电气专业技术教材

1、精彩世界 纸有晨鸣 学习 超越 领先电气自动化专业培训教材 新闻纸公司2015年目 录第一章 工厂高压配电系统回路 31、高压系统回路2、高压开关柜3、高压开关柜断路器的操作方法4、高压柜紧急停送电注意事项5、变压器的维护保养6、变压器日常巡视检查7、变压器常见的故障现象8、变压器常见故障的处理方法第二章 低压设备配电回路 61、低压回路2、低压设备紧急停电送电步骤3、电动机的使用维护和保养4、电动机的日常巡检5、电动机常见的故障及处理方法6、3UF50智能马达保护器基本单元介绍及参数设置7、ABB软起的使用及故障处理第三章 变频器组成、分类及应用 12第四章 变频器的更换步骤及参数设置 17

2、第五章 临时性接线规范 20第六章 现场电气照明 21第七章 行车操作规程及维护保养 22 第一章 工厂高压配电系统回路一、高压系统回路1、 新闻纸工厂高压系统电源取自五号变电站，通过高压电缆输送到车间10KV高压配电室。车间10KV高压配电室分为造纸干部高压室、造纸湿布高压室、脱墨高压室。2、厂区高压系统分配图：3、造纸干部高压室分四段进线，3、4段进线为纸机传动变压器提供电源，有变压器14台，5段进线为车间高压电机提供电源，有12台高压电机，6段进线为纸机配电变压器提供电源，有变压器9台造纸湿布高压室分两段进线，主要为备浆配电变压器提供电源，有变压器2台。脱墨高压室分两段进线，1段进线为脱

3、墨车间高压电机提供电源，有9台高压电机，2段进线为脱墨车间配电变压器提供电源，有变压器7台。二、高压开关柜1、高压开关柜是按一定的线路方案将一次二次设备组装而成的高压成套配电装置，是作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型交流电动机的起动和保护之用。2、高压开关柜的分类及作用，1）进线柜（接通总电源）2）馈线柜（控制保护电动机、变压器）3）电容柜（提高电网功率因数）4）母线分段联络柜（两段母线的互为备用）5）消弧消谐柜（限制过电压、消除间隙性弧光接地、准确查找单相接地故障线路）三、高压开关柜断路器的操作方法1、首先确认断路器在分闸状态 ，若为合位，确认后断开。2、将就地、远方选

4、择开关拨至解除位。打开断路器室门，左手将断路器解锁开关撬起，右手用专用撬杆将断路器拉出工作位置，放开左手，拿走撬杆，两手共同将断路器慢拉至实验位置4、取下断路器控制回路插排，左手将断路器解锁开关撬起，右手轻拉断路器把手，离开实验位置，放开左手，两手共同将断路器拉至手车锁定位置。四、高压柜紧急停送电注意事项1、停电时，由于某种原因误拉运行中断路器等，都将造成带负荷拉闸如先操作母线侧刀闸断路器，弧光短路点在开关与母线之间，将造成母线短路但如先操作线路侧断路器，则弧光短路点在开关与线路之间，开关保护动作跳闸，能切除故障，缩小事故范围所以，停电时先断开负荷侧断路器，后断开母线侧断路器，并合上接地刀。2

5、、送电时，如母线断路器误在合闸位置，便去合负荷侧断路器此时，如先合负荷侧断路，后合母线断路器，等于用母线断路器带负荷送线路，一旦发生弧光短路，便造成母线故障，人为扩大了事故范围如先合母线断路器，后合负荷侧断路，等于用负荷侧断路带负荷送线路一旦发生弧光短路，开关保护动作，可以切除故障，缩小事故范围所以，送电时打开接地刀，先合母线断路器后合负荷侧断路五、变压器的维护保养1、工厂使用的是干式变压器应检查清扫瓷套管和外壳，检查外壳、垫片、瓷套管有无破裂、放电痕迹或胶垫有无老化，电缆及母线有无变形现象，有破裂的应进行更换。2、检查母线接触面是否保持清洁，接触面应除去氧化层并涂以电力复合脂。3、检查变压器

6、的接地是否良好，地线是否腐蚀，腐蚀严重的应更换。4、紧固引线端子、销子、接地螺丝、连线母线螺丝，如有松动的应拆下螺丝，或用细平锉轻锉接触面，或更换弹簧垫圈、螺丝，直至接触良好。5、清洁变压器周围及配件上的灰尘，检查消防设施及通风系统是否良好。六、变压器日常巡视检查1、变压器的温度计指示正常，与后台温度相对应，变压器声音正常，。2、套管外部清洁完整，无破损裂纹，无放电痕迹及其他异常现象。4、各冷却器风扇等运转正常，无杂音、震动和摩擦声响，冷却装置备用电源工作方式正常。5、引线接头、电缆、母线应无发热现象。7、有载分接开关的位置指示正常。8、各控制箱和二次端子箱应关严。9、干式变压器的外部表面应无

