高壓變頻器基本知識(shí)課件

1、高壓變頻器基本知識(shí) 第1頁(yè)，共115頁(yè)。一電機(jī)調(diào)速的原理 根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性n=60f（1-s）/p可以得出，改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，基本上有三個(gè)方法：改變頻率，改變轉(zhuǎn)差率或改變磁極對(duì)數(shù)。轉(zhuǎn)差率是電動(dòng)機(jī)的定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的差與定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速的比值對(duì)于通用的調(diào)速方式，可以分為以下幾種：第2頁(yè)，共115頁(yè)。第3頁(yè)，共115頁(yè)。從節(jié)能角度通常分為高效調(diào)速和低效調(diào)速。高效調(diào)速是指基本上不增加轉(zhuǎn)差率損耗的調(diào)速方式，在調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)差率基本不變，不增加轉(zhuǎn)差損失，或?qū)⑥D(zhuǎn)差功率以電能的形式回饋到電網(wǎng)或以機(jī)械能形式回饋機(jī)軸；低效調(diào)速則存在附加的轉(zhuǎn)差損失，在相同調(diào)速工況下，低效調(diào)速的節(jié)能效果不如高效調(diào)速。第4頁(yè)

2、，共115頁(yè)。常用的有以下幾種調(diào)速方式：1變極調(diào)速：通過(guò)改變定子繞組的極對(duì)數(shù)來(lái)改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速的，是無(wú)附加轉(zhuǎn)差損耗的高效調(diào)速方式。極對(duì)數(shù)P為1，2，3.等。如f=50HZ時(shí)，P=1則n=3000轉(zhuǎn)/分.改變極對(duì)數(shù)用改變定子繞組的接線方式來(lái)完成。這種改變極對(duì)數(shù)來(lái)調(diào)速的鼠籠型電動(dòng)機(jī)常稱為多速感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或變極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行可靠，效率高，控制線路簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，對(duì)電網(wǎng)無(wú)干擾，初始投資低。缺點(diǎn)：因?yàn)镻為整數(shù)，調(diào)速不連續(xù)，抑制了它的適用范圍。適用于固定調(diào)速變化的場(chǎng)合。一般情況下，為了彌補(bǔ)有極調(diào)速的缺陷，與定子調(diào)壓調(diào)速或電磁耦合器調(diào)速配合適用。第5頁(yè)，共115頁(yè)。2串級(jí)調(diào)速:在繞線型感應(yīng)

3、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入一個(gè)與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)相反的附加電動(dòng)勢(shì)，用以減小轉(zhuǎn)子電流，降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩，從而達(dá)到調(diào)速的目的。這時(shí)，轉(zhuǎn)子電路內(nèi)不再串入外接附加電阻，產(chǎn)生轉(zhuǎn)差損耗，而是將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差功率回饋到電網(wǎng)上或機(jī)軸上，是一種高效調(diào)速方式。（將轉(zhuǎn)子上移出的電轉(zhuǎn)差功率通過(guò)整流，逆變送回到電網(wǎng)，這樣相當(dāng)于改變了轉(zhuǎn)子內(nèi)阻，從而改變了電動(dòng)機(jī)的滑差。 因?yàn)檗D(zhuǎn)子的電壓和電網(wǎng)的電壓不同，所以向電網(wǎng)逆變需要一個(gè)附加的變壓器，如果變壓器在電機(jī)的外部，屬于傳統(tǒng)的串級(jí)調(diào)速，一般采用內(nèi)饋電機(jī)的方式，即在定子上另做一個(gè)三相輔助繞組，輔助繞組也參與做功，這樣，主繞組從電網(wǎng)上吸收的能量將會(huì)降低，從而達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的,這種調(diào)速稱為內(nèi)饋調(diào)速

4、。） 第6頁(yè)，共115頁(yè)。 一般內(nèi)饋調(diào)速是通過(guò)移相觸發(fā)控制（移相內(nèi)饋），有源逆變器通過(guò)改變逆變角控制電轉(zhuǎn)差功率 ，并人為產(chǎn)生無(wú)功功率，抗干擾性差，逆變器電流等于轉(zhuǎn)子電流，換向重疊角大。增加換向難度。逆變器易發(fā)生顛覆故障 。 另外一種為斬波內(nèi)饋方式，可以改變 移相內(nèi)饋的缺點(diǎn)，因?yàn)閿夭刂茣r(shí)，逆變角固定在最小值不變。提高了系統(tǒng)功率因數(shù)，減小逆變的電壓波形畸變和逆變電流的諧波幅值，使系統(tǒng)的諧波電流小于5%。 內(nèi)饋調(diào)速和串級(jí)調(diào)速都屬于轉(zhuǎn)子電磁功率控制的調(diào)速，就是通過(guò)改變轉(zhuǎn)子電磁功率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速效率高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，初始投資不大。缺點(diǎn)：對(duì)電網(wǎng)干擾大，調(diào)速范圍窄，功率因數(shù)比較低，必須是繞線轉(zhuǎn)子等

5、，與轉(zhuǎn)子串電阻相比，主要是其效率優(yōu)勢(shì)，串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的總效率一般在80%左右。第7頁(yè)，共115頁(yè)。3電磁離合器調(diào)速：電磁轉(zhuǎn)差離合器由主動(dòng)部分電樞和從動(dòng)部分感應(yīng)子組成，其調(diào)速功能是通過(guò)調(diào)節(jié)感應(yīng)子勵(lì)磁電流的大小改變氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而改變感應(yīng)子從動(dòng)軸的電磁轉(zhuǎn)矩來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。因此，在某一恒定轉(zhuǎn)矩下，勵(lì)磁電流發(fā)生變化時(shí)，轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，調(diào)速范圍小，非線性嚴(yán)重，勵(lì)磁電流的損失都轉(zhuǎn)化為熱能耗，屬于低效調(diào)速方式，一般用于低壓電機(jī)，功率不大的場(chǎng)合。 電磁滑差離合器：除了內(nèi)部作用機(jī)理與液力耦合器有所區(qū)別以外，調(diào)速的原理完全相同，同樣是損耗功率控制調(diào)速。調(diào)速所產(chǎn)生的損耗功率以熱能形式消耗在滑差離合器內(nèi)部，效率特性與液力

6、耦合器一致第8頁(yè)，共115頁(yè)。4液力耦合器調(diào)速：液力耦合器是一種利用液體介質(zhì)傳遞轉(zhuǎn)速的機(jī)械設(shè)備，通過(guò)連續(xù)改變液體的壓力來(lái)進(jìn)行調(diào)速。壓力越大，輸出轉(zhuǎn)速越高。這是高壓電機(jī)領(lǐng)域中最傳統(tǒng)的調(diào)速方式，但這種方式能耗大，效率低。原因是存在嚴(yán)重的耦合損失和轉(zhuǎn)差損失。耦合損失是由于液壓油內(nèi)摩擦造成的，轉(zhuǎn)差損失是由于調(diào)速時(shí)輸出軸和輸入軸存在轉(zhuǎn)差造成的。這種損失隨轉(zhuǎn)差的增加而上升，即效率=1-S，其中S為轉(zhuǎn)差率，這兩部分都轉(zhuǎn)為熱量消失。另外，受執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)限制，調(diào)速精度差，同時(shí)還存在嚴(yán)重的非線性，只在15%-85%之間調(diào)節(jié)線性區(qū)，但仍存在增速與減速間逆差間隙，造成自動(dòng)系統(tǒng)很難投入運(yùn)行。并且需要一整套油系統(tǒng)，

