高压变频器培训资料课件

工频：各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均固定值，如200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz），等等变频器：通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”基本原理工频：各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其1高高方式交直交方式单元串联多电平方式空间电压矢量控制技术SPWM调制方式移相多脉冲整流技术强电弱电间光电隔离编码技术基本原理高高方式基本原理2基本原理三相交流输入，经过整流-滤波-逆变，单相输出，单元串联，叠加升压。基本原理三相交流输入，经过整流-滤波-逆变，单相输出，单元串3HIVERT6KV系列HIVERT6KV系列4各段波形图交流输入正弦波整流滤波直流波交流输出矩形波各段波形图交流输入整流滤波交流输出5串联叠加输出波形实际为矩形波移相叠加，叠加后的波形近似为正弦波串联叠加输出波形实际为矩形波移相叠加，叠加后的6移相叠加采用移相变压器的移相角进行调整输出移相角=60°/单元个数

例如：5个串联单元，

移相角=60°/5=12°

移相叠加采用移相变压器的移相角进行调整输出76KV采用5个单元，10KV采用9个单元变频器系列每相串联单元数单元额定电压输出相电压输出线电压每相电压等级数量6kV5690V3450V6000V1110kV9690V5769V10000V196KV采用5个单元，10KV采用9个单元变频器每相串联单元额8移相变压器图移相变压输出点T移相变压输出点S移相变压输出点R变压器底座风机变压器感温线移相变压器本体移相变压器铭牌变压器底座风机输入电流检测互感器1输入电流检测互感器2移相变压器图移相变压输出点T移相变压输出点S移相变压输出点R9单元装配流程(HPU690/048D1)外壳大电容散热器整流桥IGBT后盖连接铁条滤波电容白色47uF±10%黄色0.22uF±5%输出铁条输入铁条绿色电阻1400/5单元装配流程(HPU690/048D1)外壳10熔断器80A铭牌标示单元驱动板单元控制板扎线END单元装配流程(HPU690/048D1)熔断器80A铭牌标示单元驱动板单元控制板扎线END单元装配流11单元正面图单元输出L1单元输出L2散热器光纤线接点RST熔断器合康标示单元正面图单元输出L1单元输出L2散热器光纤线RST熔断器合12单元侧面图电容单元驱动板单元控制板IGBT接线温控接线三相AC输入电源线电阻单元侧面图电容单元单元IGBT温控接线三相AC输入电源线电阻13单元柜组装图移相变压器与单元连接线R,S,T霍尔元件1霍尔元件2单元串联铜排单元输出U单元输出V单元输出W柜门开关单元柜组装图移相变压器与单元连接线霍尔元件1霍尔元件2单元串14单元测试方法(HPU690/048D1)

1.输入AC690V2.检测电容电压C1，C2，C3，范围（315~325V）3.手动升压至机台显示“过压故障”4.再检测电容电压C1，C2，C3，范围（385~395V）5.三电容电压相加得总过压保护值，范围（1160~1170V）6.输入DC540V，等待4~5S,待系统出现缺相警报7.RUN，当运行频率到达给定频率50Hz后，检查示波器显示波形单元测试方法(HPU690/048D1)15单元测试方法(HPU690/048D1)8.STOP，插入单元电容DC电源接线9.高压分断打开，启动单元上电，手动升压（缓慢），警报解除，AC值约在220V，停止升压10.RUN，当频率到达50Hz，检查电压波形11.STOP，停止运行12.手动升压至690V，记录电容电压值是否均衡，约320V13.RUN，当频率到达50Hz后，检查示波器电压波形14.STOP，手动升压至显示过压故障，电压值约为840V单元测试方法(HPU690/048D1)8.16单元测试方法(HPU690/048D1)15.RUN，频率到达50Hz后，检查示波器电压波形，STOP后再次RUN，检测两次16.按下高压分断，手动升压旋钮归零，单元放电完毕17.再5组并列进行老化实验，时间2H，温度80°单元测试方法(HPU690/048D1)1517旁路技术单元旁路技术：主要是在单元输出处加装可控硅，以控制单元输出的通与断，若检测到单元出现故障，则控制系统自动短路三相中同一位置的功率单元，有时整个系统需要降容使用，（如，A1出现故障需要旁路，则系统短路B1&C1。旁路技术单元旁路技术：18控制器正面图光纤板光纤通讯线电源板信号板控制板控制器正面图光纤板光纤通讯线电源板信号板控制板19接口母板接线座XS1接线座XS2接线座XS3接线座XS4接线座XS5接口母板接口母板控制板接口母板接线座XS1接线座XS2接线座XS3接线座XS4接线20现场勘察现场需要摘抄的数据1.电机的铭牌：型号、电机容量、额定电压、额定电流、转速、厂商等。2.负载铭牌：型号、扬程、流量、厂商等。3.实际运行的电流与电压。4.流量与压力、阀门挡板的开度（入口与出口）、阀前压力与阀后压力的差值。5.工艺变化:流量负荷、周期时间、运行记录或均值等。现场勘察现场需要摘抄的数据21电厂（主要可做电机）1.一次风机2.二次风机3.凝结泵4.循环泵5.给水泵电厂（主要可做电机）22水泥厂（主要电机）1.窑头风机2.窑尾风机3.高温风机4.原料磨电机5.水泥磨电机6.循环电机水泥厂（主要电机）23钢铁厂（主要电机）1.除尘风机2.转炉风机钢铁厂（主要电机）24节能计算工频消耗功率P工=1.732*U*I*cosø*αcosø为功率因数α为常数，取值0.85-0.95

