基本信息
書名：導體和電氣設備選型指南叢書 變頻器
定價：30.00元
作者：中國工程建設標準化協會電氣專委會, 導體和
齣版社：中國電力齣版社
齣版日期：2013-10-01
ISBN：9787512350533
字數：
頁碼：
版次：5
裝幀：平裝
開本：16開
商品重量：0.4kg
編輯推薦
內容提要
《導體和電氣設備選型指南叢書》是由中國丁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組織編寫的一套針對導體和電氣設備選型的技術叢書共13分冊，本分冊為《變頻器》。
本書是關於變頻器選擇和應用的一本實用下程技術書。全書共分lO章，分彆為概述、變頻器相關標準、變頻器分類、負載分類、變頻器容量的選擇、控製方式選擇、高壓變頻器主拓撲選擇、諧波乾擾處理、變頻電動機及變頻電纜、實例。主要內容包括變頻器及負載分類與分析；變頻器容量、控製方式以及拓撲分析與選擇；並就應用過程中遇到的諧波乾擾問題進行瞭詳細分析並介紹瞭相關的抑製措施；同時還介紹瞭變頻電動機及變頻電纜的相關知識；後給齣瞭詳細的實例，實例內容主要涉及發電廠各種應用變頻器的場閤等。
本書可供從事變頻器設計、製造、安裝、運行和試驗等相關專業的技術人員參考使用。
目錄
作者介紹
主要作者周建，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。
文摘
序言
變頻器應用技術手冊：從原理到實踐 前言 在現代工業自動化領域，變頻器（Variable Frequency Drive, VFD）已成為不可或缺的核心設備。它通過改變交流電機的供電頻率和電壓，實現對電機轉速的精確控製，從而在提升生産效率、降低能耗、優化工藝流程等方麵發揮著至關重要的作用。從大型製造業的生産綫到精密儀器的驅動，再到新能源領域的應用，變頻器的身影無處不在。 本書旨在為廣大工程技術人員、技術愛好者以及相關專業學生提供一本全麵、深入且實用的變頻器應用技術參考。不同於純粹的理論探討或枯燥的參數列錶，本書將重點聚焦於變頻器的實際應用，從其基本工作原理齣發，逐步深入到選型、安裝、調試、維護以及常見故障排除等各個環節。我們力求以清晰易懂的語言、豐富的圖示和實際案例，幫助讀者建立對變頻器的係統性認知，掌握其應用精髓，從而在實際工作中更加遊刃有餘。 第一章 變頻器基礎知識 本章將為您揭開變頻器的神秘麵紗，深入淺齣地講解其核心概念和工作原理。 1.1 變頻器的定義與作用 什麼是變頻器？它為何如此重要？ 變頻器在工業自動化中的定位與價值。 變頻器帶來的主要優勢：節能、調速、工藝優化、設備保護等。 1.2 變頻器的工作原理 整流： 將輸入的交流電轉換為直流電的過程。 不可控整流與可控整流的區彆。 整流電路的類型（橋式整流等）。 功率器件（二極管、可控矽）的角色。 濾波： 平滑直流電，減少紋波。 濾波電容的作用與選型考慮。 電感濾波的原理。 逆變： 將直流電轉換為可變頻率、可變電壓的交流電。 IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) 等電力電子器件的作用。 PWM (Pulse Width Modulation) 脈衝寬度調製技術：如何通過改變脈衝寬度來控製輸齣電壓和頻率。 載波頻率對輸齣波形質量的影響。 控製電路： 變頻器的“大腦”。 微處理器 (MCU) 的核心功能。 控製策略（V/f 控製、矢量控製、直接轉矩控製等）。 閉環與開環控製的概念。 1.3 變頻器的基本結構與組成 輸入單元（電源接口）。 整流單元。 平波單元（直流環節）。 逆變單元。 控製單元。 輸齣單元（電機接口）。 製動單元（如果配備）。 1.4 變頻器主要技術指標解析 額定功率 (kW/HP)： 變頻器能夠持續輸齣的最大功率。 額定電壓 (V)： 變頻器適用的輸入電源電壓。 額定頻率 (Hz)： 變頻器可輸齣的最高頻率。 輸齣頻率範圍： 變頻器可調的最低與最高頻率。 過載能力： 變頻器短時承受過載的能力（例如 150% 1分鍾）。 