7、維護(hù)工作量大。對(duì)于風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速平方率變化，原傳動(dòng)輸入功率則按轉(zhuǎn)速的平方率降低，損耗功率相對(duì)小一些，但輸出功率是按轉(zhuǎn)速的立方率減小，調(diào)速效率仍然很低。液力耦合器的調(diào)速效平均效率在50%左右。第9頁(yè)，共115頁(yè)。5變頻調(diào)速：通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的定子供電頻率來(lái)改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速的。是無(wú)附加轉(zhuǎn)差損耗的高效調(diào)速方式。通常我們所說(shuō)的60f/p,變頻調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵裝置是頻率變換器即變頻器。優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速效率高，啟動(dòng)能耗低，調(diào)速范圍寬，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，調(diào)速精度高，操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝控制自動(dòng)化 。第10頁(yè)，共115頁(yè)。 由于對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)希望電動(dòng)機(jī)的主磁

8、通保持額定值不變。磁通太弱，鐵心利用不充分，同樣的轉(zhuǎn)速電流下，電磁轉(zhuǎn)矩小，電機(jī)負(fù)載能力下降；磁通太強(qiáng)，則處于過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)，勵(lì)磁電流過(guò)大，使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，負(fù)載能力下降。為了保持電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力，應(yīng)保持氣隙主磁通不變，就要求降低供電頻率的同時(shí)降低感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，保持電動(dòng)勢(shì)與頻率之比為常數(shù)進(jìn)行控制，我們所用的即為V/F控制方式。第11頁(yè)，共115頁(yè)。二.高壓變頻器概述 常見(jiàn)的高壓變頻類型根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為高-高型和高-低-高型，根據(jù)功率單元結(jié)構(gòu)分可分為單元串聯(lián)多電平型和三電平型，根據(jù)濾波方式，可以分為電流型和電壓型，。按照電壓等級(jí)可以分為6KV和10KV系列。第12頁(yè)，共115頁(yè)。 2.1 高-低-高型變頻器：

9、 就是通過(guò)輸入降壓變壓器將輸入電壓降低，然后通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，再通過(guò)升壓變壓器使輸出提高到較高的電壓等級(jí)，以滿足電動(dòng)機(jī)的電壓要求。實(shí)質(zhì)為低壓變頻，從電網(wǎng)和電機(jī)兩側(cè)來(lái)看為高壓。因?yàn)榇嬖诘蛪涵h(huán)節(jié)，電流大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低，可靠性差，其諧波較大，隨著真正的高壓變頻器的技術(shù)發(fā)展，這種方式逐漸被淘汰。第13頁(yè)，共115頁(yè)。2.2三電平型 三電平型是一種直接采用高壓IGBT或IGCT功率器件的高壓變頻器，它采用傳統(tǒng)的交-直-交變頻器結(jié)構(gòu)，整流部分采用12脈沖或24脈沖三相整流器，逆變部分采用三電平PWM逆變器， 三電平方式運(yùn)行功率因數(shù)高，響應(yīng)速度快，由于采用了耐壓較高的開(kāi)關(guān)器件，數(shù)量少，使造價(jià)成本降

10、低，柜體尺寸小，可靠性好。與普通的二電平PWM變頻器相比，由于輸出線路電平數(shù)由2個(gè)增加到3個(gè)，每個(gè)電平幅值相對(duì)較低，由整個(gè)直流母線電壓降低為一半的直流母線電壓，輸出的dv/dt也相應(yīng)的下降；在同等開(kāi)關(guān)頻率的前提下，采用三電平結(jié)構(gòu)還可使輸出波形質(zhì)量有較大的改善。但是，從元件不串聯(lián)原則出發(fā)，目前三電平方式不能直接輸出6000V電壓，以高壓IGBT或IGCT為例，目前使用的電壓等級(jí)最高的為6500V，輸出交流電壓為4.16KV。初期使用時(shí)，由于輸出電壓與電機(jī)工作電壓不直接匹配，對(duì)6KV來(lái)講，須將高壓電機(jī)星形接法該為三角形接法，當(dāng)變頻出故障時(shí)，得改回去工頻運(yùn)行。目前方法是在輸出端加一個(gè)自耦升壓變壓器，

11、才可直接用于6KV，10KV系列。第14頁(yè)，共115頁(yè)。2.3高-高型變頻器我們所用的變頻器結(jié)構(gòu)即為高-高型變頻器，下面介紹一下基本原理第15頁(yè)，共115頁(yè)。第16頁(yè)，共115頁(yè)。三風(fēng)光高壓變頻器的原理及結(jié)構(gòu) 我們公司高壓變頻器分為6KV系列和10KV系列，3KV系列的也有。高壓變頻器的拖動(dòng)對(duì)象鼠籠式三相異步電機(jī)，負(fù)載多為風(fēng)機(jī)，水泵類，節(jié)能效果比較明顯。 我們高壓變頻器采用高-高型模式，每相采用低壓功率單元串接組成,由一個(gè)多繞組的移相隔離變壓器供電，通過(guò)高速微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器控制。第17頁(yè)，共115頁(yè)。從結(jié)構(gòu)來(lái)看，變頻器的柜體可以分為控制柜，功率單元柜，變壓器柜和旁路柜。1.控制柜控制柜作

12、用主要是實(shí)現(xiàn)變頻器的各種控制功能，提供給功率單元柜的電源及控制信號(hào)，在變頻器發(fā)生故障時(shí)，停機(jī)保護(hù)。控制柜的主要器件為主控板，PLC，UPS純?cè)诰€式電源及人機(jī)界面。第18頁(yè)，共115頁(yè)。1.1主控板采用高速單片機(jī)，完成對(duì)電機(jī)控制的所有功能，采用正弦波載波移相方式產(chǎn)生脈寬調(diào)制的三相電壓指令。通過(guò)RS485通訊口與人機(jī)界面進(jìn)行交換數(shù)據(jù)，提供變頻器的狀態(tài)參數(shù)，并接受人機(jī)界面的參數(shù)設(shè)置。第19頁(yè)，共115頁(yè)。1.2UPS（不間斷電源）:主要是在當(dāng)外部控制電掉電時(shí)，UPS給控制電路提供電源，使變壓器的自帶的一組220V控制電源能夠在允許的時(shí)間內(nèi)切換過(guò)來(lái)，使變頻器正常運(yùn)行。相當(dāng)于一個(gè)后備電源。 如果沒(méi)有UP

