高壓變頻器整流變壓器

高壓變頻器整流變壓器.....

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2移相變壓器及其工作原理三相交流電機(jī)的組成及原理.....

2高壓系統(tǒng)及高壓變頻器操作安全規(guī)則第2頁,共40頁，2024年2月25日，星期天移相變壓器的組成

移相變壓器的優(yōu)點在高壓變頻領(lǐng)域，變頻調(diào)速裝置是一種完美無諧波高壓變頻裝置，在該裝置中的整流變壓器是不可或缺的重要組成元件，該整流變壓器屬于多繞組移相整流變壓器，采用移相整流變壓器可有效消除變頻器對電網(wǎng)的諧波污染，可以使高壓變頻器的設(shè)計變得更加靈活。在電網(wǎng)三相電壓的情況下，采用多相的整流線路，整流后的低壓直流側(cè)輸出有更好的波形及更少諧波分量。第3頁,共40頁，2024年2月25日，星期天移相變壓器相當(dāng)于48脈波，理論上47次諧波都可以抵消，因此變頻裝置輸出波形不會引起電機(jī)的諧振。符合IEEE5191992及中國供電部門對電壓失真最嚴(yán)格的要求，高于國標(biāo)GB14549-93對諧波失真不大于4%的要求。移相變壓器的優(yōu)點移相變壓器的組成第4頁,共40頁，2024年2月25日，星期天移相變壓器的組成移相變壓器移相方法普通的整流變壓器的脈波數(shù)最大只能達(dá)到6，對于大功率整流設(shè)備，為了提高功率因素，減小網(wǎng)側(cè)諧波電流，必須提高整流設(shè)備的脈波數(shù)。為此采用移相的方法來實現(xiàn)。移相的目的是使整流變壓器二次繞組的同名端線電壓之間有一個相位移，從而提高整流設(shè)備的脈波數(shù)。通常的移相的方式分為星角繞組移相、移相繞組移相、移相自耦變壓器移相。第5頁,共40頁，2024年2月25日，星期天圖中移相隔離變壓器采用了18脈沖整流，輸入電流諧波滿足企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和IEEE519標(biāo)準(zhǔn)。在實際制造時，脈沖整流數(shù)目還可以更多一些。變壓器次級繞組在繞制時相互之間有一定的相位差，這樣既大大降低了輸入諧波電流，也使得功率因數(shù)能在較高或滿載負(fù)荷時能達(dá)到95％以上。移相變壓器的組成移相變壓器移相方法第6頁,共40頁，2024年2月25日，星期天采用移相繞組進(jìn)行移相，移相繞組設(shè)置在整流變壓器的二次側(cè)。根據(jù)所需脈波數(shù)的不同，所需并聯(lián)工作的整流變壓器的臺數(shù)及各臺變壓器的移相角也不同。單臺整流變壓器脈波數(shù)為6。機(jī)組脈波數(shù)P與各臺變壓器的移相角度α的組合關(guān)系見移相變壓器的組成移相變壓器移相方法第7頁,共40頁，2024年2月25日，星期天移相變壓器的組成移相變壓器的移相角脈波數(shù)P并聯(lián)臺數(shù)各臺整流變壓器一次側(cè)移相角α度移相角度種類最大移相角度183+20°、0°、-20°220°244+22.5°、+7.5°、-7.5°、-22.5°222.5°305+24°、+12°、O°、-12°、-24°324°366+25°、+15°、+5°、-5°、-15°、-25°325°488+26.25、+18.75°、+11.25°、+3.75°、-3.75°、-11.25°、-18.75°、-26.25°4+26.25第8頁,共40頁，2024年2月25日，星期天移相整流變壓器的二次繞組的相位差是由整流的脈波數(shù)決定的，也就是由高壓變頻器的功率單元的串聯(lián)數(shù)量決定，以上述為例，每相設(shè)計6個功率單元，那么單臺移相整流變壓器輸出的脈波數(shù)為6×6=36脈波。則二次繞組的相位差為360／36=10°，那么移相角為：+25°、+15°、+5°、-5°、-15°、-25°。移相變壓器的組成移相變壓器移相角第9頁,共40頁，2024年2月25日，星期天由圖可見，在每一個鐵芯柱上分布著U、V、W三個功能區(qū)域，在每一個功能區(qū)域內(nèi)部有6組繞組。它們分別實現(xiàn)+25°、+15°、+5°、-5°、-15°、-25°移相功能。當(dāng)然這個移相功能需要依靠與變壓器的b，c相對應(yīng)繞組連接成D接來實現(xiàn)。移相變壓器的組成移相變壓器整體第10頁,共40頁，2024年2月25日，星期天移相整流變壓器的溫升同常規(guī)變壓器相同，但要注意以下幾點：1）移相整流變壓器在運(yùn)行時有高頻諧波，由諧波電流引起的所增加的雜散損耗必須在計算溫升時考慮在內(nèi)。2)當(dāng)變壓器通電時，因高壓變頻器的直流電容充電會產(chǎn)生一個相當(dāng)大的沖擊電流，這個沖擊電流相當(dāng)于所有副邊同時短路，并持續(xù)一個半周期，這個因素不應(yīng)忽略。移相變壓器的組成第11頁,共40頁，2024年2月25日，星期天.....