节能计算工频消耗功率25节能计算以风机、水泵类负载，根据流体力学理论:流量与转速的一次方成正比Q1/Q2=n1/n2压力与转速的二次方成正比H1/H2=(n1/n2)²轴功率与转速的三次方成正比P1/P2=(n1/n2)³节能计算以风机、水泵类负载，根据流体力学理论:26节能计算变频后的功率与变频前轴功率的关系为P变=P轴*(n2/n1)³=P轴*(Q2/Q1)³（理论值）变频实际功率为P0=P变/0.96节电率ŋ=(P实-P0)/P实*100%节能计算变频后的功率与变频前轴功率的关系为27节能计算根据经验值开度≈Q²但必须与实际电流值进行对比，取相对最大值计算。节能计算根据经验值28技术方案的内容1.节能部分2.主回路设计3.控制回路设计技术方案的内容1.节能部分29控制回路包括1.变频控制2.远程控制3.DCS控制4.通讯5.闭环6.开环7.联锁保护控制回路包括1.变频控制30变频器的优点优良的调速性能，可完全满足生产工艺要求；良好的节能效果，可提高系统运行效率；实现电机软启动，减小启动冲击，降低维护费用，延长设备使用寿命；系统安全、可靠，确保风机连续运行；控制方便、灵活，自动化水平高；输入谐波含量小，不对电网造成污染；输出谐波含量低，适合所有改造项目的异步电动机，无须降容使用。变频器的优点优良的调速性能，可完全满足生产工艺要求；31HIVERT变频器的整机图变压器柜温控仪风机风机功率单元柜输出室监视器滤网HIVERT变频器的整机图变压器柜温控仪风机风机功率单元柜输32HIVERT变频器的特点高效率，额定工况下，系统总效率高达96%以上，其中变频部分效率大于98%功率单元模块化结构，可以互换，维护简单输出电压自动调整（avr）功率单元光纤通讯控制，完全电气隔离内置PID调节器，可实现闭环运行隔离RS485接口，采用MODBUS通讯规约HIVERT变频器的特点高效率，额定工况下，系统总效率高达933具有本地、远程、上位三种控制方式全面的故障监测电路、及时的故障报警保护和准确的故障记录保存输入、输出谐波含量低，输入功率因数高功率单元工作电源为高压开关电源，避免了瞬时掉电对单元的影响；瞬时停电保护功能；HIVERT变频器的特点具有本地、远程、上位三种控制方式HIVERT变频器的特点34HIVERT变频器的特点冷却风机采用高压主电源降压后直接驱动，避免了冷却风机启、停时对控制系统的干扰；操作平台采用全中文操作界面，系统运行可靠、操作简便；限流功能飞车启动功能结构紧凑，体积小主要器件均采用世界一流厂商的成熟产品运用合作伙伴的“风量突变时的锅炉保护”专利技术，尚属首创HIVERT变频器的特点冷却风机采用高压主电源降压后直接驱动35工频：各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均固定值，如200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz），等等变频器：通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”基本原理工频：各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其36高高方式交直交方式单元串联多电平方式空间电压矢量控制技术SPWM调制方式移相多脉冲整流技术强电弱电间光电隔离编码技术基本原理高高方式基本原理37基本原理三相交流输入，经过整流-滤波-逆变，单相输出，单元串联，叠加升压。基本原理三相交流输入，经过整流-滤波-逆变，单相输出，单元串38HIVERT6KV系列HIVERT6KV系列39各段波形图交流输入正弦波整流滤波直流波交流输出矩形波各段波形图交流输入整流滤波交流输出40串联叠加输出波形实际为矩形波移相叠加，叠加后的波形近似为正弦波串联叠加输出波形实际为矩形波移相叠加，叠加后的41移相叠加采用移相变压器的移相角进行调整输出移相角=60°/单元个数