13、S，控制電掉電后，功率單元中IGBT模塊開(kāi)關(guān)狀態(tài)紊亂，瞬時(shí)電壓過(guò)大，使變頻器損壞。如IGBT模塊上下橋臂直通，擊穿模塊。第20頁(yè)，共115頁(yè)。1.3PLC（可編程邏輯控制器）：PLC體積小，功能強(qiáng)大，用于變頻器內(nèi)部開(kāi)關(guān)信號(hào)以及現(xiàn)場(chǎng)操作信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)的邏輯處理，增強(qiáng)了變頻器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的靈活性。PLC有處理4路模擬量輸入和1路模擬量輸出的能力，模擬量輸入用于處理來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的流量、壓力等模擬信號(hào)或模擬設(shè)置時(shí)的設(shè)置信號(hào)；模擬輸出量是頻率給定信號(hào)。對(duì)開(kāi)關(guān)量不能滿足要求時(shí)，可以用開(kāi)關(guān)量擴(kuò)展模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。第21頁(yè)，共115頁(yè)。1.4人機(jī)界面：為用戶提供友好的全中文操作界面，負(fù)責(zé)信息處理和與外部的通訊聯(lián)系，可選上位

14、監(jiān)控而實(shí)現(xiàn)變頻器的網(wǎng)絡(luò)化控制。通過(guò)工控機(jī)接口板和PLC采集的數(shù)據(jù)，計(jì)算出電流、電壓、功率、運(yùn)行頻率等運(yùn)行參數(shù)，提供記錄功能，并實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的過(guò)載、過(guò)流進(jìn)行報(bào)警和保護(hù)。通過(guò)RS485通訊口與主控板和PLC連接，實(shí)時(shí)監(jiān)控變頻器系統(tǒng)的狀態(tài). 具有故障顯示及記錄功能，使操作人員隨時(shí)可以觀察到變頻器的運(yùn)行情況。操作簡(jiǎn)單，靈活。第22頁(yè)，共115頁(yè)?？刂品绞剑哼h(yuǎn)程控制，本地控制操作方式；遠(yuǎn)程操作，就地操作，人機(jī)界面操作第23頁(yè)，共115頁(yè)。2.功率單元柜 變頻器實(shí)現(xiàn)變頻的關(guān)鍵的部分。分為三相，每相功率單元的輸出相串聯(lián)。功率單元數(shù)根據(jù)電壓等級(jí)和功率大小來(lái)決定。6KV系列的高壓變頻器，對(duì)于小功率的（小于800K

15、W），每相6個(gè)單元，共18個(gè)單元；對(duì)于800KW以上的變頻器，為了避免功率單元的重量過(guò)重，我們采用每相8個(gè)單元，共24個(gè)單元的結(jié)構(gòu)（用戶現(xiàn)場(chǎng)不要求變頻器的大小的情況下，對(duì)于大功率的變頻器，推薦使用24個(gè)單元的結(jié)構(gòu)），10KV系列的高壓變頻器，一般采用每相10個(gè)單元，共30個(gè)功率單元的結(jié)構(gòu)；對(duì)于大功率（超過(guò)2000KW)，則采用每相13個(gè)單元，共39個(gè)單元的結(jié)構(gòu)。 第24頁(yè)，共115頁(yè)。說(shuō)明：10KV系列結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，備用功率單元為1個(gè)。 每個(gè)功率單元承受全部的電機(jī)電流、1/N的相電壓、1/3N的輸出功率。N代表每相功率單元的個(gè)數(shù)。第25頁(yè)，共115頁(yè)。功率單元的主電路結(jié)構(gòu)如下： 第26頁(yè)，共11

16、5頁(yè)。1、典型的三相輸入單相輸出電路；2、具有單元旁路功能。單元發(fā)生故障時(shí)通過(guò)旁路閉合來(lái)自動(dòng)旁路輸出；3、在電解電容上當(dāng)進(jìn)行處理，提高電解電容壽命；電解電容的容量比低壓變頻器要大，因?yàn)閱卧獮閱蜗噍敵?，全靠電解電容?lái)進(jìn)行無(wú)功電流的交換，而低壓變頻則是三相輸出，無(wú)功可以相互抵消。設(shè)計(jì)時(shí)一般按1A=90UF計(jì)算。第27頁(yè)，共115頁(yè)。 3 變壓器柜 主要為移相干式變壓器。給功率單元的工作提供獨(dú)立的三相輸入電壓，功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組為多個(gè)相互絕緣的繞組，全采用星形繞法，繞組分成三個(gè)相位組相位差為10，形成了36脈沖整流電路結(jié)構(gòu)?？梢圆患尤魏沃C波濾波器就能滿足總輸入電流諧波

17、小于5%的要求。輸出采用載波移相脈寬調(diào)制技術(shù)，總輸出電壓諧波小于5%。輸入輸出諧波均能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1454993的要求，噪音低，溫升低，不會(huì)引起電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，對(duì)電機(jī)沒(méi)有特殊要求。第28頁(yè)，共115頁(yè)。4 旁路柜也就是所說(shuō)的開(kāi)關(guān)柜，主要是實(shí)現(xiàn)工/變頻轉(zhuǎn)換。目的是當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，可以將電機(jī)切換到工頻運(yùn)行，不影響生產(chǎn)。第29頁(yè)，共115頁(yè)。對(duì)于一拖一的旁路柜主回路圖如下：第30頁(yè)，共115頁(yè)。所用主要器件（一拖一為例） 機(jī)械閉鎖：1個(gè) JSXN(G)-3 高壓隔離開(kāi)關(guān)： 3個(gè) GN19-10/400-12.5 真空接觸器： 2個(gè) JCZ5-7.2(12)/ A- 中間繼電器：若干 MA

18、406A-44限流電阻：RXHG-60-3KW 1個(gè)第31頁(yè)，共115頁(yè)。變頻器的外圍接口：第32頁(yè)，共115頁(yè)。四高壓變頻器的性能及特點(diǎn)41高壓變頻器的性能指標(biāo)額定輸入電壓： 6kV（-20%+15%）輸入頻率：50HZ10%輸入方式：36脈沖二極管全波整流輸入輸出方式： 載波移相 正弦波脈寬調(diào)制輸出輸入功率因數(shù)： 不小于0.96（額定負(fù)載時(shí)）效率（含變壓器）：不小于96%（額定負(fù)載時(shí)）第33頁(yè)，共115頁(yè)。輸出頻率：0 - 50Hz，0-100%連續(xù)可調(diào)頻率分辨率： 0.01Hz過(guò)載能力：150%立即保護(hù)控制電源：220VAC，5kVA冷卻方式：強(qiáng)制風(fēng)冷防護(hù)等級(jí)：IP20模擬量輸入：兩路，

