高压变频器整流变压器PPT课件.ppt

学习汇报 1 2 移相变压器及其工作原理 三相交流电机的组成及原理 2 高压系统及高压变频器操作安全规则 移相变压器的组成 移相变压器的优点 在高压变频领域 变频调速装置是一种完美无谐波高压变频装置 在该装置中的整流变压器是不可或缺的重要组成元件 该整流变压器属于多绕组移相整流变压器 采用移相整流变压器可有效消除变频器对电网的谐波污染 可以使高压变频器的设计变得更加灵活 在电网三相电压的情况下 采用多相的整流线路 整流后的低压直流侧输出有更好的波形及更少谐波分量 移相变压器相当于48脉波 理论上47次谐波都可以抵消 因此变频装置输出波形不会引起电机的谐振 符合IEEE5191992及中国供电部门对电压失真最严格的要求 高于国标GB14549 93对谐波失真不大于4 的要求 移相变压器的优点 移相变压器的组成 移相变压器的组成 移相变压器移相方法 普通的整流变压器的脉波数最大只能达到6 对于大功率整流设备 为了提高功率因素 减小网侧谐波电流 必须提高整流设备的脉波数 为此采用移相的方法来实现 移相的目的是使整流变压器二次绕组的同名端线电压之间有一个相位移 从而提高整流设备的脉波数 通常的移相的方式分为星角绕组移相 移相绕组移相 移相自耦变压器移相 图中移相隔离变压器采用了18脉冲整流 输入电流谐波满足企业标准和IEEE519标准 在实际制造时 脉冲整流数目还可以更多一些 变压器次级绕组在绕制时相互之间有一定的相位差 这样既大大降低了输入谐波电流 也使得功率因数能在较高或满载负荷时能达到95 以上 移相变压器的组成 移相变压器移相方法 采用移相绕组进行移相 移相绕组设置在整流变压器的二次侧 根据所需脉波数的不同 所需并联工作的整流变压器的台数及各台变压器的移相角也不同 单台整流变压器脉波数为6 机组脉波数P与各台变压器的移相角度 的组合关系见 移相变压器的组成 移相变压器移相方法 移相变压器的组成 移相变压器的移相角 移相整流变压器的二次绕组的相位差是由整流的脉波数决定的 也就是由高压变频器的功率单元的串联数量决定 以上述为例 每相设计6个功率单元 那么单台移相整流变压器输出的脉波数为6 6 36脉波 则二次绕组的相位差为360 36 10 那么移相角为 25 15 5 5 15 25 移相变压器的组成 移相变压器移相角 由图可见 在每一个铁芯柱上分布着U V W三个功能区域 在每一个功能区域内部有6组绕组 它们分别实现 25 15 5 5 15 25 移相功能 当然这个移相功能需要依靠与变压器的b c相对应绕组连接成D接来实现 移相变压器的组成 移相变压器整体 移相整流变压器的温升同常规变压器相同 但要注意以下几点 1 移相整流变压器在运行时有高频谐波 由谐波电流引起的所增加的杂散损耗必须在计算温升时考虑在内 2 当变压器通电时 因高压变频器的直流电容充电会产生一个相当大的冲击电流 这个冲击电流相当于所有副边同时短路 并持续一个半周期 这个因素不应忽略 移相变压器的组成 1 2 移相变压器及其工作原理 三相交流电机的组成及原理 2 高压系统 三相异步电动机的工作原理 新能源 电梯 起重 冶金 纺织 矿山 数控机床 新能源汽车 光伏发电 中小型综合自动化 大型传动 模拟实验 实验现象 在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体 当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时 将发现导体也跟着旋转 若改变磁铁的转向 则导体的转向也跟着改变 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机基本原理 右手定则 市场地位 三相定子绕组 产生旋转磁场转子 在旋转磁场作用下 产生感应电动势或电流 通电导体在磁场中受安培力作用而运动 三相异步电动机结构图 三相异步电动机的工作原理 定子绕组 定子铁心 构成电动机磁路嵌放定子线圈定子绕组 三个彼此独立的绕组空间相差120 电角度 三相异步电动机的工作原理 转子绕组 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机的工作原理 极对数 P 的概念 此种接法下 合成磁场只有一对磁极 则极对数为1 即 P 1 将每相绕组分成两段 按图示放入定子槽内 形成的磁场则是两对磁极 即P 2 三相异步电动机的工作原理 转速和频率 三相异步电动机的同步转速 f 50Hz时 不同极对数时的同步转速如下 三相异步电动机的工作原理 转差 率 S的概念 转差 旋转磁场的同步转速和电动机转速之差 转差率 转差与n0的比值 异步电机运行中 三相异步电动机的工作原理 旋转磁场方向 取决于三相电流的相序 三相异步电动机的工作原理 改变电机转向方法 和电源相接的任意两相互换 即改变相序 实现反转 2020 3 20 23 改变电机转向方法 和电源相接的任意两相互换 就可实现反转 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机的铭牌数据 