高壓變頻器常識演示文稿

高壓變頻器常識演示文稿當前第1頁\共有64頁\編于星期五\17點變頻改變世界

節(jié)能創(chuàng)造未來2培訓講義當前第2頁\共有64頁\編于星期五\17點第二部分高壓大功率變頻器常識

前言一、定義二、基本原理三、功用四、應(yīng)用場合五、高壓變頻技術(shù)分類六、交直交型變頻技術(shù)分類七、用戶關(guān)心的問題當前第3頁\共有64頁\編于星期五\17點前言變頻器--利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一種頻率的電能控制裝置。變頻器主要用于--交流電動機(異步電機或同步電機)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，是公認的交流電動機最理想、最有前途的調(diào)速方案。恒壓、恒頻交流電

電壓、頻率可變的交流電當前第4頁\共有64頁\編于星期五\17點一、定義高壓變頻器：用來驅(qū)動1kV以上交流電動機的中、大容量的變頻器。按國際標準（IEC60038:1983）和中國國家標準（GB156-2003）的規(guī)定：把電壓分為<1kV、1～35kV、35～220kV、>245kV四個等級。在1～35kV電壓段，我國使用3kV、6kV、10kV和35kV四個標準電壓。我們習慣上將3kV、6kV、10kV電機稱為高壓電機。在歐美地區(qū)，在此電壓區(qū)段常見的標準電壓有3.3kV、6.6kV、11kV、4.16kV(該電壓僅適用于北美洲)等多種。當前第5頁\共有64頁\編于星期五\17點二、基本原理