19、05V/420mA可選模擬量輸出：兩路，05V/420mA可選開(kāi)關(guān)量輸入輸出：24入/16出（可按用戶要求擴(kuò)展）第34頁(yè)，共115頁(yè)。通訊接口： RS485接口運(yùn)行環(huán)境溫度：-10到40貯存/運(yùn)輸溫度： -40到70環(huán)境濕度：90%（20時(shí)），不結(jié)露安裝海拔高度：1000米（超過(guò)1000米時(shí)，需降額運(yùn)行）運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)記錄和輸出、自動(dòng)故障記錄、限流功能、輸出電壓自動(dòng)調(diào)整功能、瞬時(shí)停電自動(dòng)跟蹤功能、單元旁路功能等。第35頁(yè)，共115頁(yè)。42高壓變頻器的優(yōu)勢(shì)1.系統(tǒng)控制電源采用外部220VAC和高壓主電源j經(jīng)移相變壓器降壓隔離后220VAC雙路供電，系統(tǒng)運(yùn)行更可靠、操作更簡(jiǎn)便。可以在無(wú)高壓電的情況下

20、檢測(cè)變頻器的輸出及各點(diǎn)波形，便于調(diào)試、檢修及操作人員陪訓(xùn);第36頁(yè)，共115頁(yè)。2.功率單元工作電源為外部開(kāi)關(guān)電源，避免了高壓瞬時(shí)掉電時(shí)對(duì)單元的控制電源的影響；3.瞬時(shí)停電保護(hù)及高壓掉電檢測(cè)功能。當(dāng)主電源失電后，變頻器控制電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，為單元電容充電，并為單元控制電源供電，直至主電源恢復(fù)，變頻器回到原運(yùn)行狀態(tài)。瞬時(shí)停電時(shí)間典型值為3秒（具體時(shí)間可以根據(jù)用戶的系統(tǒng)而定），超過(guò)3秒變頻器則保護(hù)，檢查停電原因，以免變頻繼續(xù)運(yùn)行而引起事故；第37頁(yè)，共115頁(yè)。4.限流功能。避免啟動(dòng)或負(fù)載突然變化時(shí)，使變頻器輸出電流過(guò)大而導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作；5.完善的上位機(jī)控制功能。可與DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)硬連接。直接與

21、DCS通訊還做不到，主要是通訊協(xié)議的問(wèn)題，正在做這方面的工作。第38頁(yè)，共115頁(yè)。6,功率單元模塊化設(shè)計(jì)，可以互換，維護(hù)簡(jiǎn)單；7.具有單元旁路及工頻/變頻旁路功能。在每個(gè)功率單元中，如果發(fā)生故障，如過(guò)流，過(guò)壓，或溫度保護(hù)功能等時(shí)，旁路部分的可控硅導(dǎo)通，使變頻器降額運(yùn)行，在短時(shí)間內(nèi)不影響電機(jī)的正常運(yùn)行。工/變頻轉(zhuǎn)換主要用在變頻器損壞時(shí)，可以自動(dòng)或手動(dòng)（這根據(jù)用戶要求，建議使用手動(dòng)方式，手動(dòng)方式更可靠，因?yàn)橛米冾l方式運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)或是水泵閥門(mén)是全開(kāi)的，若變頻出現(xiàn)故障直接轉(zhuǎn)入工頻運(yùn)行，壓力突變會(huì)影響系統(tǒng)的管道）切換到工頻保證電機(jī)正常運(yùn)行。第39頁(yè)，共115頁(yè)。五高壓變頻器應(yīng)用場(chǎng)合51風(fēng)光高壓變頻器

22、的實(shí)際應(yīng)用高壓變頻器的負(fù)載多為風(fēng)機(jī)，水泵類節(jié)能比較明顯。負(fù)載性質(zhì)決定不需要在四象限運(yùn)行，而對(duì)于高壓提升機(jī)，負(fù)載則需要在四象限運(yùn)行，需要進(jìn)行能量的回饋，這樣，可以將能量回饋到電網(wǎng)中去，不使能源白白浪費(fèi)掉。 第40頁(yè)，共115頁(yè)。咱們的高壓變頻器的實(shí)際應(yīng)用情況：BP37-560KW 寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限公司烏蘭礦 對(duì)旋風(fēng)機(jī)BP37-800KW重慶南桐煤礦業(yè) 對(duì)旋風(fēng)機(jī)BP37-560KW勝利油田耿井水廠 水泵BP37-1800KW遼河油田 泵類BP37-240KW濟(jì)南鋼鐵股份有限公司 一燒廠除塵風(fēng)機(jī)BP37-1000KW武漢712研究所 做短路負(fù)載驗(yàn)BP37-315KW吉林通化礦業(yè) 集團(tuán) 井下 皮帶機(jī)B

23、P37-1000KW杭州巨化硫酸廠（化工業(yè)） 水泵BP37-1000KW 文登電業(yè)總公司文登熱電廠 1#熱網(wǎng)泵BP38-2800濟(jì)南平陰齊發(fā)藥業(yè) 風(fēng)機(jī)第41頁(yè)，共115頁(yè)。 52高壓變頻器的應(yīng)用場(chǎng)合火力發(fā)電：引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、排污泵、鍋爐給水泵、熱網(wǎng)泵等冶 金：引風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、泥漿泵、除垢泵等石油、化工：主管道泵、注水泵、循環(huán)水泵、鍋 爐給水泵、引風(fēng)機(jī)、除垢泵等市政供水：水泵等污水處理：污水泵、凈化泵、清水泵等水泥制造：窯爐引風(fēng)機(jī)、壓力送風(fēng)機(jī)、冷卻器吸塵風(fēng)機(jī)、窯爐供氣風(fēng)機(jī)、冷卻器排風(fēng)機(jī)、分選器風(fēng)機(jī)、主吸塵風(fēng)機(jī)等造紙：打漿機(jī)等制藥：清洗泵等采礦行業(yè)：礦井的排水泵和排風(fēng)扇、介質(zhì)泵

24、等第42頁(yè)，共115頁(yè)。六高壓變頻器的尺寸與應(yīng)用器件1變頻器的尺寸以一拖一的為例：（不加槽鋼，槽鋼的高度為120）第43頁(yè)，共115頁(yè)。6KV系列（1000KW以下的）第44頁(yè)，共115頁(yè)。10KV系列（以2000KW為例，都為前放）（13個(gè)功率單元每相）尺寸：第45頁(yè)，共115頁(yè)。800KW以下：第46頁(yè)，共115頁(yè)。2變頻器的應(yīng)用器件為了保證我們變頻器的功能可靠，主要器件都是采用進(jìn)口廠家或國(guó)內(nèi)知名的廠家。注：IGBT的應(yīng)用：1700V/200A以上的用FF系列，200A以下的仍用BSM系列，1200V/150A以上的用FF系列的，150A以下的仍用BSM系列?？煽毓瑁喝坑梦鏖T(mén)康SKKT系

25、列的UPS：SURT2000XLICH人機(jī)界面：PWS3261-TFT 按裕量算得話，如果額定電流大于80A，則旁路改為IGBT。第47頁(yè)，共115頁(yè)。800KW 6個(gè)單元：第48頁(yè)，共115頁(yè)。8個(gè)單元第49頁(yè)，共115頁(yè)。七節(jié)能的計(jì)算71 風(fēng)機(jī)的節(jié)能原理 在工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品加工制造業(yè)中，風(fēng)機(jī)設(shè)備應(yīng)用范圍廣泛；其電能消耗和諸如閥門(mén)、擋板相關(guān)設(shè)備的節(jié)流損失以及維護(hù)、維修費(fèi)用占到生產(chǎn)成本的7%25%，是一筆不小的生產(chǎn)費(fèi)用開(kāi)支。隨著經(jīng)濟(jì)改革的不斷深入，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加??；節(jié)能降耗業(yè)已成為降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一。 第50頁(yè)，共115頁(yè)。 目前，變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)的一