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2移相變壓器及其工作原理三相交流電機(jī)的組成及原理.....

2高壓系統(tǒng)第12頁,共40頁，2024年2月25日，星期天三相異步電動機(jī)的工作原理新能源電梯起重冶金紡織礦山數(shù)控機(jī)床新能源汽車光伏發(fā)電中小型綜合自動化大型傳動

模擬實驗實驗現(xiàn)象：在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個閉合導(dǎo)體，當(dāng)轉(zhuǎn)動手柄帶動蹄形磁鐵旋轉(zhuǎn)時，將發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體也跟著旋轉(zhuǎn)；若改變磁鐵的轉(zhuǎn)向，則導(dǎo)體的轉(zhuǎn)向也跟著改變。第13頁,共40頁，2024年2月25日，星期天三相異步電動機(jī)的工作原理三相異步電動機(jī)基本原理右手定則第14頁,共40頁，2024年2月25日，星期天市場地位。YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，

產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。通電導(dǎo)體在磁場中受安培力作用而運(yùn)動三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)圖三相異步電動機(jī)的工作原理第15頁,共40頁，2024年2月25日，星期天定子繞組定子鐵心：構(gòu)成電動機(jī)磁路嵌放定子線圈定子繞組：三個彼此獨立的繞組空間相差120°電角度三相異步電動機(jī)的工作原理第16頁,共40頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)子繞組三相異步電動機(jī)的工作原理繞線式轉(zhuǎn)子繞組接線示意圖鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組三相，一般接成星形第17頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

三相異步電動機(jī)的工作原理極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZAXYCBZ此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即：P=1。第18頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

將每相繞組分成兩段，按圖示放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。即P=2。C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'三相異步電動機(jī)的工作原理第19頁,共40頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)速和頻率三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速600pfn=min）r/(f=50Hz時，不同極對數(shù)時的同步轉(zhuǎn)速如下:

p123456n0/(r/min)300015001000750600500三相異步電動機(jī)的工作原理第20頁,共40頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)差（率）S的概念：轉(zhuǎn)差：旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差與n0的比值異步電機(jī)運(yùn)行中:電動機(jī)起動瞬間:三相異步電動機(jī)的工作原理第21頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

旋轉(zhuǎn)磁場方向：取決于三相電流的相序。U1U2V1V2W2W1i1i2L1L2L3U1U2V1V2W1W2i3i1i2ImOti3三相異步電動機(jī)的工作原理改變電機(jī)轉(zhuǎn)向方法：和電源相接的任意兩相互換，即改變相序，實現(xiàn)反轉(zhuǎn)第22頁,共40頁，2024年2月25日，星期天改變電機(jī)轉(zhuǎn)向方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源三相異步電動機(jī)的工作原理第23頁,共40頁，2024年2月25日，星期天三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

1.型號YB-450MI－42P=4

2.額定功率PN

PN=315kW3.額定電壓UN

UN=10KV→轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械功率→定子三相繞組應(yīng)施加的線電壓三相異步電動機(jī)的工作原理第24頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

→定子三相繞組的額定線電流6.額定轉(zhuǎn)速nN5.聯(lián)結(jié)方式通常三相異步電動機(jī)3kW以下者，聯(lián)結(jié)成星形，4kW以上者，聯(lián)結(jié)成三角形。4.額定電流IN

IN=23A電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。額定負(fù)載時一般為0.7-0.9，空載時功率因數(shù)很低約為0.2-0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。

7.額定功率因數(shù)cos

N三相異步電動機(jī)的工作原理第25頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

電磁轉(zhuǎn)矩異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩T是由旋轉(zhuǎn)磁場的每極磁通

與轉(zhuǎn)子電流I2相互作用而產(chǎn)生的。電磁轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流I及旋轉(zhuǎn)磁場的強(qiáng)弱有關(guān)。若考慮電源電壓及電機(jī)的一些參數(shù)與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系結(jié)論：轉(zhuǎn)矩T還與定子每相電壓U1的平方成比例，所以當(dāng)電源電壓有所變動時，對轉(zhuǎn)矩的影響很大。三相異步電動機(jī)的工作原理第26頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