按照電機學的基本原理，電機的轉(zhuǎn)速滿足如下的關(guān)系式：n=(1-s)60f/p=n0*(1-s)P：電機極對數(shù)；f：電機運行頻率；s:滑差n:電機的實際轉(zhuǎn)速；n0：電機的同步轉(zhuǎn)速 結(jié)論：如果平滑地改變加到異步電動機定子繞組的交流電的頻率f，就可以平滑地調(diào)節(jié)異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n。當前第6頁\共有64頁\編于星期五\17點三、功用1、可實現(xiàn)無級調(diào)速，變傳統(tǒng)電機為智能電機2、顯著的節(jié)能效益我國能源現(xiàn)狀：能源后備儲量有限；能源利用率低；節(jié)能是必走之路。當前第7頁\共有64頁\編于星期五\17點三、功用由流體力學原理知：輸出流量Q與轉(zhuǎn)速n成正比：Q1/Q2=n1/n2……（1）輸出壓力H與轉(zhuǎn)速n2成正比:H1/H2=(n1/n2)2……（2）輸出軸功率P與轉(zhuǎn)速n3成正比:P1/P2=(n1/n2)3……（3）結(jié)論：當輸出軸的轉(zhuǎn)速下降20%時，輸出軸的功率下降49%。80%轉(zhuǎn)速-80%流量-64%壓力-51%輸出軸功率100%轉(zhuǎn)速-100%流量-100%壓力-100%輸出軸功率當前第8頁\共有64頁\編于星期五\17點三、功用當前第9頁\共有64頁\編于星期五\17點三、功用當前第10頁\共有64頁\編于星期五\17點三、功用變頻調(diào)速在水泵上的應(yīng)用：流量由Q1變?yōu)镼2時，如果水泵定速運行，工作點將由A變?yōu)锽點，壓力將升高，威脅管網(wǎng)安全；如果通過調(diào)速方式，水泵工作點將由A變?yōu)镃點，在提供需要流量的同時，保持壓力不變。水泵在B、C兩點的輸出功率差為：PB－PC＝（H3－H2）×Q2。在A、C兩點，盡管水泵速度不同，但由于在兩種情況下水泵所承擔的流量不同，其出口壓力和外管網(wǎng)壓力仍然保持平衡。由于壓力平衡的需要，水泵并聯(lián)運行時，調(diào)速水泵的速度不能低于N3，否則將出現(xiàn)根本不對外出水的現(xiàn)象。非但不節(jié)能，還出現(xiàn)水泵空轉(zhuǎn)耗能的現(xiàn)象。當前第11頁\共有64頁\編于星期五\17點三、功用1、可實現(xiàn)無級調(diào)速，變傳統(tǒng)電機為智能電機2、顯著的節(jié)能效益3、節(jié)省了維護費用采用變頻調(diào)速后，可以避免因通過閥門控制使泵過多偏離額定工作區(qū)而引起的振動，這種振動嚴重時會引起懸臂泵軸頭斷裂。由于啟動緩慢及轉(zhuǎn)速的降低，相應(yīng)地延長了許多零部件如密封、軸承的壽命，特別是減輕了起動機械轉(zhuǎn)矩對電機機械損傷，有效的延長了電機的使用壽命，減少了檢修維護開支，節(jié)約大量維護費用。當前第12頁\共有64頁\編于星期五\17點三、功用1、可實現(xiàn)無級調(diào)速，變傳統(tǒng)電機為智能電機2、顯著的節(jié)能效益3、節(jié)省了維護費用4、節(jié)約了電網(wǎng)容量當采用變頻調(diào)速時，50Hz滿載時功率因數(shù)為接近1，工作電流比電機額定電流值要低許多，這是由于變頻裝置的內(nèi)濾波電容產(chǎn)生的改善功率因數(shù)的作用，可以為電網(wǎng)節(jié)約容量。當前第13頁\共有64頁\編于星期五\17點三、功用1、可實現(xiàn)無級調(diào)速，變傳統(tǒng)電機為智能電機2、顯著的節(jié)能效益3、節(jié)省了維護費用4、節(jié)約了電網(wǎng)容量5、高精度寬范圍的無級調(diào)速，能夠全面滿足各種復(fù)雜工藝的需要6、提高生產(chǎn)效率和機組自動化水平當前第14頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍電力工業(yè)：鍋爐給水泵、送風機、引風機、循環(huán)水泵、凝結(jié)泵等。冶金行業(yè)：高爐鼓風機、煉鋼制氧機、除塵風機、軋機等。石化行業(yè)：大型輸油泵、化工生產(chǎn)的壓縮機等。采礦行業(yè)：排水泵、排風扇、提升機等。城市建設(shè)：自來水供水泵、集中空調(diào)壓縮機等。交通工業(yè)：機車電氣傳動、軌道交通電氣傳動等。當前第15頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（一）電力行業(yè)1、據(jù)統(tǒng)計，電廠廠用電約占發(fā)電量的8%，輔機大多為高壓電機，單機容量大，運行時間長，耗電量也最多，約占電廠廠用電的80%。2、考慮各種因素，電廠輔機設(shè)備在選型和容量設(shè)計上，即使發(fā)電機滿負荷運行的情況下，輔機設(shè)備也具有很大的容量冗余，導致電能無謂消耗；3、近幾年隨著一些機組容量較小的電廠調(diào)峰任務(wù)加重，由于機組不承擔基本負荷，經(jīng)常處于調(diào)峰狀態(tài)，引風機檔板開度只能達到50%左右，造成能量大量無謂浪費；4、調(diào)峰運行導致輔機設(shè)備啟停次數(shù)增加。高壓電機的頻繁啟動，直接導致電機及機械的使用壽命減少，維護工作量和維護成本增加；5、電力系統(tǒng)推行廠網(wǎng)分離、竟價上網(wǎng)，導致電廠成本壓力加大；6、以上所有因素都使得電廠積極尋求新設(shè)備新技術(shù)來對原有機組進行改造，實現(xiàn)節(jié)能降耗，以增強自身的市場競爭能力。當前第16頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（二）冶金行業(yè)1、煤氣鼓風機煤氣鼓風機是焦化廠的核心設(shè)備之一，其作用是把煉焦爐出來的焦爐煤氣不斷抽出，經(jīng)集氣管、吸氣管、初冷器、捕焦油器、回收氨和苯的系統(tǒng)等一系列的設(shè)備，然后才能變成凈煤氣送給不同的用戶，或送至貯罐。采用高壓變頻控制鼓風機，根據(jù)集氣管壓力大小，煤氣流量等相關(guān)信號，調(diào)節(jié)鼓風機轉(zhuǎn)速，形成壓力閉環(huán)控制，就會穩(wěn)定集氣管壓力，從而改善了焦爐生產(chǎn)及現(xiàn)場環(huán)境，完全達到了生產(chǎn)工藝要求。當前第17頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（二）冶金行業(yè)2、轉(zhuǎn)爐除塵風機轉(zhuǎn)爐除塵風機在用于把煉鋼過程中產(chǎn)生的煙氣（灰塵及相當一部分的有害物質(zhì)），吸入到煙氣處理設(shè)備中進行處理，然后再排入大氣中。用高壓變頻調(diào)速技術(shù)，通過改變電機的轉(zhuǎn)速達到調(diào)節(jié)風量的目的。在一個吹煉周期中，高速運行只有C到D的時間，其余均為中、低速運行?？s短了高速運行的時間，其節(jié)能效果非常明顯，從而大大節(jié)省了煉鋼的成本。當前第18頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（二）冶金行業(yè)3、電弧爐除塵風機(1)通過高壓變頻器調(diào)速運行，節(jié)電率達到了40％以上。(2)除塵設(shè)備功耗隨電爐煉鋼生產(chǎn)工藝變化運行，實現(xiàn)了除塵系統(tǒng)的最佳工況運行,提高了系統(tǒng)效率。(3)有效降低了除塵系統(tǒng)負荷率，延長了除塵器、除塵風機、除塵電機、煙道等設(shè)備的使用壽命。(4)能降低爐內(nèi)熱量損失，合理控制過程溫度，確保終點溫度。(5)