7、积污，通风设施完好。10、变压器室的门、窗、门锁应完整，屋顶无漏水、渗水，照明应完好。七、变压器常见的故障现象 1、变压器本身出厂时就存在的问题。如端头松动、垫块松动、焊接不良、铁心绝缘不良、抗短路强度不足等。2、线路干扰在造成变压器事故的所有因素中属于最重要的。主要包括:合闸时产生的过电压,在低负荷阶段出现的电压峰值,线路故障,由于闪络以及其他方面的异常现象等。因此,必须定期对变压器进行冲击保护试验,检测变压器抗励磁涌流的强度。3、由于使用不当造成的变压器绝缘老化的速度加快。一般变压器的平均寿命只有17.8年,大大低于预期为3540年的寿命。4、遭雷击造成过电压。5、过负荷是指变压器长期处于

8、超过铭牌功率工作状态下的变压器。过负荷经常会发生在发电厂持续缓慢提升负荷的情况下,冷却装置运行不正常,变压器内部故障,最终造成变压器超负荷运行。由此产生过高的温度则会导致绝缘的过早老化,当变压器的绝缘纸板老化后,纸强度降低。因此,外部故障的冲击力就可能导致绝缘破损,进而发生故障。八、变压器常见故障的处理方法1、变压器在运行中温度升高的原因 分为外因和内因两种情况 外因:超时间的过负荷或冷却通风不好 内因；1)变压器硅钢片之间的绝缘损坏，使变压器的空载损耗增加，变压器温度升高 2)变压器绕组的绝缘损坏造成的匝间短路，产生电弧而发热，使变压器温度升高 3）分接开关接触不良，接触电阻增大而发热，使变

9、压器温度升高 4）套管内外部接线接触不良处理方法：1）查明是否因为负荷或环境温度引起，并核对相同条件下的温度记录；2）检查冷却装置，校对温度计或温控器；3）必要时降低出力；4）采取以上措施无效时，应认为变压器内部有故障，不管温度是否超过允许值，应倒换备用变压器运行后停运。2、变压器冒烟着火如何处理处理：1）立即断开变压器各侧电源，投入备用变压器运行2）停用冷却装置，迅速使用灭火装置灭火，并汇报领导3）防止火灾蔓延，受火灾威胁或影响灭火的设备应停电，用砂子或干粉灭火器灭火，但不能用水灭火3、变压器发出异常响声的原因 1）变压器负荷较大或满载、过载运行，由于电流大，铁心磁通密度增加，引起铁心硅钢片

10、振动力增强；2）内部接触不良，放电打火3）铁心接触不良，分接开关接触不良等个别零件松动4）系统中有接地或短路故障5）大动力启动使负荷变化较大6）铁芯谐振，也可能是系统中或变压器内部发生了一相断线故障或单相接地故障第二章 低压设备配电回路一、低压回路1、低压配电室分干部低压室、湿部低压室、脱墨低压室、浮选槽配电室。主要设备有：低压馈线柜、电容柜、变频柜、消谐柜。二、低压设备紧急停电送电步骤1、 当生产中发生紧急停电时，首先迅速切断各段进线开关电源，然后再依次断开各分回路电源；2、 根据现场实际情况来确定停电范围，及查看高压柜报警记录；3、 确认故障点后，将此开关退出；其它开关及时供电；4、 检查

11、故障点MCC柜内部及各回路是否存在问题（确认故障范围，尽量将影响范围缩到最小）；5、 若没有故障发生，属于进线开关误动作，应检查进线开关的设定值是否正确；6、 将故障点切除后，及时通知上级部门供电，先送照明电源，再送动力电源。7、 动力电源投入后（经验电确认），先送电源侧，再送负载侧。8、 送电完成后，及时通知生产人员，按顺序开启设备。9、 加强对故障点设备运行的巡检力度，如有问题及时处理。停电时先断开负荷侧断路器，后断开母线侧断路器，而送电时先合母线侧断路器，后合负荷侧断路器，都是为了一旦发生误操作时，缩小事故范围，避免人为扩大事故。三、电动机的使用维护和保养1轴承；2前端盖；3转轴；4接线

12、盒；5吊环；6定子铁心；7转子；8定子绕组；9机座；10后端盖；11风罩；12风扇电动机的维护和保养主要包括两大部分：轴承润滑与接线（盒）的检查1、电动机使用前应检查各项参数，如额定功率、电压、频率、转速、接线方式等是否与实际需要相符。用手转动电动机是否灵活。2、用500伏兆欧表测量绝缘电阻，其值不小于0.5兆欧。高压电机使用2500伏兆欧表测量, 其值不小于10兆欧,否则应对定子进行干燥处理.3、安装过程中，不允许大的冲击性轴向力，以免损坏轴承。扒旧电动机连轴器或皮带轮时应先用喷灯加热，并使用专用扒子将其拔下。安装电动机连轴器及皮带轮时应先用喷灯加热，不允许用大的外力捶击。4、电动机在实际负