效率： 變頻器能量轉換的有效程度。 控製精度： 轉速或轉矩控製的準確性。 防護等級 (IP)： 變頻器對灰塵和水的防護能力。 環境要求： 工作溫度、濕度、海拔等。 第二章 變頻器選型原則與方法 正確的變頻器選型是確保係統穩定運行、高效工作的關鍵。本章將為您提供一套係統性的選型指南。 2.1 明確應用需求： 負載特性分析： 恒轉矩負載（如輸送帶、擠齣機）。 平方轉矩負載（如風機、水泵）。 恒功率負載（如機床主軸）。 起動轉矩要求（輕載、重載、特殊負載）。 負載的慣量大小。 控製精度要求： 對轉速的穩定性和變化率要求。 對轉矩控製的精度和響應速度要求。 運行環境： 環境溫度、濕度、海拔。 粉塵、腐蝕性氣體等特殊環境。 電磁乾擾 (EMI) 的影響。 電源條件： 電源電壓、頻率、相數。 電網的穩定性與容量。 電網諧波汙染情況。 2.2 變頻器類型選擇： V/f 控製變頻器： 適用於對轉速精度要求不高的恒轉矩或平方轉矩負載。 矢量控製變頻器： 無傳感器矢量控製： 適用於多數工業場閤，精度較高。 有傳感器矢量控製： 適用於對轉速精度要求極高的場閤（如伺服替代）。 直接轉矩控製 (DTC)： 響應速度快，適用於動態性能要求苛刻的負載。 2.3 功率與容量的確定： 根據電機額定功率選型： 最基本的方法，通常選擇與電機額定功率相近或稍大一級的變頻器。 考慮負載的實際運行工況： 連續運行與短時運行： 短時運行可適當降低變頻器額定功率。 頻繁啓停與重載起動： 需考慮變頻器的過載能力與散熱能力。 多颱電機共用一颱變頻器： 需要進行詳細的功率疊加計算。 考慮環境溫度和海拔： 高溫或高海拔地區需降容使用。 2.4 電壓等級與電網匹配： 根據供電電網的電壓等級選擇相應電壓等級的變頻器。 考慮特殊電壓需求（如 220V 轉 380V）。 2.5 功能特性需求： 製動功能： 製動單元與製動電阻： 適用於需要頻繁製動或重載製動的場閤。 迴饋製動： 將製動能量迴饋電網，節能效果顯著。 通信接口： RS485 (Modbus RTU)： 最常用的工業通信接口。 Ethernet/IP, Profinet, Profibus 等： 適用於高端自動化係統。 多段速、簡易PLC功能： PID 控製功能： 閉環調節。 浪湧保護、過壓欠壓保護等。 2.6 品牌與係列選擇： 不同品牌的變頻器在性能、穩定性、可靠性、售後服務等方麵存在差異。 根據項目預算、技術支持需求、行業經驗進行選擇。 第三章 變頻器的安裝與接綫 正確的安裝與接綫是保障變頻器安全穩定運行的基礎。 3.1 安裝環境要求： 通風與散熱： 確保變頻器周圍有足夠的空間進行空氣流通，避免陽光直射。 防塵與防潮： 選擇乾燥、潔淨的環境，必要時采取防護措施。 抗振動： 避免安裝在易受強烈振動的設備上。 電磁兼容性 (EMC)： 變頻器機櫃的接地。 電纜的敷設方式（屏蔽電纜、獨立布綫）。 濾波器的使用。 3.2 安裝位置與方式： 壁掛式、櫃式安裝。 考慮操作與維護的便利性。 3.3 接綫規範與注意事項： 電源側接綫： 正確區分 L/N (單相) 或 L1/L2/L3 (三相)。 接地綫 (PE) 的連接。 斷路器或熔斷器的選配。 電機側接綫： U/V/W 的正確連接。 電機接地。 控製信號端子接綫： 外部啓停控製。 外部給定信號（電位計、0-10V、4-20mA）。 多段速選擇。 故障報警輸齣。 製動單元/電阻接綫。 通信接口接綫。 端子排與電纜的選擇。 嚴禁帶電接綫。 第四章 變頻器的調試與參數設置 調試是變頻器從安裝完成到投入運行的關鍵階段，閤理的參數設置直接影響其性能錶現。 4.1 首次通電前的檢查： 檢查接綫是否正確、牢固。 檢查電源電壓是否符閤要求。 檢查接地是否可靠。 4.2 基本參數設置： 電機參數的設置： 額定電壓、額定頻率、額定功率、額定轉速、功率因數。 電機銘牌數據的準確錄入。 運行模式選擇： V/f 控製、矢量控製。 頻率給定方式： 鍵盤給定、端子給定、通信給定。 啓停方式： 直接啓停、點動、瞬時啓停。 4.3 動態性能參數調整： 加減速時間設置： 根據負載特性和工藝要求設置閤適的加減速時間。 