26、個(gè)主要發(fā)展方向。它的卓越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)電效果，改善現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行工況，提高系統(tǒng)的安全可靠性和設(shè)備利用率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大而得到充分的體現(xiàn)。 通常風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法有調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的開(kāi)度和改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速兩種方法。第51頁(yè)，共115頁(yè)。由風(fēng)機(jī)的壓力風(fēng)量特性曲線如下圖：第52頁(yè)，共115頁(yè)。在圖中R1、R2為管路特性曲線，N1、N2為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，為了保持風(fēng)量保持Q2不變，先將風(fēng)門(mén)完全打開(kāi)，此時(shí)管路特性曲線由R1變?yōu)镽2，即由A點(diǎn)變?yōu)锽點(diǎn)，這樣風(fēng)量變大，為Q1，同時(shí)在轉(zhuǎn)速配合下調(diào)整風(fēng)量，使風(fēng)量由Q1變回Q2，這樣可使在同樣的風(fēng)量消耗最小的功率，但此時(shí)風(fēng)量不變風(fēng)壓減

27、小。第53頁(yè)，共115頁(yè)。根據(jù)風(fēng)機(jī)特性可知（理論上）：風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，即Q1/Q2=N1/N2風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，即H1/H2=（N1/N2）2 風(fēng)機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，即P1/P2=（N1/N2）3第54頁(yè)，共115頁(yè)。假設(shè)現(xiàn)場(chǎng)情況原風(fēng)門(mén)開(kāi)度為30，改造后需調(diào)為100，即風(fēng)門(mén)完全打開(kāi)，根據(jù)風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的關(guān)系有：Q1/Q2=10/3 ，根據(jù)實(shí)際和經(jīng)驗(yàn)我們知道，實(shí)際風(fēng)量并不是原來(lái)的三倍，而小于三倍，大約為2.8倍左右，由此N1/N2=1/2.8，如果調(diào)整轉(zhuǎn)速，我們知道電機(jī)轉(zhuǎn)速與電機(jī)輸入的電源頻率基本成比例，中間存在轉(zhuǎn)差率的關(guān)系，基本上有f1/f2=1/2.8，即使用變頻時(shí)，假設(shè)原來(lái)運(yùn)

28、行工頻50Hz，變頻運(yùn)行到18Hz即可達(dá)到同樣的風(fēng)量?？紤]到電機(jī)和風(fēng)機(jī)間的傳動(dòng)效率和變頻器的現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，頻率一般需要調(diào)整到30Hz左右，能使變頻器達(dá)到較佳狀態(tài)。第55頁(yè)，共115頁(yè)。相對(duì)工頻節(jié)能計(jì)算為：（P1-P2）/P1=1-P2/P1根據(jù)上述可知功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，即P1/P2=（N1/N2）3 （P1-P2）/P1=1-P2/P1=1-（N2/N1）3=1-（30/50）3=78.4看出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的節(jié)能空間很大。第56頁(yè)，共115頁(yè)。由此得出,風(fēng)機(jī)節(jié)電算法：P改造前=I運(yùn)行/I額定*P額定 P改造后=U3*P改造前（1-K風(fēng)機(jī)空耗率）+P0風(fēng)機(jī)空耗H節(jié)電率=（P改造前-P改造后）/P

29、改造前*100W節(jié)電量=P改造前*H節(jié)電率*T每天工作時(shí)間第57頁(yè)，共115頁(yè)。72水泵的節(jié)能原理7.2.1 改造原因根據(jù)供水情況的不同，一般現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)水量。水廠供水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到以后發(fā)展的需要、通常以最大供水量來(lái)選擇水泵流量和揚(yáng)程。因此，在用水低谷時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)工作量較大，人工調(diào)節(jié)跟不上時(shí)，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力過(guò)高，可能使管網(wǎng)系統(tǒng)損壞。并且通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)水量的控制，不僅工作量大，且大量的電能白白浪費(fèi)在管路和閥門(mén)上。為了保證該系統(tǒng)連續(xù)安全可靠運(yùn)行，使其既滿足水量要求又能耗電最小，提高供水質(zhì)量，完全有必要對(duì)現(xiàn)有的供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造。第58頁(yè)，共115頁(yè)。 為什么要用變頻調(diào)速器呢？

30、隨著電力電子技術(shù)發(fā)展，采用變頻方式實(shí)施交流電機(jī)調(diào)速達(dá)到控制要求，已是成熟技術(shù)，它具有較高的功率因數(shù)，靈活簡(jiǎn)便的控制方式，穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，啟停過(guò)程中的軟啟停可消除水錘效應(yīng)，相對(duì)降低20%-40%能耗等明顯優(yōu)點(diǎn)。第59頁(yè)，共115頁(yè)。恒壓供水原理恒壓供水，是指通過(guò)閉環(huán)控制，使供水的壓力自動(dòng)保持恒定。用戶用水的多少是經(jīng)常變動(dòng)的，因此，供水不足或供水過(guò)剩的情況時(shí)有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中的反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水的壓力恒定，可使供水和用水之間保持恒定，即用水多時(shí)，供水也多；用水少時(shí)，供水也少。第60頁(yè)，共115頁(yè)。 水泵變頻調(diào)速控制是

31、恒壓供水的一種最常用方式，其控制原理為：將供水管道壓力作為調(diào)控參數(shù)，通過(guò)壓力變送器（或遠(yuǎn)傳壓力表）將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA（或0-5V）直流信號(hào)，送入變頻器內(nèi)的PID調(diào)節(jié)器，與壓力設(shè)定信號(hào)比較，其差值由調(diào)節(jié)器作PI運(yùn)算，輸出信號(hào)送給變頻器，隨時(shí)調(diào)整變頻器的輸出頻率，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變水泵的出水量，維持供水管道壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。若供水管道壓力發(fā)生變化將自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 第61頁(yè)，共115頁(yè)。例如，當(dāng)用水量減少，管道壓力增加時(shí)，變送器信號(hào)大于設(shè)定信號(hào)，調(diào)節(jié)器輸出減少，變頻器輸出頻率降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，水泵出水量減小，使管道壓力減小。由于其調(diào)控過(guò)程較快，短時(shí)間內(nèi)，變換器信號(hào)和壓力給定信號(hào)便