13、载运转中应持续观察其起动情况，运行时声音是否正常。电动机运行电流是否超过额定电流。检查电动机通风是否良好。轴承有无过热及漏油。运行一段时间后应检查电动机接线等连接部分有无松动，检查接线盒内各电动机引线、电缆等是否有松动、发热、打火迹象；电缆接线是否规范，以免因电缆晃动，损伤电缆绝缘层。检查抽屉回路，测量断路器、接触器、热过载继电器等是否有缺相、接触不良、打火等。5、按照电动机日常保养情况确定电动机加油周期。一般新安装电动机运行5000小时后，应该补充或更换润滑脂，免维护轴承在使用寿命期内应根据现场情况更换电机轴承。运行超过5000小时后应每1000小时对电动机进行润滑检查并加注润滑油脂。6、日

14、常设备维护时发现轴承过热或润滑脂变质时，应该及时更换润滑脂，带加油孔的电机加油：运转中更换润滑脂，应该将出油口螺丝拧下，用加油枪加注润滑脂直至出油口有大量新加润滑脂出现并及时将排出的变质润滑脂清理干净。电动机加油后应检查跟踪轴承温度24小时，防止轴承因加油过多导致轴承散热不良，温升过高，不带加油嘴的电机应利用停机进行润滑脂的更换。7、对电机轴承的润滑情况应该建立详细、分类明确的轴承保养记录，做到有计划、有步骤、有顺序的加油保养。四、电动机的日常巡检1、巡检时检查电动机的周围环境情况，是否有滴水现象。2、检查电动机的运行情况，电流、电压是否在额定范围，有无震动、异音、发热等现象3、检查电动机的冷

15、却情况，电动机的冷却风扇是否完整，及时清理电动机散热片上的杂物。高压电机冷却水压力、轴承润滑站油流、油压是否正常。五、电动机常见的故障及处理方法1、电动机振动及噪音异常原因：1）电动机与拖动机械轴心不一致2） 电机轴承有轻微噪音3）定转子发生摩擦或风扇脱落4） 底脚螺栓松动5） 机械振动的影响处理：1）降低电动机负荷，振动是否降低或消失，无效时，停止电动机运行，联系检修检查处理。2）应确认噪音源，如电机轴承有轻微噪音，可加少量润滑脂，观察是否有改善，无改善则需停机时检查轴承；如电机轴承噪音较大，则需尽快停机检查轴承。2、电动机温度高的原因原因：1）一相熔丝断路或电源开关接触不良，造成缺相运行而

16、过热，。2)使用环境温度过高(超过40)，散热困难或电动机风道阻塞，通风不畅，进风量减小，水冷电机冷却水流量低3)电动机接线错误4)机械负载过大或被拖动机械有故障5)频繁起动，导致电机温度升高 6)电源电压超过电动机额定电压10%以上，或低于电动机额定电压5%以上，三相电源电压相间不平衡度超过5%7)定子绕组匝间或相间短路或接地，使电流增大，调损增加而过热8)笼型转子断条或绕线转子线圈接头松脱。9)电动机内外积尘和油污太多，影响散热，。10)轴承损坏或加油过多，处理：1)检查修复或更换损坏的元件，2)调整电压至额定电压，3)检查电机风叶或冷却风扇，增大冷却水流量4)检查拖动设备排除故障5)及时

17、清理电机道风槽，更换电机轴承6)必要时更换新电机。3、电机不能启动的原因 1）检查电机保护是否动作2) 检查抽屉柜主回路、控制回路是否合闸3）检查开关机构是否正常4）检查电机、拖动机械是否有故障5）检查电机保护器参数设置6）DCS后台是否有报警，通讯线路是否正常六3UF50智能马达保护器基本单元介绍及参数设置1、Win-SIMOCODE-DP是进行参数化，操作，诊断，及监测软件，通过该软件可以通过RS232口对SIMOCODE-DP进行点对点的通讯。七、ABB软起的使用及故障处理（一）熟悉ABB软启动器的组成部分、控制原理和方法；1、 熟悉软启动器的硬线和特别说明；2、 熟悉软启动器的常见故障

18、指示及解决方法；3、 能够快速准确的调试4、 能够充分分析和处理各种常见的故障；提高设备利用率，减少非计划停机时间；软起动器的组成部份ABB软起动器组成：低压控制板、高压控制板、温度监察器、可控硅整流器、键盘、风扇。(二)、ABB软启动器的工作原理软启动器的工作原理当三相异步电动机起动时起动电流很大，大概为电机额定电流的4-7倍，这对小型容量的变压器供电系统有较大的危害，这将造成供电系统电网电压下降，对于小容量电动机满足下列两个条件可以直接启动：供电网络和变压器容量足够大，一般要求其容量要大于电动机容量的4倍以上，第二，供电线路不能太长，一般以起动电流造成的瞬时电压降落低于10%-15%。怎样

19、才能减小起动电流呢？降低起动时的电压将能有效地减小起动电流。但是因电源转矩与电压的平方成正比，这使得电机在起动时的带载能力削弱。这也是降压起动必须在轻载下起动的原因。软启动器依靠改变可控硅的触发角度来达到调整电压的目的，软起动器可以将起动电流控制在电机额定电流的4倍以内，并使起动电流在起动过程中钳位在同一水平从而避免尖锋电流的冲击；当起动完毕后，利用旁路电路给主回路施以全压，可控硅退出控制。 I1、直接起动的电流曲线2、软起动器的电流曲线3、星三角起动时的电流曲线t（图一 三种起动方式的电流曲线）通过对上图曲线2和3的比较发现，星三角起动时电网经受了两次电流尖锋冲击，而软起动器起动时期起动电流

