变频设计说明书

1 / 16 变频设计说明书 目录 一、用户须知 2 二、注意事项 3 三、系统简介 四、输出逆变系统 五、可控整流系统 附录一 维护与保养 附录二、依照 EMC 导则进行传动装臵设计的说明 55 4 540 54 一、用户须知 该变频调速装臵为电力电子器件组成，在运输及安装过程中，尽量避免强烈的震动，尽量垂直运输。 该变频调速装臵尽量安装在干燥通风的区域，变频器的散热片距墙壁距离应大 于米。 长期不用时，应存放在清洁干燥的地方；在井下安装好而不运行的状况下，该设备尽量不停电。 使用之前，必须详细阅读用户手册。 二、注意事项 变频调速装臵其隔爆外壳体及本安控制盒的结构和非本安及本安电路的电气参数，在出厂前均已装配调试合格，用户严禁改动变频调速装臵壳体的结构和电气参数，以2 / 16 确保本产品的防爆性能、电气性能和本安性能。 设备在带电情况下，严禁松动隔爆壳紧固件，在检修或处理故障时，请注意“断电源后开盖”。 外壳应接地良好。 电源接线隔爆腔在接线时请注意按图接线 ,不得接错。 装臵防爆主腔内进行操作时，手上必须带接地导线或静电环。 装臵电源 R、 S、 T 停电以后 5 分钟内禁止对变频器隔爆主腔内的任意电路进行操作，且必须用仪表确认机内电容已放电完毕，方可实施机内作业。停电以后 1 分钟内禁止再次给电。 负载运行过程中尽量减少瞬时停电次数。 禁止对变频器主回路及控制回路进行耐压试验，如对与变频有电路联系的相关设备进行耐压试验之前应将与变频相关的电路切断。 测量变频器输出电压时 必须使用整流式交流电压表，使用其它非整流式电压表测量高频脉冲电压时，容易产生误操作或显示不准确。 变频器安装应远离大容量变压器及电动机。 该系统输出端不可以加装进项电容或阻容吸收装臵。 3 / 16 该系统变频器箱与电抗器箱连接必须完全按照相关图纸，以保证反馈电压相序一致。 未经唐山开诚电器有限责任公司许可，用户不得随意改动本系统安装调试后设臵的 ZJT-MSC 参数及 ZJT-MSC2参数。 三、系统简介 ZJT-30 型隔爆兼本安智能变频调速装臵。该变频 调速装臵主要整流及逆变元件采用进口产品，具有可靠性高，使用寿命长等特点。它能有效地保护各种设备的电机，延长电机的使用寿命。由于变频调速装臵采用了隔爆兼本质安全型设计，符合煤矿安全规程，可应用于煤矿井下含有煤尘、瓦斯爆炸危险的环境中，作为局部风机、水泵、空压机、提升绞车、皮带运输机及其它设备电机的变频调速和起停及保护控制，从而实现节能降耗、安全生产、延长电机使用寿命等多重目的。 ZJT-30 型隔爆兼本安智能变频调速装臵为绞车专用的电气传动装臵，可实现绞车的调速、换向、能量回馈制动等功能。其主要 配臵为输入电抗器、可控整流系统、电容平波系统、输出逆变系统。 技术参数： 1）输入电源电压 AC660V 10，频率 50Hz 2）变频调速装臵输出频率范围 0-50 Hz 4 / 16 3）控制电机功率 45 Kw 4）额定工作电流 50-A 5）主令控制器本安工作电压 DC24V，本安工作电流 20mA，短路电流 70mA。 6）程序参数控制器本安工作电压 DC24V，本安工作电流 40mA，短路电流 200mA。 7）本变频 调速装臵可以在海拔高度不超过 2000 米，不低于 -1000 米的地点使用。 8）本变频调速装臵可以在无淋水、滴水、无剧烈振动的地点使用。 9）本变频调速装臵可以在环境温度 -20 - +40。 四、输出逆变系统 1、 ZJT-MSC 输出逆变控制板 漯河食品职业学院 高等教育专科毕业论文 电机变频控制系统的设计 考生姓名： 李新超 准考证号： 100602153 专业层次： 专 科 指导教师： 顿新兴 院 ： 机电工程系 漯河食品职业学院 5 / 16 二 O 一三 年 四 月 二十 日 摘 要 变频器传动已成为实现工业自动化的主要手段之一，在各种生产机械和生产线中有着广泛的应用。其中，重要的技术特征是可以充分地与现代网络技术结合，发挥智能控制的优势，实现分布式网络控制系统，这是工业企业自动化的重要发展方向，并已有一些很好的范例。现在，通用变频器在各行各业中的应用，已成为改造传统工业、改善工艺流程、提高生产过程自动化水平、 提高产品质量、改善生产环境、节约能源、推动技术进步的主要技术手段之一，也是国际上更新最快的新技术领域之一。 