有助于改善爐內(nèi)吹煉工況，縮短煉鋼時間，提高鋼產(chǎn)量改善出鋼品質(zhì)(6)降低補爐期間的能耗和爐襯散熱損失。電弧爐的煉鋼周期為70-85分鐘，其中裝料5-8分鐘，送電熔化20-25分鐘，吹氧25-28分鐘，還原期12-16分鐘，沖渣出鋼5-7分鐘。

當前第19頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（三）石化行業(yè)1、油田開采行業(yè)（1）注水泵油田開發(fā)過程中地層能量不斷衰減，常用注水方式以保持地層能量，進行油田開發(fā)。特點：①注水系統(tǒng)運行常是“大馬拉小車”，效率低下。②注水壓力波動大，控制難度高（要求恒定）。而高壓變頻器在注水泵上的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)恒壓、變量注水，使地質(zhì)狀況更趨向有利于開采作業(yè)的理想化操作，又可節(jié)約大量能源。當前第20頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（三）石化行業(yè)1、油田開采行業(yè)（2）輸油泵在油田的輸油系統(tǒng)中，大多采用高壓輸油泵技術(shù)。與注水泵類似，輸油泵額定排量往往大于實際需要排量，出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象。（3）電潛泵電潛泵是井下工作的多級離心泵，同油管一起下入井內(nèi)，地面電源通過變壓器、控制屏和電潛泵專用電纜將電能輸送給井下電潛泵電動機，使電動機帶動多級離心泵旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機械能，把油井中的液體舉升到地面。特點：①全壓、工頻使它故障頻繁，運行成本大增。②電潛泵在正常工作時，“大馬拉小車”現(xiàn)象嚴重。傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方式是靠更換油嘴調(diào)節(jié)產(chǎn)量，既造成能量損失又不能精確控制。當前第21頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（三）石化行業(yè)2、在石油化工行業(yè)中的應(yīng)用（1）循環(huán)水泵循環(huán)水泵是石油化工行業(yè)中的主要設(shè)備，而大多數(shù)水泵僅采用擋板的開度來調(diào)節(jié)水量的大小。如采用高壓變頻器對這些水泵進行調(diào)速、調(diào)量，將達到良好的運行效果。（2）壓縮機高壓、大功率的壓縮機是石化工業(yè)生產(chǎn)中的重要關(guān)鍵設(shè)備，其作用就是通過氣體壓縮，為氣