20、是可以恒定的，它还具有众多的保护功能，其优点是显而易见的（三）、ABB软启动器的快速设置1）复位：如因需要或重新使用一台已经用过的软启动器，在使用之前我们首先要作一次复位后，方可继续使用。复位的路径为：按任意键将在LCD上显示菜单-按按选择键-按下操作键直到“恢复出厂设置”字样-再按左边选择键确认即可。 2）组态及起动2.1 按两次左键,选择“应用设置”菜单，再按左键进入“离心泵”菜单2.2按上/下键选择所使用的负荷2.3按“设定存储”和“下一步”继续，或按返回到之前设定的参数2.4按上/下键设定IE的值,如果是外接旁路继电器,此电流值等于电机额定电流;如果是内接旁路继电器此电流值应设为电机额

21、定电流值的58%2.5按“存储”和“下一步”继续，或按返回到之前设定的参数2.6按上/下键选择所需的负载过载的等级2.7按“存储”和“下一步”继续，或按返回到之前设定的参数2.8若带有外部旁路接触器,请按上/下键来设定旁路监测到是位置2.9按“存储”和“下一步”继续，或按返回到之前设定的参数2.10若准备就绪？ 请按“是”若升压时间、初始电压和限流倍数等需要调节，请按右键“调节设置”。2.11回路通电2.12给动器起动信号,如果需要在面板上控制,请按此路径进行起动：“菜单”“设置”-“本地控制”-“选择”-“起动/停止”-“起动”（注意在菜单离开前电机必须停止）（四）、ABB软启动器的一般功能

22、介绍1）人机界面LED状态指示：绿色灯表示电源-控制电源电压灯已接通红色灯表示故障-故障显示黄色灯-表示保护-保护功能生效LCD状态指示：发生故障和保护动作时，LCD将会显示原因选择键和操作键： 与为菜单操作键，剩下的键为选择键(对于ABB的PST/PSTB的软启动器面板而言) 2)ABB软起动器具有多种保护功能 电机过载保护 转子堵转保护 电机欠载保护 三相失衡保护 大电流保护 逆相保护 电机温度保护 这些保护功能可以根据需要进行激活,可以选择“电机停止手动复位”“电机停止自动复位”“仅指示”2)调节设置根据电机所带负载的工况我们可以对下列参数进行调节，从而满足设备的需要升压时间：当给出启动

23、信号时，加载至电机端的输出电压逐渐增加从而使电动机起动，升压过程一直进行，直到电机达到全压状态。降压时间：当给出停止信号时，加载至电机端的输出电压逐渐减少从而使电动机停止，当此时间为0时，给停止命令，软起动器将直接切断电源初始电压：正确设定初始电压可以减少电机起动的时间。结束电压：当降压时间不为0时，此功能才生效级落电压：一接到停止命令由全压降落到此设定值，再从这一设定值开始软停过程，从而得到一个更优化的停车。冲击起动：为克服初始摩擦力，可在一个设定的时间内提供一个设定的电压，它们通过“冲击起动电压”和“冲击时间”来设定。从而靠这种冲击来松开电机，来满足某些应用。第三章、变频器组成、分类及应用

24、1、 异步电机调速系统的种类很多，但是效率很高、性能最好、应用最广的是变频调速，它可以构成高动态性能的交流调速系统来取代直流调速系统，是交流调速的 主要发展方向。变频调速是以变频器向交流电机供电，并构成开环或闭环系统，从而实现对交流电机的宽范围内无级调速。变频器可把固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电。随着电力电子技术的发展，出现了高耐压、大功率、具有自关断的全控型电力电子器件，它具有驱动功率小、开关频率高等特点，应用在逆变电路中可极大提高变频的 性能。2、 脉宽调制（PWM)变频就是把通讯系统中的调制技术推广应用到交流变频中，可使变频器具有良好的输出波形，降低了噪声和谐

25、波，提高了系统的性能。采用全数字微机控制技术，使变频器减小了体积、降低了成本、提高了效率、增强了功能。以上技术的应用，使电机基本能够平稳运行、无噪声、无抖动。交流变频调速已成为电气调速传动的主流。目前变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且已扩展到了工业生产的所有领域，以及空调器、洗衣机、电冰箱等家电中。3、 变频器的功用：变频器的功用是将频率固定(通常为工频50HZ)的交流点(三相的或单相的)交换成频率连续可调的三相交流电源。变频器的输入端(R,S ,T)接至频率固定的三相交流电源，输出端(U,V, W)输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电机。4、 变频器主要功

26、能 一、软启动马达；二、调频调压调电；三、空（轻）载时能在维持转速的时候减少电流（节能）变频器总体来说用在启动频繁的马达上，节能效果明显！ 5、 变频器的核心是电力电子器件及控制方式1.电力电子器件的发展20 世 纪 80年代中期以前，变频装置功率回路主要采用第一代电力电子器件，以晶闸管元件为主，这种装置的效率、可靠性、成本、体积均无法与同容量的直流调速装置相比。80年代中期以后采用第二代电力电子器件GTR. CTO, VDMOS-IGBT等制造的变频装置在性能和价格比上可以与直流调速装置相媲美。随着向大电流、高电压、高频化、集成化、模块化方向继续发展，第三代电力电子器件是20世纪90年代制造

