和采用更高效的功率器件，进一步提升变频器的能源利用效率。 更强的电磁兼容性（EMC）： 随着应用环境的日益复杂，对变频器的电磁兼容性要求也越来越高。 结语 变频器作为现代工业不可或缺的关键设备，其技术革新与应用深化，深刻地影响着全球的能源消耗模式和工业生产效率。从提高能效、精准控制到设备保护，变频器所带来的效益是全方位的。了解变频器的原理、应用场景以及选型要点，对于每一个从事工业生产、设备维护或自动化工程的专业人士而言，都具有极其重要的意义。未来，随着技术的不断突破，变频器必将继续扮演驱动世界发展的关键角色，为构建更高效、更绿色、更智能的工业未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版看起来很专业，但这对我来说不是最重要的，我更看重的是它在“系统集成”层面的深度。现在的自动化项目越来越复杂，变频器往往只是整个驱动链条的一部分，它需要与PLC、HMI、安全模块进行无缝协作。我希望书中能详细阐述变频器与主流品牌的PLC（例如西门子S7系列、罗克韦尔ControlLogix）之间，通过PROFINET或EtherNet/IP进行高速数据交换时的配置细节和时序要求。尤其是涉及到功能安全（Safety Integrated）的应用，如何正确地集成STO（安全扭矩关断）或SS1（安全停车1）功能，以及所需的安全等级认证流程，这部分内容往往是标准手册中语焉不详的“灰色地带”。如果这本书能提供一个从需求分析到最终联调的完整系统集成蓝图，清晰地标识出各个环节的责任边界和技术难点，那它就超越了一本单纯的“变频器选型”书籍，而成为了一本优秀的“集成驱动系统设计参考”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我购买任何技术书籍都非常谨慎，我更倾向于那种侧重于故障诊断和维护实践的书籍。对于变频器这种高可靠性要求的设备，一旦发生故障，停机时间就是金钱的损失。我期待这本书能提供一个详尽的故障代码速查表，并且对每一个代码背后的可能原因进行层层递进的分析——从电源输入问题、驱动电路故障，到控制板逻辑错误，给出明确的排查步骤和推荐的替换部件规格。例如，当出现“过电流”报警时，是电机短路、反馈信号丢失，还是IGBT模块本身损坏？这本书能否像一本高级维修手册一样，清晰地指导我如何使用万用表、示波器去验证这些可能性？同时，对于变频器的“老化”现象，比如电解电容的寿命预测和更换周期，也需要有明确的指导。如果书中仅仅是描述了常见故障现象，而没有提供系统性的、可操作的维修思路，那它对我的实际工作价值就非常有限了，我更需要的是那种能帮我快速定位问题、减少非计划停机时间的实战指南。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个搞电气自动化的朋友推荐下买了这本关于变频器的书籍，他告诉我这本书在拓宽视野方面做得相当不错。我主要的兴趣点在于变频器内部的硬件结构和控制算法的最新发展趋势。我希望能看到关于第三代甚至第四代IGBT模块在耐压和开关速度上的最新突破，以及SiC（碳化硅）器件在高端变频器中应用的潜力分析，毕竟这些技术直接决定了设备的效率和体积。书中如果能深入剖析一下，比如磁链观测算法和直接转矩控制（DTC）相比于经典的V/f控制或基于传感器的矢量控制，在实际应用中的优劣势和计算复杂度，那才算真正抓住了核心。此外，现代变频器越来越强调网络化和智能化，我对CANopen、EtherCAT等现场总线与变频器的集成方式非常感兴趣，希望看到具体的通信协议应用示例和数据交互的流程图，而不是仅仅提及“支持工业以太网”。如果这本书能把硬件的“骨架”和软件的“灵魂”都展现出来，对我理解整个变频驱动系统的演进将非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本关于变频器选型的书，我刚拿到手，说实话，我期待的是一本能直接上手操作，解决我日常工作中各种疑难杂症的“宝典”。我所在的工厂最近进行设备升级，涉及到好几台老旧电机要换成变频调速系统，这玩意儿对我这个机械出身的工程师来说，简直就是个黑盒子。我希望能看到大量的实际案例分析，比如在化工行业高温高湿环境下，变频器如何选型和防护等级的选择；或者在精密机床上，如何通过参数设置实现高动态响应和低速力矩补偿。我希望书中能有清晰的图表对比不同品牌变频器的矢量控制性能差异，以及它们在节能方面的实际效益数据。更重要的是，我希望能深入讲解如何根据负载特性（恒转矩、恒功率、平方转矩）来确定变频器的过载能力和散热要求，而不是停留在理论公式的堆砌。如果这本书只是泛泛而谈一些基础知识，而缺乏针对工业现场复杂工况的解决方案，那对我来说价值就大打折扣了。我更看重的是那种读完就能带着图纸去采购和调试的实用性，而不是停留在教科书层面的理论阐述。

评分☆☆☆☆☆

我对变频器在特殊环境下的应用非常关注，尤其是在我们能源行业中经常遇到的极高海拔和极端温差问题。我希望这本书能针对这些非标准工况，提供专业的选型建议。例如，海拔升高导致空气密度下降，变频器的散热能力会显著下降，这本书是否能提供一个明确的降容曲线图，指导我们在高海拔地区应选择比额定容量高出多少倍的变频器？再比如，涉及到防爆区域的应用，如何选择满足特定ATEX或IECEx标准的变频器外壳和安装方式？这不仅仅是选型，更关乎安全合规性。此外，电能质量也是一个大问题，谐波污染对电网和其他敏感设备的影响不容忽视。我渴望看到关于输入侧滤波、有源滤波（APF）或者多脉冲整流技术在抑制谐波方面的详细对比和工程应用案例。如果这本书能提供一个针对特定恶劣环境的“风险评估与选型校验”的流程框架，那无疑是非常宝贵的资源。