32、處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，從而維持了變頻器輸出頻率穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了恒壓供水。第62頁(yè)，共115頁(yè)。7.2.2恒壓供水的節(jié)能計(jì)算水泵的節(jié)能計(jì)算與風(fēng)機(jī)的節(jié)能計(jì)算基本上相同 第63頁(yè)，共115頁(yè)。八：節(jié)能計(jì)算舉例例：改造前客戶基本情況是：設(shè)備名稱：3#爐引風(fēng) 型號(hào)：Y450-50-6 容量:500KW 電壓等級(jí):6KV 額定電流:61.A 實(shí)際電流：36A擋板開(kāi)度: 28% 日運(yùn)行時(shí)間:24H 年運(yùn)行時(shí)間：6500小時(shí)電費(fèi)：0.48元（不含稅）第64頁(yè)，共115頁(yè)。變頻前使用的實(shí)際功率P1：P1= (運(yùn)行電流) (額定電流)P額=293.6 KW變頻后使用的實(shí)際功率P2:根據(jù)擋板開(kāi)度，當(dāng)開(kāi)度為28% ，這時(shí)的風(fēng)

33、量與為額定風(fēng)量的比值按45%估算，根據(jù)流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，變頻之后所需功率：P2=P額(45%)3=45.6KW節(jié)電率為：=（P1P2）/P1=84.5%年節(jié)電量W為：W=（P1P2）6500小時(shí)=1612000度按照電費(fèi)0.48元（不含稅）計(jì)算1年節(jié)省電費(fèi)W0.48=77.376萬(wàn)元 第65頁(yè)，共115頁(yè)。變頻改造后，節(jié)能是主要的，其次還能帶來(lái)很多其他的效益.1、變頻調(diào)速器其良好的可靠性以及調(diào)速范圍廣且平滑能滿足工藝要求，小的啟動(dòng)電流亦可以減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。2、變頻系統(tǒng)各種保護(hù)功能可靠，從而消除了因電機(jī)過(guò)載或單相運(yùn)行而燒毀電機(jī)的現(xiàn)象，確保了安全運(yùn)行。3、減少了

34、設(shè)備的維護(hù)和維修量，降低了維修費(fèi)用4、提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)；5、改造后，精簡(jiǎn)了控制程序，使操作更加方便，即提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又提高了生產(chǎn)效率，從而達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。其綜合效益是特別明顯的 第66頁(yè)，共115頁(yè)。九：現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的要求 所以在現(xiàn)場(chǎng)，我們需要的數(shù)據(jù)大概如下：（要如實(shí)填寫(xiě)）第67頁(yè)，共115頁(yè)。第68頁(yè)，共115頁(yè)。十高壓提升機(jī)變頻器 高壓提升機(jī)變頻器是在高壓變頻器和低壓提升機(jī)的基礎(chǔ)上研制成功的。結(jié)構(gòu)，原理基本上與高壓變頻器相同，不同的是，功率單元結(jié)構(gòu)多一部分回饋部分。第69頁(yè)，共115頁(yè)。高壓提升機(jī)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)：1、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際電壓： 波動(dòng)范圍：2、最高速度： 加速度： 3、減速距離： 井深

35、：4、最大負(fù)載：5、單勾 雙勾6、主井 副井7、直井 斜井 斜井角度8、工頻啟動(dòng)電流 工頻運(yùn)行電流9、工頻一勾所用的時(shí)間：10、電機(jī)參數(shù)：第70頁(yè)，共115頁(yè)。11、工況環(huán)境：12、電控柜情況：PLC式 模擬電路式 電控柜是否一并改造電控柜廠家是否能配合改造各種保護(hù)是否齊全？如過(guò)卷、松繩、過(guò)速、反等13、新上系統(tǒng)還是老系統(tǒng)改造？14、新上系統(tǒng)是否有工頻操控系統(tǒng)？第71頁(yè)，共115頁(yè)。十一.年高壓變頻器的技術(shù)改進(jìn) 在2006年，我們高壓變頻器的主要功能改進(jìn)如下：1.功率單元電源的改進(jìn) 在高壓變頻器中，每相的功率單元電源各是由一個(gè)功率激勵(lì)板提供，而功率激勵(lì)板工作的電源是由三個(gè)開(kāi)關(guān)電源DNC650G

36、J或DNC1050GJ提供的（如下圖1）。同時(shí)，需要3個(gè)電解電容10000UF/400V來(lái)做后備電容。所以，變頻器的正常運(yùn)行與否，與開(kāi)關(guān)電源的正常運(yùn)行有直接關(guān)系。在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中，我們發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源故障率較高，這就需要我們對(duì)功率單元電源的取向進(jìn)行改進(jìn)。第72頁(yè)，共115頁(yè)。第73頁(yè)，共115頁(yè)。在這種情況下，我們做了如下的改進(jìn)：第74頁(yè)，共115頁(yè)。在圖2中，我們只需要一個(gè)給整流二極管提供穩(wěn)定的220VAC電源的元件，我們選擇了純?cè)诰€式的UPS,通過(guò)磁環(huán)A，磁環(huán)B，磁環(huán)C（降壓變壓器）給三相功率單元提供電源， 匝數(shù)比為45：12。根據(jù)每相功率單元數(shù)的不同，次極的匝數(shù)相應(yīng)的增加或減小。磁環(huán)1的是電感，

37、與功率激勵(lì)板上的無(wú)感電容組成LC諧振，使功率激勵(lì)板的輸出波形接近于正弦波。在BP37-800KW（重慶南桐），BP37-710KW（伊春發(fā)電廠）等都已應(yīng)用。第75頁(yè)，共115頁(yè)。2.機(jī)械閉鎖的應(yīng)用 在旁路柜中，控制工/變頻轉(zhuǎn)換所用的是高壓隔離開(kāi)關(guān)，帶人力操作手柄，工/變頻互鎖（各高壓隔離開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)互鎖）依靠電磁鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)。操作手柄太古老，與高壓變頻器這樣的高科技產(chǎn)品放在一起太不匹配。第76頁(yè)，共115頁(yè)。 因此在要求美觀的同時(shí)，機(jī)械互鎖功能也是必需具備的。采用機(jī)械閉鎖，其本身控制變頻/工頻轉(zhuǎn)換的互鎖功能可靠，而且旁路柜的深度1200mm已經(jīng)足夠。這樣，從整體看來(lái)，變頻器的結(jié)構(gòu)更加整齊，美觀。并且，

38、大大降低了成本，略去了人力操作手柄及電磁鎖的麻煩。在高壓變頻器中，已經(jīng)應(yīng)用了幾套。例如，BP37-355KW變頻器采用了機(jī)械閉鎖，運(yùn)行結(jié)果表明采用機(jī)械閉鎖是可靠的。第77頁(yè)，共115頁(yè)。31瞬時(shí)掉電不停機(jī)功能及高壓掉電檢測(cè)功能一般高壓輸入有一備一用兩個(gè)電源，在三秒內(nèi)可以自動(dòng)切換。即在所用輸入高壓電源失電時(shí)，備用電源在3秒內(nèi)切入，使變頻器能夠正常運(yùn)行。若三秒內(nèi)未投入，則變頻器判斷為完全失電而停機(jī)。因變頻器輸入前端失電，則電機(jī)不受控，電機(jī)處于自由狀態(tài)，此時(shí)再上電，則變頻器的輸出與電機(jī)存在較大的轉(zhuǎn)差，使變頻器過(guò)載保護(hù)甚至被損壞。這種功能的實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)了變頻器在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的可靠性。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況