27、变频装置的主流产品，中小功率的变频调速装置(1-1000kw)主要采用IGBT，大功率的变频调速装置(1000-10000kW)采用GTO器件。20世纪90年代末至今，电力电子器件的发展进入了第四代，如高压IGBT, IGCT, IEGT, SGCT、智能功率模块IPM等。6、 控制方式：变频器用不同的控制方式，得到的调速性能 、特性及用途是不同的。控制方式大体分为开环控制及闭环控制。开环控制有U/f电压与频率成正比的控制方式；闭环有转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制。现在矢量控制可以实现与直流机电枢电流控制相媲美，直接转矩控制直接取交流电动机参数进行控制，其方便准确精度高。7、 变频调速的

28、构成；要实现变频调速，必须有频率可调的交流电源，但电力系统却只能提供固定频率的交流电源，因此需要一套变频装置来完成变频的任务。历史上曾出现过旋转变频机组，但由于存在许多缺点而现在很少使用。现代的变频器都是由大功率电子器件构成的。相对于旋转变频机组，被称为静止式变频装置，是构成变频调速系统的中心环节。一个变频调速系统主要由静止式变频装置、交流电动机和控制电路3大部分组成，静止式变频装置的输入是三相式单相恒频、恒压电源，输出则是频率和电压均可调的三相交流电。至于控制电路，变频调速系统要比直流调速系统和其他交流调速系统复杂得多，这是由于被控对象感应电动机本身的电磁关系以及变频器的控制均较复杂所致。因

29、此变频调速系统的控制任务大多是由微处理机承担。为了充分利用铁心材料，在设计电动机时，总是让电动机在额定频率和额定电压下工作时的气隙磁通接近磁饱和值。因此，在电动机调速时，希望保持每极磁通量为额定值不变。如果过分增大磁通又会使铁心过分饱和，从而导致励磁电流急剧增加，绕组过分发热，功率因数降低，严重时甚至会因绕组过热而损坏电动机。故而希望在频率变化时仍保持磁通恒定，即实现恒磁通变频调速，这样，调速时才能保持电动机的最大转矩不变。8、 变频器的分类：1.按变换环节分:(1)交-交变频器：把频率固定的交流电源直接变换成频率可调的交流电，又称直接式变频器。(2)交-直-交变频器：先把频率固定的交流电整流

30、成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的交流电，又称间接式变频器。2.按电压的调制方式分:(1) PAM (脉幅调制) 变频器：输出电压的大小通过改变直流电压的大小来进行调制。在中小容量变频器中，这种方式几近绝迹。(2) PWM (脉宽调制) 变频器：输出电压的大小通过改变输出脉冲的占空比来进行调制。目前普通应用的是占空比按正弦规律安排的正弦脉宽调制(SPWM)方式。3. 按直流环节的储能方式分（对交直交）:(1)电流型直流环节的储能元件是电感线圈LF,如图所示。(2)电压型：直流环节的储能元件是电容器。9、 交交变频电路，也称周波变流器，把电网频率的交流电变成可调频率的交流电的变流电路，属于

31、直接变频电路。广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实际使用的主要是三相输出交交变频电路。（由三组输出电压相位各差120的单相交交变频电路组成）。10、 交-交与交-直-交变频器之比较：1、交-交变频器：过载能力强、效率高输出波形好、但输出频率低、使用功率器件多、输入无功功率大、高次谐波对电网影响大；2、交-直-交变频器：结构简单、输出频率变化范围大、功率因数高、谐波易于消除、可使用各种新型大功率器件。11、 PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。从最初采用模拟电路完成三角调制波和参考正弦波的比较，产生正弦脉宽调制SPWM信号以控制功率器件的开关开始，到目前采用全数字化方案，完成优化的实

32、时在线的PWM信号输出，PWM在各种应用场合仍占主导地位，并一直是人们研究的热点。由于PWM可以同时实现变频变压反抑制谐波的特点，因此在交流传动乃至其他能量交换系统中得到广泛的应用。PWM控制技术大致可以分为三类：正弦PWM，优化PWM，随机PWM。正弦PWM具有改善输出电压和电流波形、降低电源系统谐波的多重PWM技术，在大功率变频器中有其独特的优势；优化PWM所追求的则是实现电流谐波畸变率最小、电压利用率最高、效率最优、转矩脉动最小及其他特定优化目标；随机PWM原理是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪声，尽管噪音的总分贝数未变，但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱。12、

33、正弦波脉宽调制(SPWM)变频器：SPWM变频器结构简单，性能优良，主电路不用附加其他装置，已成为当前最有发展前途的一种结构形式。图3所示为SPWM变频器的电路原理，该电路的主要特点是：(1)主电路只有一个可控的功率环节，简化了结构；(2)使用了不可控的整流器，使电网功率因数与变频器输出电压的大小无关而接近于1；(3)变频器在调频的同时实现调压，而与中间直流环节的元件参数无关，加快了系统的动态响应；(4)可获得比常规6拍阶梯波更好的输出电压波形，能抑制或消除低次谐波，使负载电动机可在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉动小，大大扩展了拖动系统调速范围，并提高了系统的性能。13、 变频器的四种控制