體輸送或化學反應(yīng)提供動力。根據(jù)壓縮機的工藝情況，壓縮機很少有滿負荷運行的，大多數(shù)都是在低于額定工況下運轉(zhuǎn)，負載率較低，不但其風壓與流量大小要靠手動閥來調(diào)節(jié)，操作困難，而且也浪費了大量的電能。而高壓變頻器的節(jié)能、省力、易于構(gòu)成自控系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢，非常適宜于壓縮機的調(diào)速控制上。當前第22頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（四）水泥行業(yè)窯尾排風機、煤磨排風機、高溫排風機、循環(huán)風機、窯爐引風機、窯爐供氣風機、壓力送風機、冷卻器排風機、冷卻器吸塵風機、分選器風機、預(yù)熱塔風機、粉磨收塵風機、生料碾磨引風機等設(shè)備。特點：考慮產(chǎn)量變化及生產(chǎn)品種的變化（水泥成品的顆粒細度不同），需要不同的風量來滿足工藝要求。若用檔板調(diào)節(jié)，不但控制精度較差，并且依靠檔板截流來減少風量，電機的出力變化較小，造成大量電能被白白浪費。

當前第23頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（五）市政行業(yè)供水泵大部分都是采用閥門改變供水管道的阻力來調(diào)節(jié)流量的，在調(diào)節(jié)流量的同時導致相當一大部分電能損失在管路的阻力上，致使水泵效率很低。（六）煤礦行業(yè)帶式輸送機礦井提升機高壓排水泵高壓排風機耗電量占煤礦生產(chǎn)耗電量的80%左右。水泵的耗電量占生產(chǎn)電耗的20%~30%；排風機的耗電量占生產(chǎn)電耗的15%~25%。當前第24頁\共有64頁\編于星期五\17點四、應(yīng)用范圍（七）化工行業(yè)行業(yè)特點：1、風機、泵、壓縮機數(shù)量較大；2、化工生產(chǎn)過程負荷變化較大，工藝需要調(diào)速控制；3、電動機的功率以小容量為主，其中55KW以下容量的占81.11%；55～200KW中等容量的占10.67%；200～1000KW中大容量的占8.22%，而且以同步機數(shù)量居多。當前第25頁\共有64頁\編于星期五\17點五、高壓變頻技術(shù)分類主回路結(jié)構(gòu)儲能方式電平數(shù)控制方式交-直-交交-交電流源型電壓源型多電平三電平二電平壓頻比控制直接轉(zhuǎn)矩控制矢量控制當前第26頁\共有64頁\編于星期五\17點五、高壓變頻技術(shù)分類比較內(nèi)容主回路結(jié)構(gòu)交-交型交-直-交型

結(jié)構(gòu)交-交結(jié)構(gòu)沒有直流回路，每相都由兩個相互反并聯(lián)的整流電路組成，正橋提供正向相電流，反橋提供負向相電流。交-直-交結(jié)構(gòu)先將電源交流電用整流電路轉(zhuǎn)變成直流電，再用逆變電路將直流電轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電。換能方式一次換能二次換能換流方式電源電壓換流強迫換流或負載換流裝置元件數(shù)量比較多比較少元件利用率比較低比較高調(diào)頻范圍輸出最高頻率為電網(wǎng)頻率的1/3～1/2頻率調(diào)節(jié)范圍寬電網(wǎng)功率因素比較低用PWM方式調(diào)壓，則功率因素高適用場合低速大功率-軋機等特殊負載各種拖動裝置、穩(wěn)壓穩(wěn)頻電源-通用型當前第27頁\共有64頁\編于星期五\17點五、高壓變頻技術(shù)分類比較內(nèi)容儲能方式電流源型電壓源型

結(jié)構(gòu)電流源型輸入采用可控整流，控制電流的大小。中間采用大電感，對電流進行平滑。逆變橋?qū)⒅绷麟娏鬓D(zhuǎn)換為頻率可變的交流電流，供給交流電機電壓源型大多采用二極管進行全波整流。中間采用大電容濾波，對電壓進行平滑。逆變橋既控制電壓輸出波形中交流基波的幅值大小，也控制交流基波電壓的頻率。直流回路環(huán)節(jié)電抗器電容器輸出電壓波形決定于負載，當負載為異步電動機時，近似為正弦波矩形輸出電流波形矩形近似為正弦波輸出動態(tài)阻抗大小對電壓波動的敏感性大小逆變器件損壞度容易不易損壞對晶閘管要求耐壓高，對關(guān)斷時間無嚴格要求耐壓較低，關(guān)斷時間要求短線路結(jié)構(gòu)較簡單較復(fù)雜適用范圍單機、多機拖動單機、多機拖動當前第28頁\共有64頁\編于星期五\17點五、高壓變頻技術(shù)分類