例如：5个串联单元，

移相角=60°/5=12°

移相叠加采用移相变压器的移相角进行调整输出426KV采用5个单元，10KV采用9个单元变频器系列每相串联单元数单元额定电压输出相电压输出线电压每相电压等级数量6kV5690V3450V6000V1110kV9690V5769V10000V196KV采用5个单元，10KV采用9个单元变频器每相串联单元额43移相变压器图移相变压输出点T移相变压输出点S移相变压输出点R变压器底座风机变压器感温线移相变压器本体移相变压器铭牌变压器底座风机输入电流检测互感器1输入电流检测互感器2移相变压器图移相变压输出点T移相变压输出点S移相变压输出点R44单元装配流程(HPU690/048D1)外壳大电容散热器整流桥IGBT后盖连接铁条滤波电容白色47uF±10%黄色0.22uF±5%输出铁条输入铁条绿色电阻1400/5单元装配流程(HPU690/048D1)外壳45熔断器80A铭牌标示单元驱动板单元控制板扎线END单元装配流程(HPU690/048D1)熔断器80A铭牌标示单元驱动板单元控制板扎线END单元装配流46单元正面图单元输出L1单元输出L2散热器光纤线接点RST熔断器合康标示单元正面图单元输出L1单元输出L2散热器光纤线RST熔断器合47单元侧面图电容单元驱动板单元控制板IGBT接线温控接线三相AC输入电源线电阻单元侧面图电容单元单元IGBT温控接线三相AC输入电源线电阻48单元柜组装图移相变压器与单元连接线R,S,T霍尔元件1霍尔元件2单元串联铜排单元输出U单元输出V单元输出W柜门开关单元柜组装图移相变压器与单元连接线霍尔元件1霍尔元件2单元串49单元测试方法(HPU690/048D1)

1.输入AC690V2.检测电容电压C1，C2，C3，范围（315~325V）3.手动升压至机台显示“过压故障”4.再检测电容电压C1，C2，C3，范围（385~395V）5.三电容电压相加得总过压保护值，范围（1160~1170V）6.输入DC540V，等待4~5S,待系统出现缺相警报7.RUN，当运行频率到达给定频率50Hz后，检查示波器显示波形单元测试方法(HPU690/048D1)50单元测试方法(HPU690/048D1)8.STOP，插入单元电容DC电源接线9.高压分断打开，启动单元上电，手动升压（缓慢），警报解除，AC值约在220V，停止升压10.RUN，当频率到达50Hz，检查电压波形11.STOP，停止运行12.手动升压至690V，记录电容电压值是否均衡，约320V13.RUN，当频率到达50Hz后，检查示波器电压波形14.STOP，手动升压至显示过压故障，电压值约为840V单元测试方法(HPU690/048D1)8.51单元测试方法(HPU690/048D1)15.RUN，频率到达50Hz后，检查示波器电压波形，STOP后再次RUN，检测两次16.按下高压分断，手动升压旋钮归零，单元放电完毕17.再5组并列进行老化实验，时间2H，温度80°单元测试方法(HPU690/048D1)1552旁路技术单元旁路技术：主要是在单元输出处加装可控硅，以控制单元输出的通与断，若检测到单元出现故障，则控制系统自动短路三相中同一位置的功率单元，有时整个系统需要降容使用，（如，A1出现故障需要旁路，则系统短路B1&C1。旁路技术单元旁路技术：53控制器正面图光纤板光纤通讯线电源板信号板控制板控制器正面图光纤板光纤通讯线电源板信号板控制板54接口母板接线座XS1接线座XS2接线座XS3接线座XS4接线座XS5接口母板接口母板控制板接口母板接线座XS1接线座XS2接线座XS3接线座XS4接线55现场勘察现场需要摘抄的数据1.电机的铭牌：型号、电机容量、额定电压、额定电流、转速、厂商等。2.负载铭牌：型号、扬程、流量、厂商等。3.实际运行的电流与电压。4.流量与压力、阀门挡板的开度（入口与出口）、阀前压力与阀后压力的差值。5.工艺变化:流量负荷、周期时间、运行记录或均值等。现场勘察现场需要摘抄的数据56电厂（主要可做电机）1.一次风机2.二次风机3.凝结泵4.循环泵5.给水泵电厂（主要可做电机）57水泥厂（主要电机）1.窑头风机2.窑尾风机3.高温风机4.原料磨电机5.水泥磨电机6.循环电机水泥厂（主要电机）58钢铁厂（主要电机）1.除尘风机2.转炉风机钢铁厂（主要电机）59节能计算工频消耗功率P工=1.732*U*I*cosø*αcosø为功率因数α为常数，取值0.85-0.95

节能计算工频消耗功率60节能计算以风机、水泵类负载，根据流体力学理论:流量与转速的一次方成正比Q1/Q2=n1/n2压力与转速的二次方成正比H1/H2=(n1/n2)²轴功率与转速的三次方成正比P1/P2=(n1/n2)³节能计算以风机、水泵类负载，根据流体力学理论:61节能计算变频后的功率与变频前轴功率的关系为P变=P轴*(n2/n1)³=P轴*(Q2/Q1)³（理论值）变频实际功率为P0=P变/0.96节电率ŋ=(P实-P0)/P实*100%节能计算变频后的功率与变频前轴功率的关系为62节能计算根据经验值开度≈Q²但必须与实际电流值进行对比，取相对最大值计算。节能计算根据经验值63技术方案的内容1.节能部分2.主回路设计3.控制回路设计技术方案的内容1.节能部分64控制回路包括1.变频控制2.远程控制3.DCS控制4.通讯