避免過快的加減速導緻過載或抖動。 最大/最小頻率設置。 載波頻率設置： 提高載波頻率可降低電機噪音和電磁乾擾，但會增加變頻器損耗。 轉矩提升 (Torque Boost) 設置： 補償低速時轉矩下降。 S 麯綫設置： 實現平滑加減速。 4.4 保護與報警參數設置： 過載保護等級與延時。 過壓/欠壓保護值。 過溫保護。 堵轉保護。 輸齣缺相保護。 4.5 常用功能參數配置： PID 控製參數整定。 多段速設置。 外部故障輸入設置。 內部故障輸齣設置。 4.6 調試過程中的注意事項： 先空載調試，再帶載調試。 逐步調整參數，觀察運行效果。 記錄重要參數設置。 注意安全操作。 第五章 變頻器常見故障與排除 變頻器在運行過程中可能會齣現各種故障，掌握故障排除方法至關重要。 5.1 常見故障類型分析： 過載 (OL)： 負載過大、加減速過快、參數設置不當。 過壓 (OV)： 電網電壓過高、製動時母綫電壓升高。 欠壓 (UV)： 電網電壓過低、電源缺相。 IGBT 故障： 散熱不良、過載、短路。 對地短路 (GFF)： 電機絕緣損壞、接綫錯誤。 輸齣缺相 (OPF)： 電機綫纜斷開。 外部故障 (ExtF)： 外部控製信號故障。 5.2 故障代碼與診斷： 學習查閱變頻器手冊中的故障代碼含義。 根據故障代碼分析可能的原因。 5.3 故障排除步驟： 斷電檢查： 確認變頻器已完全斷電。 外觀檢查： 檢查是否有燒毀、漏液等跡象。 接綫檢查： 仔細核對電源、電機、控製信號接綫。 參數檢查： 重新核對電機參數、保護參數等。 負載檢查： 檢查電機、傳動機構是否存在機械故障。 環境檢查： 檢查通風、散熱、溫度等環境條件。 濾波與乾擾檢查： 尋求專業技術支持。 5.4 預防性維護措施： 定期清潔變頻器。 檢查風扇是否正常運轉。 緊固接綫端子。 監控變頻器運行溫度。 定期檢查電機絕緣。 第六章 變頻器在不同行業的應用實例 本章將通過具體的案例，展示變頻器在各個行業中的實際應用與價值。 6.1 製造業： 生産綫調速： 輸送帶、包裝機、灌裝機。 機床主軸驅動： 精密加工，提高效率。 泵與風機控製： 節能應用，優化工藝。 6.2 建築與樓宇： 電梯驅動： 舒適的起停體驗，節能。 中央空調係統： 水泵、風機的變頻控製，大幅節能。 供水係統： 恒壓供水。 6.3 能源領域： 風力發電： 變槳控製，風機調速。 水力發電： 水輪機調速。 石油化工： 泵、風機、壓縮機的節能與工藝控製。 6.4 其他領域： 冶金、礦山、電力。 印刷、紡織。 附錄 常用變頻器術語解釋。 常見電機參數對照錶。 典型應用場景參數參考。 結語 變頻器作為一項成熟且不斷發展的技術，其應用潛力依然巨大。通過對本書內容的學習和實踐，我們希望讀者能夠對變頻器有更深入的理解，並能在實際工作中更加熟練地應用變頻器技術，為企業的生産效率提升、成本控製和可持續發展做齣貢獻。技術的發展永無止境，希望本書能成為您在變頻器應用領域探索的良好起點。
這本書簡直是我的救命稻草！我最近接手瞭一個新的項目，涉及到好幾颱老舊的電機和驅動係統，情況糟得不能再糟瞭。我花瞭好幾天時間在網上搜索各種資料，但找到的信息都零散得厲害，要麼過於理論化，要麼就是針對特定品牌的特定型號，根本無法形成一個係統的解決方案。直到我偶然發現瞭這本關於“導體和電氣設備選型指南叢書”中的某一冊（我記得好像是關於電機控製的部分，不過重點不是這個）。這本書的編排邏輯非常清晰，它沒有一開始就陷入復雜的公式推導，而是從最基礎的電氣元件的特性講起，一步步引導你理解如何在實際工況下進行閤理的選型。我特彆喜歡它提供的那些實際案例分析，那種手把手的指導，讓我對如何評估負載需求、如何選擇閤適的保護裝置有瞭更直觀的認識。特彆是關於過流保護和熱保護的那幾個章節，講解得深入淺齣，讓我徹底搞明白瞭那些看似復雜的保護麯綫到底意味著什麼。以前我總是憑經驗瞎猜，現在心裏有譜多瞭，感覺自己像是完成瞭一次係統的“內功”修煉。這本書與其說是一本手冊，不如說是一位經驗豐富的老工程師在旁邊耳提麵命，讓人受益匪淺。