比較內(nèi)容電平數(shù)兩電平三電平多電平

結(jié)構(gòu)采用6只可關(guān)斷功率器件與箝位二極管構(gòu)成帶中性點的逆變電路采用12只可關(guān)斷功率器件與箝位二極管構(gòu)成帶中性點的逆變電路有若干個低壓PWM變頻功率單元，以輸出電壓串聯(lián)方式實現(xiàn)直接高壓輸出的方法輸出波形輸出諧波大小很小網(wǎng)側(cè)諧波大小很小當前第29頁\共有64頁\編于星期五\17點五、高壓變頻技術(shù)分類

比較內(nèi)容控制方式

壓頻比（v/f）控制

矢量控制

直接轉(zhuǎn)矩控制定義利用半導體器件的開通和關(guān)斷，把直流電壓變成一定形狀的電壓脈沖序列，來實現(xiàn)頻率、電壓控制和消除諧波的一門技術(shù)。把交流電機模擬成直流電機進行控制，它是以轉(zhuǎn)子磁場定向，采用矢量變換的方法實現(xiàn)交流電機的轉(zhuǎn)速和磁鏈控制的完全解耦。直接在電機定子坐標系下分析電機的數(shù)學模型，采用定子磁場定向而無需解耦電流，直接控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。優(yōu)點能明顯改善輸出波形，降低電動機的諧波損耗，并減小轉(zhuǎn)矩脈動，簡化了逆變器的結(jié)構(gòu)，加快了調(diào)節(jié)速度。調(diào)速精度高，動態(tài)響應(yīng)快，可實現(xiàn)四象限運行，在高速和低速都有比較好的控制性能。不受電機參數(shù)影響，動態(tài)響應(yīng)好，可實現(xiàn)四象限運行，控制算法和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，開關(guān)頻率低。

缺點V/F控制在穩(wěn)態(tài)下沒有問題，但在負載突然變化的情況下，磁通和轉(zhuǎn)矩不能優(yōu)化，動態(tài)響應(yīng)慢。對轉(zhuǎn)子磁場觀測的準確性受電機及參數(shù)影響較大，需要輸入準確的電機參數(shù)。會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動，低速性能略差，調(diào)速范圍不寬。應(yīng)用場合一般的風機、水泵類負載設(shè)備。提升機等四象限運行的設(shè)備。軋鋼機等負載變化較大的設(shè)備。當前第30頁\共有64頁\編于星期五\17點六、交直交型變頻技術(shù)分類儲能方式電平數(shù)控制方式電流源型電壓源型多電平三電平二電平壓頻比控制直接轉(zhuǎn)矩控制矢量控制當前第31頁\共有64頁\編于星期五\17點六、交直交型變頻技術(shù)分類德國西門子SIMOVERTMV瑞士ABBACS1000美國ABINNOVATIONMV美國羅賓康HARMONY日本日立DHVECTOL―HI中國利德華福HARSVERT—A交-直-交電壓源型三電平矢量控制交-直-交電壓源型三電平直接轉(zhuǎn)矩交-直-交電流源型矢量控制二電平交-直-交電壓源型壓頻比多電平矢量交-直-交電壓源型壓頻比多電平矢量交-直-交電壓源型壓頻比多電平矢量當前第32頁\共有64頁\編于星期五\17點六、交直交型變頻技術(shù)分類