34、方式：变频器对电动机进行控制是根据电动机的特性参数及电动机运转要求，进行对电动机提供电压、电流、频率进行控制达到负载的要求。因此就是变频器的主电路一样，逆变器件也相同，单片机位数也一样，只是控制方式不一样，其控制效果是不一样的。所以控制方式是很重要的。它代表变频器的水平。目前变频器对电动机的控制方式大体可分为U/f恒定控制 ，转差频率控制，矢量控制，直接转矩控制。 1、U/f恒定控制：U/f控制是在改变电动机电源频率的同时改变电动机电源的电压，使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的效率，功率因数不下降。因为是控制电压与频率之比，称为U/f控制。恒定U/f控制存在的主要问题是（1）低

35、速性能较差，转速极低时，电磁转矩无法克服较大的静摩擦力，不能恰当的调整电动机的转矩补偿和适应负载转矩的变化; （2）其次是无法准确的控制电动机的实际转速。由于恒U/f变频器是转速开环控制，由异步电动机的机械特性图可知，设定值为定子频率也就是理想空载转速，而电动机的实际转速由转差率所决定，所以U/f恒定控制方式存在的稳定误差不能控制，故无法准确控制电动机的实际转速。2、转差频率控制：在稳态情况下，当稳态气隙磁通恒定时，异步电机电磁转矩近似与转差角频率成正比。因此，控制ws就相当于控制转矩。采用转速闭环的转差频率控制，使定子频率w 1 = wr + ws ，则w 1随实际转速wr增加或减小，得到平

36、滑而稳定的调速，保证了较高的调速范围。转差频率控制就是通过控制转差频率来控制转矩和电流。转差频率控制需要检出电动机的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，然后以电动机速度与转差频率之和作为变频器的给定频率。与U/f控制相比，其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。另外，它有速度调节器，利用速度反馈构成闭环控制，速度的静态误差小。然而要达到自动控制系统稳态控制，还达不到良好的动态性能。3、矢量控制：也称磁场定向控制。它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出，以直流电机和交流电机比较的方法阐述了这一原理。由此开创了交流电动机和等效直流电动机的先河。矢量控制变频调速的做法是将

37、异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流Ia、Ib、Ic。通过三相-二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1、Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流 ， It1相当于直流电动机的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换实现对异步电动机的控制。矢量控制方法的出现，使异步电动机变频调速在电动机的调速领域里全方位的处于优势地位。但是，矢量控制技术需要对电动机参数进行正确估算，如何提高参数的准确性是一直研究的话题。 4、直接转矩控制：该技术在很大程度上解决了矢量控制的不足

38、，它不是通过控制电流，磁链等量间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控量来控制。转矩控制的优越性在于 ，转矩控制是控制定子磁链，在本质上并不需要转速信息，控制上对除定子电阻外的所有电机参数变化鲁棒性良好，所引入的定子磁链观测器能很容易估算出同步速度信息，因而能方便的实现无速度传感器，这种控制被称为无速度传感器直接转矩控制。14、 变频器的保护功能：1.过电流保护功能：1、过电流的原因（1）外部故障引起的过电流。如电动机堵转、变频器输出侧短路等。（2）运行过电流。如加速或减速时间过短引起的过电流等。3）变频器自身故障引起的过电流；2、变频器对过电流的处理：变频器将首先根据电流上升的“陡度”来判断是否

39、出现短路或接地，如果是，则立即跳闸；如果不是短路，而属于运行过电流，则首先进行自处理，在自处理不能使电流下降的情况下，则跳闸。自处理方法：当电流超过设定值时，变频器首先将工作频率适当降低，到电流低于设定值时，工作频率再逐渐恢复。2.过载保护功能：是保护电动机过载的。从根本上说，对电动机进行过载保护的目的，是使电动机不因过热而烧坏。因此，进行保护的主要依据便是电动机的温升不 应超过其额定值。1、发热保护的反时限特性：电动机的热保护功能应该具有反时限特性。即，电动机的运行电流越大，保护动作的时间越短。2、温升与频率的关系：电动机在低频运行时，如没有外部强迫通风，散热情况将变差。3、变频器中的电子热

40、保护功能。电子热保护功能主要特点有：（1）具有反时限特性。（2）在不同的 运行频率下有不同的保护曲线，频率越低，允许连续运行的时间越短。3.电压保护功能（1）电源过电压。当电源过电压时，可利用变频器的 “自动电压调整” 功能，使输出的平均电压维持恒定。但电压太高，电动机侧电压脉冲的幅值过高，对电动机绕组的绝缘不利，必须跳闸，进行保护。降速过电压。即降速过快引起的过电压，变频器将首先进行自处理，如自处理后电压仍偏高，则跳闸。发生欠电压的原因大致有以下几种情况：（1）电源电压过低或缺相。（2）变频器的整流桥损坏。（3）变频器整流后的限流电阻未切除电路。这是由于和限流电阻并联的晶闸管或继电器发生故障