39、，表明此功能的增加是成功的。第78頁(yè)，共115頁(yè)。 如能使電機(jī)受控并在上電后無(wú)擾拖動(dòng)電機(jī)，就必須使電機(jī)在此時(shí)間內(nèi)受控，受控就要使變頻器有輸出力矩，有輸出力矩就需要給變頻器提供能量。此時(shí)，輸入端已失電，無(wú)法提供能量，只能從輸出端考慮。變頻器拖動(dòng)的電機(jī)在正常情況下，電動(dòng)機(jī)只工作在電動(dòng)狀態(tài)，但是它也有可以工作在發(fā)電狀態(tài)的特性，這樣就可以考慮在失電時(shí)，讓其工作在發(fā)電狀態(tài)，給變頻器提供能量，而使變頻器有輸出力矩，但是返回變頻器的能量不能太大，以免電壓過(guò)高損壞器件。因此需要檢測(cè)單元內(nèi)的母線電壓。當(dāng)母線電壓達(dá)到一定值時(shí)，給出信號(hào)，使電機(jī)停止發(fā)電。當(dāng)此信號(hào)消失，則使電機(jī)再處于發(fā)電狀態(tài)。如此反復(fù)，當(dāng)高壓電再次上

40、電后，則電機(jī)停止發(fā)電的狀態(tài)，由變頻器拖動(dòng)處于電動(dòng)狀態(tài)，速度升至掉電前的狀態(tài)。第79頁(yè)，共115頁(yè)。3.2外部頻率給定信號(hào)故障不停機(jī)功能運(yùn)行過(guò)程中，如果外部頻率給定信號(hào)故障（開(kāi)路或短路），變頻能夠做到保持當(dāng)前頻率運(yùn)行而不停機(jī)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示故障，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性。第80頁(yè)，共115頁(yè)。實(shí)現(xiàn)電路高壓掉電檢測(cè)電路 第81頁(yè)，共115頁(yè)。光纖接收板第82頁(yè)，共115頁(yè)。光纖發(fā)射板第83頁(yè)，共115頁(yè)。3.4模擬量各單元信號(hào)板及三角波發(fā)生器的應(yīng)用 通常，我們變頻器中各單元信號(hào)板提供給單元的信號(hào)由87C196MC或AT2051通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)整形，移相。信號(hào)為數(shù)字量信號(hào).現(xiàn)在可以用模擬量調(diào)節(jié)，直接采用

41、電壓比較器LM339和與非門(mén)74HC00，不用單片機(jī)的編程，而且波形比以前的更好，整機(jī)的輸出波形更加接近于正弦波。第84頁(yè)，共115頁(yè)。十二：檢驗(yàn)規(guī)范及調(diào)試進(jìn)廠檢驗(yàn)電解電容：100 的全數(shù)檢驗(yàn)，目的是均壓配對(duì)；功率器件：檢測(cè)耐壓；分立器件：電阻、電容、插頭、UPS、電源、電壓互感器、電流互感器、電纜電線等；移相變壓器：外觀檢驗(yàn)， 變壓器的絕緣電壓檢驗(yàn)，變壓器的空載電流檢驗(yàn)，變壓器的空載輸出電壓檢驗(yàn)，變壓器的帶載能力檢驗(yàn)，變壓器的噪聲檢驗(yàn) 。電路板檢驗(yàn)第85頁(yè)，共115頁(yè)。元器件插到電路板上后，由品質(zhì)部人員進(jìn)行符合性檢驗(yàn)，目的是對(duì)照設(shè)計(jì)文件，檢查所加工的電路板及元器件是否符合設(shè)計(jì)要求及工藝要求。

42、電路板加工完畢后，進(jìn)行電氣性能的調(diào)試及試驗(yàn)，目的是了解電路板是否能正常工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工過(guò)程的變異。主要調(diào)試一下指標(biāo) 1）過(guò)流保護(hù)信號(hào)2）開(kāi)停機(jī)信號(hào)3）溫度保護(hù)信號(hào)4）過(guò)壓保護(hù)信號(hào)5）正確的+5V電源6）光纖輸出信號(hào)正常 7）輸出IGBT柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)8）具有IGBT結(jié)電壓保護(hù)功能9)保護(hù)控制功能第86頁(yè)，共115頁(yè)。10)停機(jī)后數(shù)據(jù)保持功能11)開(kāi)機(jī)和停機(jī)功能12)運(yùn)行參數(shù)設(shè)置功能功率單元調(diào)試檢驗(yàn) 過(guò)流保護(hù)調(diào)試 單元過(guò)熱保護(hù)調(diào)試 電解電容均壓測(cè)試 過(guò)壓保護(hù)界限調(diào)試第87頁(yè)，共115頁(yè)。功率單元老化試驗(yàn)把功率單元放入老化柜內(nèi)，將主電，負(fù)載，控制電源，控制信號(hào)接好，看控制輸出正常后，加主電至額定電

43、壓，再測(cè)輸出波形，正常后加載運(yùn)行，進(jìn)行24小時(shí)50高溫老化，完畢后斷電使單元自然冷卻，然后進(jìn)行負(fù)載老化試驗(yàn).負(fù)載老化試驗(yàn)將三個(gè)功率單元按星形接法連起來(lái)帶電機(jī)，將單元電流加至額定電流的1.5倍運(yùn)行一分鐘，進(jìn)行額定負(fù)載老化。第88頁(yè)，共115頁(yè)。裝置的工頻耐壓試驗(yàn)按電力部的電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行絕緣檢查和工頻耐壓試驗(yàn)。整機(jī)調(diào)試。 首先進(jìn)行其整體外觀檢查，看各器件是否完好 測(cè)量控制電源 測(cè)控制輸出波形 空載測(cè)試 帶載試驗(yàn)第89頁(yè)，共115頁(yè)。 調(diào)電流顯示 調(diào)電壓顯示 外控調(diào)節(jié)試驗(yàn) 模擬量輸入輸出調(diào)試 人機(jī)界面故障顯示 其他功能調(diào)試（根據(jù)技術(shù)協(xié)議所要求的功能進(jìn)行功能測(cè)試）第90頁(yè)，共115頁(yè)

44、。1功率單元具體調(diào)試步驟：11技術(shù)指標(biāo)a. 輸出波形為PWM波；b.短路可控硅的短路保護(hù)作用；c. 過(guò)壓、過(guò)流、溫度保護(hù)功能；d. 整流濾波的電解電容均壓 第91頁(yè)，共115頁(yè)。2.調(diào)試方法和步驟2.1進(jìn)行調(diào)試的功率單元應(yīng)是裝配完成后，經(jīng)檢驗(yàn)合格允許轉(zhuǎn)序的產(chǎn)品。對(duì)于準(zhǔn)備進(jìn)行調(diào)試的單元，首先進(jìn)行其外觀檢查，防止元器件之間相碰撞或損壞。本調(diào)試分為初步調(diào)試和老化試驗(yàn)兩步。第92頁(yè)，共115頁(yè)。2.2初步調(diào)試2.2.1送電檢查將單元放到調(diào)試臺(tái)，然后把交流220V電送上，調(diào)試臺(tái)上的顯示板頻率調(diào)到50Hz.將調(diào)試臺(tái)上的兩根輸出光纖分別接到單元控制板的對(duì)應(yīng)光纖接收插座上。再把信號(hào)發(fā)生器調(diào)至25KHz左右。信