1、三電平型變頻器特點：受器件限制，電壓無法達到6kv；電壓電平數(shù)少，dv/dt大，需要輸出濾波器，或特殊電機；器件故障時，不能帶故障旁路運行。采用二極管整流，電容儲能，IGBT或IGCT逆變。三電平的逆變形式，采用二極管鉗位的方式，解決了兩個器件串聯(lián)的難題，技術(shù)上比兩個器件簡單直接串聯(lián)容易，同時，增加了一個輸出電平，使輸出波形比兩電平好。當前第33頁\共有64頁\編于星期五\17點六、交直交型變頻技術(shù)分類2、電流源型變頻器特點：輸入功率因數(shù)低（與速度成正比）對電網(wǎng)電壓波動敏感；可以實現(xiàn)能量回饋；器件故障時不能旁路運行；變壓器可以異地安裝；有6kv產(chǎn)品，無10kv產(chǎn)品；器件串聯(lián)的可靠性差；整流橋串聯(lián)可靠性低。輸入側(cè)采用可控硅進行整流，采用電感儲能，逆變側(cè)用SGCT作為開關(guān)元件，直接串聯(lián)解決耐壓問題。由于器件的耐壓水平有限，必須采用多個器件串聯(lián)。目前的技術(shù)水平可以做到7.2kv輸出電壓。當前第34頁\共有64頁\編于星期五\17點六、交直交型變頻技術(shù)分類3、功率單元串聯(lián)型多電平變頻器采用多個低壓的功率單元串聯(lián)實現(xiàn)高壓，輸入側(cè)的降壓變壓器采用移相方式，可消除對電網(wǎng)的諧波污染，輸出側(cè)采用多電平正弦PWM技術(shù)，可適用于任何電壓的普通電機。當前第35頁\共有64頁\編于星期五\17點六、交直交型變頻技術(shù)分類

當前第36頁\共有64頁\編于星期五\17點六、交直交型變頻技術(shù)分類3、功率單元串聯(lián)型多電平變頻器特點：輸入諧波少，功率因數(shù)高；電機側(cè)諧波和dv/dt少，適用普通電機；功率電路模塊化，維護方便；部分電路故障可繼續(xù)運行；系統(tǒng)故障可旁路到電網(wǎng)運行；不能將能量回饋到電網(wǎng)；功率器件備品備件屬于通用產(chǎn)品；可做成10KV產(chǎn)品；交流環(huán)節(jié)復(fù)雜，功率器件數(shù)目多，體積略大一些。采用多個低壓的功率單元串聯(lián)實現(xiàn)高壓，輸入側(cè)的降壓變壓器采用移相方式，可消除對電網(wǎng)的諧波污染，輸出側(cè)采用多電平正弦PWM技術(shù)，可適用于任何電壓的普通電機。當前第37頁\共有64頁\編于星期五\17點六、交直交型變頻技術(shù)分類

市場應(yīng)用狀況：1、功率單元串聯(lián)型多電平變頻器——90%。2、三電平型變頻器——輸出電壓不高，應(yīng)用于特殊領(lǐng)域，如軋鋼機、提升機、輪船驅(qū)動、機車牽引等，這些領(lǐng)域的電機是特殊定制的，電壓一般不是標準電壓。3、三電平型變頻器——輸出電壓不高，應(yīng)用于特殊領(lǐng)域，如軋鋼機、提升機、輪船驅(qū)動、機車牽引等，這些領(lǐng)域的電機是特殊定制的，電壓一般不是標準電壓。當前第38頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

1、PWM技術(shù)

PWM是英文“PulseWidthModulation”的縮寫，即脈沖寬度調(diào)制。PWM技術(shù)是通過對電力電子器件的導通和關(guān)斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替需要的波形。利用PWM技術(shù)，按一定的規(guī)則對高壓變頻器逆變電路中電力電子器件導通、關(guān)斷的脈沖寬度進行調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變其輸出頻率。當前第39頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

1、PWM技術(shù)令V1、V4導通，V2、V3截止，則負載ZL上所得電壓為a“+”、b“-”,設(shè)這時的電壓為“+”；令V1、V4截止，V2、V3導通，則負載ZL上所得電壓為a“-”、b“+”,設(shè)這時的電壓為“-”。令V1、V3截止，V2、V4導通，則負載ZL上所得電壓為0。功率單元中的逆變電路及其工作過程當前第40頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

1、PWM技術(shù)通過調(diào)節(jié)脈沖寬度和各脈沖的“占空比”來調(diào)節(jié)頻率和電壓，所得到的波形即被稱為PWM波形。當前第41頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

1、PWM技術(shù)PWM技術(shù)應(yīng)用于高壓變頻器上，具有下列優(yōu)點：1、不必控制直流側(cè)，僅控制逆變側(cè)，因而大大簡化了電路；2、由于電力電子器件僅僅工作在開關(guān)狀態(tài)，主電路損耗較小，系統(tǒng)的效率較高；3、由于開關(guān)頻率高，系統(tǒng)的調(diào)速范圍寬，因此快速響應(yīng)性能好，抗干擾能力強；當前第42頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