目录 摘 要 . - 1 - 1 绪论 . - 3 - 2 变 频器 . - 3 - 变 频 器 的 应 用 概况 . - 3 6 / 16 - 变频器的分类 . - 4 - 变 频 器 的 工 作 原理 . - 7 - 变频器的安装 . - 9 - 变频器的接线 . - 10 - 改 善 变 频 器 的 功 率 因数 . - 10 - 变频器的调试、注意事项 . - 11 - 保养和维护 . - 13 - 3. 三 相 异 步 电 动机 .7 / 16 . - 14 - 三 相 异 步 电 动 机 的 结构 . . - 14 - 三 相 异 步 电 动 机 的 工 作 原理 . - 16 - 变 极 对 数 调 速 方法 . - 17 - 变频调速方法 . - 17 - 4. 变频器的工作原理 . - 18 - 变频器 . - 18 - 变频器工作原理 . - 18 - 变 频 器 的 安 装 方8 / 16 法 . - 19 - 5. 变 频 技 术 在 电 动 机 控 制 电 路 中 的 应用 . - 20 - 变 频 器 恒 压 供 水 系 统 的 相 关 设 备 的 选择 . - 20 - 水 泵 电 动 机 M1 在 变 频 器 控 制 下 的 工 作 过程 . - 21 - 1 绪论 人类在 19 世纪中叶就已经发明了电动机，但真正意义上的电动机自动控制系统是在 20 世纪 30 年代出现的，当时的闸流管、引燃管，而后是磁放大器、磁饱和电抗器作为静止变流器，形成了第一代电动机传动控制系统。在二次世界大战中，自动控制理论得到了发展，这有力地促进了电动机传动控制系统 理论体系的建立。但是，在很长的一段时间里，在较高的控制性能的传动系统里，直流电动机一直占主导地位，主要原因在于其控制简单、高速 平滑、性能良好。然而，直流电动机结构上存在的机械换向器和电刷，它具有一些难以克服的固有缺点，那就是维护困难，寿命短、单机容量和最高电压都受到一定限制等。而交流电动机。正好与直流电动机相反，它没有电刷，结构简单，维护容易，但是在当时的条件下但是在当时的技术条件下，很难实现高性能9 / 16 的高速控制。在当时，交流电动机虽然在数量上占绝对的多数，但一般采用电源直接供电，直接拖动负载的方式，没有任何控制。 20世纪 70年代初的席卷全球的石油危机促进了交流调速技术的发展，因为当时人们发现，占电动机用电量一半以上的风 机、泵类负载的拖动电动机工作在恒转速状态，是靠阀门和挡板来调节流量或压力的，因而造成了大量的电能浪费。通过改变电动机转速的方法调节风量或流量，一般可节电 20% 30%,于是在工业化国家，变频器出现了。可以说，交流传动控制的真正的发展和应用是从使用变频高速技术来改造风机、泵类负载而开始的。 2变频器 变频器的应用概况 我国国内各工矿企业应用变频器还处于起步阶段，只有少数效益好的企业愿意采用变频器，一般的企业并不热衷于使用变频器。主要原因有： 1)资金困难。我 国企业步入转轨阶段，大部分效益不好，只能维持简单再生产，对于新建项目，为节省资金，也不采用变频器； 2)性能价格比差。现在质量可靠的变频器均为国外品牌，但价格高，国内产品价格虽然较低，但质量不能让人放心。所以好多企业有以下共识，要么不用，要用就用最好10 / 16 的，这样就提高了变频器的使用门槛，同时延长了投资回收的时间； 3)思想观念问题。一是人们的节能意识不强，在中国相同产品的能耗是发达国家 的两倍左右，但许多企业都习以为常；二是部分技术人员思想保守，习惯使用传统的控制方式，尽管故障 率较高，但能够自行处理； 4)基于售后服务考虑。变频器硬件出现故障，用户不能自行维修，而供货商不能及时处理，影响生产。 在使用中主要会遇到的问题有： 1)软故障较多，如电机起动、停止或运行时，出现跳闸、过流、过压和缺相等故障。 2)电源污染问题，变频器运行时出现的高次谐波对其他设备有干扰，若进行有效处理，会增加投资。 3)硬件故障问题。随着技术不断进步，变频器质量越来越可靠，但还没有完全成熟，特别是大功率变频器，故障率较高。 4)售后服 务问题。由于变频器应用不够广泛，售后服务网点人员较少，对用户的响应较慢，特别个别进口产品，保修期过后，维修较难。 5)技术人员对变频器、可编程序控制器知识掌握不多，部分简单故障不能自行处理。 11 / 16 我国变频器应用跟国外差距表现在： 1)观念差别。发达国家企业使用变频器感到习以为常，像日本，用了两年左右时间就全面推开。国内企业的节能意识差，如果有资金，更愿意上新项目，也不愿进行变频改造。 2)控制方式差别。