45、號(hào)發(fā)生器的輸出線分別接到功率單元的端子排上，開(kāi)啟信號(hào)發(fā)生器，根據(jù)實(shí)際要求調(diào)整電流顯示。一般為3A左右。第93頁(yè)，共115頁(yè)。2.2.2用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)單元控制板上三端穩(wěn)壓器（7805）N1，N2的1腳對(duì)地電壓應(yīng)為9.5V12V、驅(qū)動(dòng)板的驅(qū)動(dòng)電壓為+15.50V、-10V、可控硅驅(qū)動(dòng)板的穩(wěn)壓管后的電壓為+6.3V，然后看輸出波形。 波形正常后，進(jìn)行下一步的調(diào)試。第94頁(yè)，共115頁(yè)。2.2.3過(guò)流保護(hù)調(diào)試過(guò)流保護(hù)是采取IGBT結(jié)壓降保護(hù)，這一功能是通過(guò)模擬試驗(yàn)來(lái)完成的。即依次拔掉驅(qū)動(dòng)板上的接插件X9、X10、X11、X12，單元控制板上的過(guò)流保護(hù)指示燈都應(yīng)亮。否則，若線路板有問(wèn)題，檢查直至保護(hù)正常

46、。第95頁(yè)，共115頁(yè)。2.2.4 單元過(guò)熱保護(hù)調(diào)試 這一功能是通過(guò)模擬試驗(yàn)來(lái)測(cè)試的，加主電后，將溫度繼電器的常閉點(diǎn)斷開(kāi)，單元應(yīng)指示溫度保護(hù)，否則線路板有問(wèn)題，檢查直至工作正常。第96頁(yè)，共115頁(yè)。2.2.5電解電容均壓測(cè)試送主電，用調(diào)壓器調(diào)電壓，每增加50VAC就測(cè)一下三組電解電容的電壓，按要求是相差在10VDC以內(nèi)，若相差太大，則稍待一會(huì)兒再測(cè)，看是否均衡，檢查若無(wú)問(wèn)題可慢慢加，直到額定電壓。五分鐘后，若無(wú)異常現(xiàn)象，斷主電，進(jìn)行下一步。第97頁(yè)，共115頁(yè)。2.2.6過(guò)壓保護(hù)界限調(diào)試將母線電壓加至1140VDC,然后調(diào)節(jié)電阻箱,加大電阻,直至過(guò)壓保護(hù)指示燈亮,然后斷主電,待電容放完電后,

47、復(fù)位，再把母線電壓加到1140VDC,看是否保護(hù),若保護(hù)則說(shuō)明電阻值合適,若不保護(hù),則再加大一點(diǎn)電阻,直至保護(hù).若是在加壓過(guò)程中,出現(xiàn)保護(hù),則證明電阻調(diào)的過(guò)大,應(yīng)斷電，將電阻箱調(diào)小 ,再加壓至保護(hù)，然后將電阻箱焊下，焊上相應(yīng)阻值的電阻，然后再加壓試一次，若不保護(hù)或提前保護(hù)則將電阻做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。一般情況下，過(guò)壓保護(hù)與電解電容的均壓測(cè)試是同步進(jìn)行。第98頁(yè)，共115頁(yè)。2.3經(jīng)初步調(diào)試的功率單元合格后，允許轉(zhuǎn)序進(jìn)行單元的老化試驗(yàn)。2.3.1單元高溫老化實(shí)驗(yàn)把功率單元放入老化柜內(nèi)，將主電，負(fù)載，控制電源，控制信號(hào)接好，看控制輸出正常后，加主電至額定電壓，再測(cè)輸出波形，正常后加載運(yùn)行，進(jìn)行24小時(shí)50

48、高溫老化，完畢后斷電使單元自然冷卻，然后進(jìn)行負(fù)載老化試驗(yàn).第99頁(yè)，共115頁(yè)。2.3.2負(fù)載老化試驗(yàn)將三單元按星形接法連起來(lái)帶電機(jī)接法如下：每單元兩個(gè)輸出端取下端一個(gè)作為星點(diǎn)，上面的輸出端接到電機(jī)，三單元的驅(qū)動(dòng)板電源串聯(lián)用一個(gè)寬帶信號(hào)功率放大器供電，單元控制板的5V三單元串起來(lái)用一個(gè)寬帶信號(hào)功率放大器供電。 第100頁(yè)，共115頁(yè)。光纖信號(hào)三單元接法一致，即單元上靠黑色光纖發(fā)射器的藍(lán)色光纖接收器插PWM信號(hào)，另一藍(lán)色光纖接收器插極性信號(hào)。接法示意圖如下頁(yè)圖1。送控制電源220VAC，看各板控制電源是否符合要求，測(cè)各相輸出波形，即與單元輸出波形一致，當(dāng)頻率升為50Hz，測(cè)輸出波形，看兩相相位差

49、是否為1200，若不是則檢查看信號(hào)是否接錯(cuò)，排除錯(cuò)誤；若無(wú)誤，則將頻率降至為零，然后加壓，用調(diào)壓器調(diào)至額定電壓，在調(diào)壓器容量?jī)?nèi)將單元電流加至額定電流的1.5倍運(yùn)行，進(jìn)行兩小時(shí)的150負(fù)載老化，然后停機(jī)，斷電。第101頁(yè)，共115頁(yè)。3.調(diào)試方法和步驟4.1進(jìn)行調(diào)試的整機(jī)應(yīng)是裝配完成后，經(jīng)檢驗(yàn)合格允許轉(zhuǎn)序的產(chǎn)品。對(duì)于準(zhǔn)備進(jìn)行調(diào)試的整機(jī)，首先進(jìn)行其整體外觀檢查，看各器件是否完好。 第102頁(yè)，共115頁(yè)。第103頁(yè)，共115頁(yè)。4.2測(cè)量控制電源（單元各驅(qū)動(dòng)板的電壓） 控制線路經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)誤后，接通220VAC電源，在不開(kāi)機(jī)的情況下測(cè)量單元控制板上開(kāi)停機(jī)信號(hào)的電源，然后按照操作規(guī)程步驟開(kāi)機(jī)，測(cè)量單元控制板與驅(qū)動(dòng)板上的其他電源.所測(cè)量的電源的方法參照功率單元調(diào)試所規(guī)定的步驟進(jìn)行檢查調(diào)試。第104頁(yè)，共115頁(yè)。4.3測(cè)控制輸出波形 不加主電,只加控制電源220VAC,測(cè)各相輸出相電壓信號(hào)是否正常.用示波器觀察相電壓的波形，波形是隨頻率而上升的階梯波。當(dāng)頻率一定時(shí)，階梯波