41、所致。对于电源欠电压，如运行频率低于50Hz，变频器可在一定范围内通过“自动电压调整” 功能调整其输出电压。对于其他几种情况，变频器必须跳闸，进行保护。4.其他保护功能：1、模块的过热保护：逆变模块除是关键器件外还因为它累计损耗功率较大，是主要的发热器件，因此变频器内部最需要进行发热保护的部件是逆变模块，变频器内设置了温度检测环节，当温度超过一定值，变频器将跳闸。2、软件的自检保护：由于变频器软件系统的运算错误有可能导致十分严重的后果，因此变频器对自身的软件具有完善的自检系统，一旦软件运算出错，将立即跳闸。3、接受外部故障信号的保护。变频器的输入控制端中，有12个专门接受外部故障信号的 端子，

42、拖动系统中任何需要保护的信号，都可以接到该端子上。变频器在接到外部故障信号时，将立即跳闸，进行保护。变频器应用：（一）变频器的应用范围已越来越广泛，有1、在电梯上的应用2、在水泵、风机控制方面的应用3、在机床、起重机方面的应用4、在机电设备中的应用（空调设备，洗衣机、压缩机的变频器控制）5、在生产线上的应用（冶金、纺织、造纸、总线控制系统中的应用）第四章 变频器的更换步骤及参数设置1、 断开变频器主电源熔断开关（刀熔开关或断路器），等待5分钟，待中间回路电容放电完毕后方可操作；2、 用螺丝刀拆除profibus-DP ADAPTER（RPBA-01-KIT）及固定在上面的profibus-DP

43、连接器（注意通讯线弯曲半径不要过大，防止接线松脱），以及I/O接线端子；3、 确认放电完毕后，取下变频器下方功率电缆的塑料护盖，带上静电护腕，连接护腕到可靠接地端；4、 拆除变频器出线电机线及进线主电源线；（接线头要做好防护，防止连接到其它线路，发生危险）5、 通过变频器的吊耳将变频器抬起，拆除变频器底部固定的4 个螺丝，将变频器移出、放稳；6、 检查变频器的铭牌与所更换的变频器是否一致；7、 连接外部+24V电源供电（如下图）；7.1 用钳子松动盖在+24VDC电源输入端子的接头7.2 将连接端子向上拔出7.3 从连接端子上解开连线（放好连接端子以备以后应用7.4 用绝缘胶带将每根连线的末端

44、单独分离7.5 再将所有线用绝缘胶带包好7.6 将连线推入框架内7.7 将外部+24V电源线接入未连接的端子：+线接入端子1，-线接入端子27.8 插入端子块8、 通过吊耳将变频器提起并移到柜中，将螺栓孔安装到柜内安装板或支架上，固定好螺丝；9、 使用螺丝刀拆下功率电缆防护用塑料罩子，并在电缆接线头安装处开孔以便于电缆接线；10、将主电源电缆的相导线连接到U1/V1/W1端子上，将电机电缆的相导线连接到U2/V2/W2端子；将电缆屏蔽层绞合后接到接地端子上；11、连接控制电缆：拉开控制盘框架的把手，将其转离，把I/O电缆连接端子按标识接至RMIO板的端子排上（使用螺钉固定好控制电缆的屏蔽层，屏

45、蔽层要360接地），关好控制盘框架；12、将profibus-DP ADAPTER（RPBA-01-KIT）通讯卡安装到可选模块1口，并紧固；13、确认断路器下面到变频器进线端的连接电缆（确认好变频器的进线及出线）、检查变频器内部有无杂物、变频器出线端的电缆，特别是进线到主开关的连接绝对不能出现短路；控制线接线正确无误后，将主断路器及控制回路开关推到工作位置，变频器上电；14、变频器参数按下列步骤进行设置：ACS800变频器常用的电机参数CodeDescriptionValue1601RUN ENABLEDI11602PARAMETER LOCK0(1=Parameter change ena

46、ble)1603PASS WORD3589901LANGUAGEBRITISH ENGLISH9902APPLIC MAKROFACTORY9904MOTOR CTRL MODEDTC9905MOTOR NOM VOLTAGE400V9906MOTOR NOM CURR额定电流9907MOTOR NOM FREQ50HZ9908MOTOR NOM SPEED电机额定转速9909MOTOR NOM POWER电机额定功率1001EXT1 STRT/STP/DIRCOMM.CW1003DIRECTIONFORWARD1101KEYPAD REF SELREF 1 (Ref.: Hz by 9904

47、=scalar)1102EXT1 / EXT2 SELEXT11103REF1 SELECTCOMM.REF1104REF1 MINrpm (at min. Frequency)1105REF1 MAXrpm (at max. Frequency)1401RELAY OUTPUT 12(Freq. converter OK)1402RELAY OUTPUT 23(Feedback: Drive in Operation)1403RELAY OUTPUT 34或5:Fault/Fault(-1)1406RO2 TON DELAY0S1407RO2 TOFF DELAY300S2101START