2、電平數(shù)和dv/dt幅值的關(guān)系（dv/dt影響電機繞組的絕緣）單元串聯(lián)多電平的dv/dt小二電平、三電平的dv/dt大。dv/dt當前第43頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

3、功率單元故障時的處理方法

1）同級旁路技術(shù)

2）中性點漂移技術(shù)當前第44頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

1）同級旁路技術(shù)-功率單元旁路時的電壓輸出能力同級旁路：以5級串聯(lián)為例，旁路一級后，系統(tǒng)電壓下降1/5，即電壓為80%；系統(tǒng)可補償5%，系統(tǒng)功率為85%，如果調(diào)速范圍在80%以內(nèi)，則不受影響。B當前第45頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

2）中性點漂移技術(shù)-功率單元旁路時的電壓輸出能力單模塊旁路：以5級串聯(lián)為例，旁路二個功率模塊后，系統(tǒng)電壓下降1/5，即電壓為80%；系統(tǒng)可補償5%，系統(tǒng)功率為85%，如果調(diào)速范圍在85%以內(nèi)，則不受影響；一相有2個單元退出運行旁路A4,A5新的旁路技術(shù)(中心點偏移)80%對稱輸出電壓B當前第46頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

4、電網(wǎng)側(cè)的諧波污染及其處理方式對主電網(wǎng)而言，高壓變頻器的開關(guān)特性將形成一個非線性負載。這種非線性負載改變了交流電路中電流的正弦波特性，從而會在交流電路中產(chǎn)生有害的高次諧波。當前第47頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

4、電網(wǎng)側(cè)的諧波污染及其處理方式（1）采用諧波濾波器（2）采用整流變壓器的移相繞法高壓變頻器在電網(wǎng)側(cè)一般都有整流變壓器，可以利用整流變壓器的副邊相移來消除諧波。這種消除諧波的基本理論是如果m個六脈沖整流單元，通過變壓器的這種處理，6m±1次以下的諧波都被消除。當前第48頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

4、電網(wǎng)側(cè)的諧波污染及其處理方式（3）通過雙PWM的方法消除諧波雙PWM方法，即整流和逆變采用相同的電路和控制方法，此時整流側(cè)必須采用完全可控的器件，如IGBT或IGCT等。由于整流側(cè)采用了PWM控制，其電流波形可以控制為正弦波，這樣基本對電網(wǎng)沒有諧波污染。當前第49頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

5、變頻器損耗的構(gòu)成損耗的構(gòu)成：整流變壓器、元件的導通損耗、元件的開關(guān)損耗、電感損耗、濾波器損耗、電容損耗（忽略）、散熱風機損耗、控制電源損耗；電機損耗。變頻器內(nèi)的主要損耗構(gòu)成：整流變壓器約50%，器件的開關(guān)損耗和導通損耗約50%；電流源型的電感損耗：與設(shè)計有關(guān)濾波器損耗（如果有）：與設(shè)計有關(guān)當前第50頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

6、異步電動機低速運行發(fā)熱問題低速時，電機自帶的風扇散熱能力下降；對于風機、水泵類負載，低速時負載也低，發(fā)熱量少，不用考慮散熱問題；恒轉(zhuǎn)矩負載要考慮強迫風冷；應(yīng)考慮低速的軸承潤滑問題。當前第51頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

7、變頻器容量的選擇什么是變頻器的容量?（1）加速或恒速操作時：變頻器的效能是輸出能量，也就是能給電機提供多少電流。（2）減速操作時：此時，能量的流動是從電機流向變頻器，使端電壓升高。高壓變頻器的容量無固定規(guī)律，定制模式，與輸出電流、電機實際功率有關(guān)：電壓源型：只與電機的功率有關(guān)電流源型：與電機的功率和電流都有關(guān)當前第52頁\共有64頁\編于星期五\17點七、用戶關(guān)心的問題

8、高壓變頻器與現(xiàn)場控制系統(tǒng)的連接方式（1）硬連接——