1 型号YB 450MI 4 2P 4 2 额定功率PNPN 315kW 3 额定电压UNUN 10KV 转子轴上输出的机械功率 定子三相绕组应施加的线电压 三相异步电动机的工作原理 定子三相绕组的额定线电流 6 额定转速nN 5 联结方式 通常三相异步电动机3kW以下者 联结成星形 4kW以上者 联结成三角形 4 额定电流IN IN 23A 电机在额定电压 额定负载下运行时的转子转速 额定负载时一般为0 7 0 9 空载时功率因数很低约为0 2 0 3 额定负载时 功率因数最大 7 额定功率因数cos N 三相异步电动机的工作原理 电磁转矩 异步电动机的转矩T是由旋转磁场的每极磁通 与转子电流I2相互作用而产生的 电磁转矩的大小与转子绕组中的电流I及旋转磁场的强弱有关 若考虑电源电压及电机的一些参数与电磁转矩的关系 结论 转矩T还与定子每相电压U1的平方成比例 所以当电源电压有所变动时 对转矩的影响很大 三相异步电动机的工作原理 机械特性 启动点A n 0 s 1 Tem Tst最大转矩点B n nm s sm Tem Tm额定运行点C n nN s sN Tem TN同步运行点D n n0 s 0 Tem 0 三相异步电动机转矩特性和机械特性 机械特性曲线上三个转矩的意义 1 额定转矩TN 额定转矩TN是异步电动机带额定负载时 转轴上的输出转矩 2 最大转矩Tm Tm又称为临界转矩 是电动机可能产生的最大电磁转矩 它反映了电动机的过载能力 3 起动转矩Tst Tst为电动机起动初始瞬间的转矩 即n 0 s 时的转矩 三相异步电动机转矩特性和机械特性 定子绕组接线方式 三相异步电动机的工作原理 三相同步电动机的工作原理 同步电动电机概述 同步电动机的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场速度是一样的 所以称为同步电动机 同步电动机是属于交流电机 定子绕组与异步电动机相同 同步电动机应用 主抽风机 鼓风机 压缩机 提升机等 转子转速 转速不随负载的大小而改变稳定性高 转矩与端电压成正比启动 同步困难 转子机械强度和转速 励磁系统是同步电机的重要组成部分 根据励磁系统的不同可将励磁系统分为 直流发电机励磁系统 目前已经基本淘汰 静止式交流整流励磁系统 有刷同步电机 旋转式交流整流励磁系统 无刷同步电机 三相同步电动机的工作原理 同步电动电机概述 多数同步电动机都用异步起动法来起动 为此 在电动机的主极极靴上装设起动绕组 相当于感应电动机转子上的笼型绕组 1 起动时 先把励磁绕组接到灭磁电阻 然后接到三相交流电网 2 依靠定子旋转磁场和转子起动绕组中感应电流所产生的异步电磁转矩 电机便能起动起来 3 待转速上升到接进于同步转速时 再将励磁电流接入励磁绕组 使转子建立主磁场 4 依靠定 转子磁场相互作用所产生的同步电磁转矩 通常便可将转子牵入同步 同步电动电机启动 三相同步电动机的工作原理 三相同步电动机的工作原理 同步电动和异步电机的对比 1 2 移相变压器及其工作原理 三相交流电机的组成及原理 2 高压系统及现场操作安全规则 高压开关柜 真空接触器 适用于交流50 60HZ 额定工作电压3 6kV 7 2kV 12kv 额定工作电流160A至630A的三相户内电气系统中 可直接或远距离频繁操作电动机 变压器 容性负载等用电设备 断路器 能够关合 承载和开断正常回路条件下的电流并能关合 在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置 可用来分配电能 不频繁地启动异步电动机 对电源线路及电动机等实行保护 它功能相当于闸刀开关 过电流继电器 失压继电器 热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和 高压开关柜 隔离开关刀闸 刀闸的主要特点是无灭弧能力 只能在没有负荷电流的情况下分 合电路 提供一个电气间隔 并且是一个明显可见的断开点 用以保障维护人员的人身安全 隔离开关不能带负荷操作 先合隔离开关 后合断路器或负荷类开关 断电操作时 先断开断路器或负荷类开关 后断开隔离开关 高压开关柜 电缆检查控制部分检查风机运行检查潮湿凝露检查 浸水处理指导书 半年未投运的变频器不可直接上高压 反送电测试确认电机已做耐压检查 上高压之前的检查 现场操作安全规则 初次上电 上高压 双人操作 严禁刀闸操作禁止在柜门打开状态下上电不要频繁给变频器上下电严禁采取通断电网侧断路器的方式来控制高压变频器的启停运行中要监视负载运行情况 上电操作 现场操作安全规则 先停机断高压断路器 断刀闸禁止立即断开柜顶风机电源QF3 防凝露 接地放电十分钟 下电注意事项 现场操作安全规则 现场操作程序下载 1 打开串口烧写程序2 选择芯片ST103VB VC 波特率为38400 端口COM13 选择需要下载的 hex文件4 将三个跳线帽跳至烧写ARM程序一侧5 给控制板上电6 点击烧录 如果失败请重新上电 并且关掉下载程序 重复上述步骤 进行重试 烧写结束如上图 选择退出 AR