機(jī)械特性啟動點A：n=0，s=1，Tem=Tst最大轉(zhuǎn)矩點B:n=nm，

s=sm,Tem=Tm額定運(yùn)行點C:n=nN,s=sN,Tem=TN同步運(yùn)行點D:n=n0,s=0,Tem=0三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性第27頁,共40頁，2024年2月25日，星期天機(jī)械特性曲線上三個轉(zhuǎn)矩的意義1.額定轉(zhuǎn)矩TN

額定轉(zhuǎn)矩TN是異步電動機(jī)帶額定負(fù)載時，轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。

2.最大轉(zhuǎn)矩Tm

Tm又稱為臨界轉(zhuǎn)矩，是電動機(jī)可能產(chǎn)生的最大電磁轉(zhuǎn)矩。它反映了電動機(jī)的過載能力。3.起動轉(zhuǎn)矩TstTst為電動機(jī)起動初始瞬間的轉(zhuǎn)矩，即n=0，s＝１時的轉(zhuǎn)矩。三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性第28頁,共40頁，2024年2月25日，星期天定子繞組接線方式三相異步電動機(jī)的工作原理星形連接三角形連接111122223333444455556666第29頁,共40頁，2024年2月25日，星期天三相同步電動機(jī)的工作原理同步電動電機(jī)概述同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場速度是一樣的，所以稱為同步電動機(jī)。同步電動機(jī)是屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電動機(jī)相同。同步電動機(jī)應(yīng)用：主抽風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、提升機(jī)等。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載的大小而改變穩(wěn)定性高，轉(zhuǎn)矩與端電壓成正比啟動，同步困難轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速第30頁,共40頁，2024年2月25日，星期天

勵磁系統(tǒng)是同步電機(jī)的重要組成部分。根據(jù)勵磁系統(tǒng)的不同可將勵磁系統(tǒng)分為：直流發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)（目前已經(jīng)基本淘汰）靜止式交流整流勵磁系統(tǒng)（有刷同步電機(jī)）旋轉(zhuǎn)式交流整流勵磁系統(tǒng)（無刷同步電機(jī)）三相同步電動機(jī)的工作原理同步電動電機(jī)概述第31頁,共40頁，2024年2月25日，星期天多數(shù)同步電動機(jī)都用異步起動法來起動。為此，在電動機(jī)的主極極靴上裝設(shè)起動繞組（相當(dāng)于感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)子上的籠型繞組）。1）起動時，先把勵磁繞組接到滅磁電阻，然后接到三相交流電網(wǎng)。2）依靠定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子起動繞組中感應(yīng)電流所產(chǎn)生的異步電磁轉(zhuǎn)矩，電機(jī)便能起動起來。3）待轉(zhuǎn)速上升到接進(jìn)于同步轉(zhuǎn)速時，再將勵磁電流接入勵磁繞組，使轉(zhuǎn)子建立主磁場；4）依靠定、轉(zhuǎn)子磁場相互作用所產(chǎn)生的同步電磁轉(zhuǎn)矩，通常便可將轉(zhuǎn)子牽入同步。同步電動電機(jī)啟動三相同步電動機(jī)的工作原理第32頁,共40頁，2024年2月25日，星期天同步電動機(jī)異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載的大小而改變隨著負(fù)載的改變而改變功率因數(shù)可調(diào)，可工作在超前、平激、滯后不可調(diào)，滯后效率高低穩(wěn)定性穩(wěn)定性高，轉(zhuǎn)矩與端電壓成正比穩(wěn)定性差，轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比三相同步電動機(jī)的工作原理同步電動和異步電機(jī)的對比第33頁,共40頁，2024年2月25日，星期天.....

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2移相變壓器及其工作原理三相交流電機(jī)的組成及原理.....

2高壓系統(tǒng)及現(xiàn)場操作安全規(guī)則第34頁,共40頁，2024年2月25日，星期天高壓開關(guān)柜真空接觸器適用于交流50-60HZ，額定工作電壓3.6kV、7.2kV、12kv，額定工作電流160A至630A的三相戶內(nèi)電氣系統(tǒng)中，可直接或遠(yuǎn)距離頻繁操作電動機(jī)、變壓器、容性負(fù)載等用電設(shè)備。第35頁,共40頁，2024年2月25日，星期天斷路器能夠關(guān)合、承載和開斷正常回路條件下的電流并能關(guān)合、在規(guī)定的時間內(nèi)承載和開斷異?；芈窏l件下的電流的開關(guān)