48、FUNCTIONAUTO2103STOP FUNCTIONCOAST2201ACC / DEC SELACC / DEC 12202ACCEL TIME 15.00s2203DECEL TIME 15.00s3001AI MIN FUNCTIONNO3002PANEL LOSSFAULT3003EXTERNAL FAULTDI53004MOTOR THERM PROTWARNING3005MOT THERM P MODEDTC15、ACS800变频器通讯的参数设置：15.1、按照RPBA-01适配器模块的用户手册调整硬件（如站号，终端电阻等）15.2、将参数98.02（Comm. Module

49、 Link）设为FIELDBUS,确定参数98.07（Comm. PROFILE）为ABB DRIVES.15.3、将参数51.01（Module type）设为FROFIBUS DP；15.4、将参数51.05（PIZD3 OUT）设为0；15.5、将参数51.06（PIZD3 IN）设为104；15.6、将参数51.07（PIZD4 OUT）设为0；15.7、将参数51.08（PIZD4 IN）设为106；15.8、将参数51.09（PIZD5 OUT）设为0；15.9、将参数51.10（PIZD5 IN）设为105；15.10、将参数51.11（PIZD6 OUT）设为0；15.11、将

50、参数51.12（PIZD6 IN）设为143；15.12、将参数51.13（PIZD7 OUT）设为0；15.13、参数51.14（PIZD7 IN）设为117；15.14、参数51.15（PIZD8 OUT）设为0；15.15、参数51.16（PIZD8 IN）设为110；15.16、将参数51.17（PIZD9 OUT）设为0；15.17、将参数51.18（PIZD9 IN）设为320；15.18、将参数51.19（PIZD10 OUT）设为0；15.19、将参数51.20（PIZD10 IN）设为325；15.20、将参数51.21（DP MODE）设为0；15.21、将参数51.28（

51、FILE CPI FW REV）设为114；15.22、将参数51.29（FILE CONFIG ID）设为101；15.23、将参数51.30（FILE C0NFIG REV）设为10；15.24、将参数51.31（FBA STATUS）设为ON-LINE；15.25、将参数51.32（FBA CPI FW REV）设为128；15.26、将参数51.33（FBA APPL FW REV）设为211；15.27、将参数51.27设为REFRESH，等参数恢复DONE后进行下一步；16、将profibus-DP通讯连接器连接到变频器的profibus-DP ADAPTER（RPBA-01-KI

52、T）通讯卡上. 当主机显示及在线状态指示灯由红灯变为绿灯后，说明变频器与DCS间通讯正常，手动进行电机参数辨识后即可投入使用。第五章、 临时性接线规范1、 首先检查电器设备的防护措施是否到位。2、 检查设备所用电缆是否符合安全要求，做到有接头不接，不架空不接，用电设备不符合安全要求不接。3、 明确设备电压等级，一般电焊机为380V二相、三相，压弧焊220V、手动工具220V接线完毕后确认用电设备的电压等级。4、 认所用漏电保护器是3机3线还是3机4线制，检查每机是 否通电正常，测量电压等级。5、检查检修箱漏电保护是否正常工作。6、将电源线适当架空。7、接线时按设备的电压等级接线，接线完毕后，检

53、查每个接线处是否压紧，以免造成漏电保护器发热损坏或接线脱落。8、送电后检查设备是否工作正常。第六章、 现场设备：电气照明1、 电气照明，利用电能转变为光能进行人工照明的各种设施，电气照明系统可按照明方式分为三种：一般照明、局部照明和混合照明。按其使用目的可分为6种:1.正常照明、正常情况下的室内外照明，对电源控制无特殊要求。2.事故照明、当正常照明因故障而中断时，能继续提供合适照度的照明。一般设置在容易发生事故的场所和主要通道的出入口。3.值班照明、供正常工作时间以外的、值班人员使用的照明。4.警卫照明、用于警卫地区和周界附近的照明，通常要求较高的照度和较远的照明距离。5.障碍照明、装设在建筑

54、物上、构筑物上以及正在修筑和翻修和道路上，作为障碍标志的照明。6.装饰照明、用于美化环境或增添某种气氛的照明，如节日的彩灯、舞厅的多色灯光等。2、电光源分类：1、热辐射光源。如：白炽灯、卤钨灯2、气体放电光源利用蒸汽的弧光放电或非金属的电离激发出可见光。3、金属气体放电光源：如：汞灯、钠灯4、惰性气体放电光源：如：氙灯、汞氙灯、霓虹灯5、金属卤化物灯：如 ：钠铊铟灯、金属卤素灯3、电光源的主要技术指标1、额定电压、额定电流和额定功率 额定电压电光源正常工作的电压额定电流在额定电压下工作通过的电流额定功率在额定工作状态下所消耗的有功功率。2、额定光通量和发光效率发光效率光电源在额定工作状态下每消耗1W的有功功率 所发出的光通量, 单位是 lm/w。发光效率越高越节能。3、平均寿命：电光源有效寿命的平均值。一般以小时表示。4、色表：光源发光的颜色称为光源的色表，它可用色温表示。色温是指电光源发出光的颜色。色温在2000K时呈橙色;2500K左右呈浅橙色;3000K左右为橙白色;4000K