国外企业大部分采用“一对一”控制方式，无形中提高了可靠性，而国 内大都采用“一控二” 或“一控三”等控制方式，虽然节省投资，但降低了可靠性。 变频器的分类 变频器的英文名称为 VFD 或 VVVF，是一种利用逆变流电路的方式将恒频恒压的电源变成频率和电压可变的电源，进而对电动机进行调速控制的电器装置。 1.按照用途分类 变频器按照用途可以分为通用变频器和专用变频器两大类。 1）通用变频器 通用变频器是目前工业领域中应用数量最多、最普遍的一种变频器。该类型变频器使用于工业电动机和一般变频电动机，且一般由交流 低压 220V/380V 供电，对使用环境没有严格的要求，以简便的控制的方式为主。 通用变频器的特点： A使用范围广，通用性强； 12 / 16 引风机变频改造功能设计说明书 国电湖南宝庆煤电有限公司 #1、 2 机组引风机变频技改工程所采用的变频器为西门子电气传动设备有限公司提供的空冷型完美无谐波变频器， 6KV AC， 3 相， 50HZ， AC输入， 0-6KVAC 输出。变压器采用 7000KVA 空冷干式 30 脉冲隔离变压器。该变频器的控制方式采用多极 PWM 叠加技术，结构采用多个变频单元串联 叠加输出的方式。整套变频装置由旁通柜、变压器柜、功率单元柜和控制柜四部分组成，可以在机组正常运行中实现变频回路和工频回路的自动切换或手动切换。 引风机高压变频改造采用“一拖一自动旁路”方式，如下图所示。变频器一次回路由真空断路器 QF1、 QF2、 QF3组成。变频回路由 QF2、 QF3 两台真空断路器控制 , 工频回路由真空断路器 QF1 组成。真空开关均采用铠装移开式开关设备。 变频装置与电动机的连接方式见下图： 6kV 电源经真空断路器 QF2 到高压变频装置，变频装置输出经真空断路器 QF3 送至引风机电机变频运行； 6kV 电源还可经真空断路器 QF1 直接起动引风机工频运行。 QF1 与QF3 电气硬接线闭锁，保证远方就地操作均不能两台开关同时合闸。 1、引风机电源开关 QF 逻辑 13 / 16 引风机电源开关 QF 合闸允许条件 1) 任一台冷却风机运行 2) 任一台引风机电机油站油泵运行 3) 引风机电机油站供油压力正常 4) 引风机轴承温度正常 5) 引风机电机前、后轴承温度 6) 引风机电机三相线圈温度 7) 风机调节导叶关状态 8) 引风机入口烟气挡板 1、 2 关闭 9) 引风机出口电动门开状态 10) 任一台空预器投入运行 11) 引风机无电气故障 12) 脱硫系统启动允许 13) 建立烟风通道 14) 无跳闸条件 15) 变频器进线开关 QF2 在分闸位置 16) 工频旁路开关 QF1 在分闸位置 引风机电源开关 QF 保护跳闸条件 1) 引风机 A 轴承温度 110，延时 5s 2) 引风机 A 电机前轴 承温度或后轴承温度 80 3) 引风机 A 电机三相线圈温度 130 4) 引风机 A轴承 X向振动过大 /s且 Y向振动报警 /s加品质 14 / 16 判断 5) 引风机 A 轴承 Y 向振动过大 /s 且 X 向振动报警 /s加品质 判断 6) 两台冷却风机全停且引风机轴承温度 7) 两台润滑油泵全停延时 10S或引风机电机油站供油压力低且低低 8) 引风机 A 运行后 60S，出口电动门关延时 15S 9) 引风机 A 启动后 60S,入口烟气挡板全关延 时 15S 10) 两台送风机运行，两台引风机运行时。送风机 A跳闸，联跳同侧引风 机 A 11) 两侧主 /备用空预器电机均停运延时 2min 12) MFT 已跳闸且炉膛压力低 2 且低 3 值 13) 脱硫请求停引风机 A 14) 循环浆液泵全停 2、真空断路器 QF1 逻辑 允许手动分闸 QF1 合闸允许条件 1) 引风机高压侧电源开关 QF 在合闸位置 2) 变频器出线开关 QF3 在分闸位置 3) 工频旁路开关 QF1 控制方式在远方 15 / 16 QF1 分闸允许条件 1) 无 3、真空断路器 QF2 逻辑 允许手动分闸 QF2 合闸条件 1) 引风机高压侧电源开关 QF 在合闸位置 2) 变频器出线开关 QF3 在分闸位置 3) 变频器进线开关 QF2 在远方 QF2 跳闸条件 1) 变频器重故障信号来 2) 运行人员手动“变切工”指令来 QF2 分闸允许条件 1) 无 4、真空断路器 QF3 逻辑 变频器停止后，可以手动分。 QF3 合闸条件 1) 工频旁路开关 QF1 在分闸位置 2) 变频器进线开关 QF2 在合闸位置 3) 变频器出线开