高壓變頻器由高 - 低 - 高;低 - 高;高 - 高之分。
高壓變頻器的每個功率單元相當(dāng)于一個三電平的二相輸出的低壓變頻器,通過疊加成為高壓三相交流電,變頻器中點(diǎn)與電動機(jī)中性點(diǎn)不連接,
變頻器輸出實(shí)際上為線電壓,由A相和B相輸出電壓產(chǎn)生的UAB輸出線電壓可達(dá)6000V,為25階梯波。如下圖所示,為輸出的線電壓和相電壓的階梯波形,UAB不僅具有正弦波形而且臺階數(shù)也成倍增加,因而諧波成分及dV/dt均較小。
二、變頻器的輸出電壓與頻率的轉(zhuǎn)變
異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是機(jī)電的 磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過的電流之間相互轉(zhuǎn)變而發(fā)生的,在額外頻率下,假如電壓穩(wěn)定而只低落頻率,那末磁通就過大,磁回路飽和,電機(jī)電流增大,重大時將銷毀機(jī)電。 是以,頻率與電壓要成比例地轉(zhuǎn)變,即轉(zhuǎn)變頻率的同時節(jié)制變頻器的輸入電壓,使電動機(jī)的磁通堅(jiān)持必定,防止磁飽和征象的發(fā)生。這便是VVVF的界說。這里的 電壓指的是電機(jī)的線電壓或許相電壓的有效值。
三、電動機(jī)使用工頻電源驅(qū)動時,電壓低落則電流增長;對付變頻器驅(qū)動,假如頻率低落時電壓也低落,那末電流能否增長頻率低落(低速)時,假如輸入相同的功率,則電流增長,但在轉(zhuǎn)矩必定的條件下,電流險些牢固。
四、變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)
采
用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn),跟著電機(jī)的加快響應(yīng)進(jìn)步頻率和電壓,起動電流被限定在150%額外電流如下(依據(jù)機(jī)種分歧,為125%~200%)。用工頻電源間接起
動時,起動電流為6~7倍,是以,將發(fā)生機(jī)器電氣上的打擊。采用的變頻器傳動能夠或許膩滑地起動(起動光陰變長)。起動電流為額外電流的1.2~1.5
倍,起動 轉(zhuǎn)矩為70%~120%額外轉(zhuǎn)矩;對付帶有轉(zhuǎn)矩主動加強(qiáng)功效的變頻器,起動轉(zhuǎn)矩為100%以上,能夠或許帶全負(fù)載起動。
五、V/f是什么形式
頻
率低落時電壓V也成比例低落,堅(jiān)持V/f比恒定節(jié)制是異步機(jī)電變頻調(diào)速的最根本的節(jié)制方法,它在節(jié)制機(jī)電的電源頻率變更的同
時節(jié)制變頻器輸入的電壓,并使兩者之比V/f為恒定,從而使機(jī)電的磁通堅(jiān)持恒定。在機(jī)電額外運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,機(jī)電的定子電阻和漏抗的電壓降比較小,機(jī)電的端電
壓和機(jī)電的覺得電勢類似相稱。
V/f
比恒定節(jié)制存在的緊張成績是低速機(jī)能較差。其緣故原由原由一是低速時異步機(jī)電定子電阻電壓降所占比例變大,
已不克不及疏忽,不克不及再覺得定子電壓和機(jī)電覺得電勢類似相稱,仍按V/f比必定節(jié)制已不克不及堅(jiān)持機(jī)電磁通恒定。機(jī)電磁通的減小必定組成機(jī)電的電磁轉(zhuǎn)
矩減小;其余
變頻器功率器件的死區(qū)光陰也是影響機(jī)電低速機(jī)能的緊張緣故原由原由,死區(qū)光陰組成電壓低落同時還會惹起轉(zhuǎn)矩脈動,在必定條件下還會惹起轉(zhuǎn)速、電流的振蕩。
V/f比恒定節(jié)制常用于通用變頻器上。這類變頻器緊張用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速功效,和對調(diào)速規(guī)模請求不高的場所。V/f比恒定節(jié)制的凸起長處是能夠或許停止機(jī)電的開環(huán)速率節(jié)制。
六、V和f,如何改才能使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩變更
頻率低落時完整成比例地低落電壓,那末因?yàn)榻粨Q阻抗變小而電阻牢固,將組成在低速下發(fā)生的轉(zhuǎn)矩有減小的偏向。是以,在低頻時給定V/f,要使輸入電壓進(jìn)步一些,以便得到必定的起動轉(zhuǎn)矩,這類賠償稱加強(qiáng)起動。能夠或許采納各類方法完成,有主動停止的方法、決議V/f形式或調(diào)劑電位器等方法。
七、開環(huán)
給所使用的機(jī)電裝設(shè)速率傳感器,將現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)速反饋給節(jié)制裝配停止節(jié)制的,稱為“閉環(huán)”,不消速率傳感器運(yùn)轉(zhuǎn)的就叫作“開環(huán)”,通用變頻器多為開環(huán)方法。
八、高壓變頻器自我保護(hù)機(jī)制
輸入過載、輸入過流、電網(wǎng)過電壓、電網(wǎng)欠電壓、電網(wǎng)失電、直流母線過電壓、直流母線欠電壓、變壓器過熱、缺相、節(jié)制電源掉電、驅(qū)動差錯、功率器件過熱、散熱風(fēng)機(jī)差錯、內(nèi)部給定掉線、接地差錯、光纖差錯等等。
電壓與電流源型變頻器的差別
變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓源型和電流源型。電壓源型是將電壓源的直流變更交換的變頻器,直流回路的濾波元件是電容;電流源型是將電流源的直流變更加交換的變頻器,其直流回路濾波元件是電感。主要應(yīng)用在七大領(lǐng)域
1、冶金業(yè)———高壓變頻器在冶金工作的運(yùn)用首要有板材和線材的軋機(jī)、卷取機(jī)、風(fēng)機(jī)、料漿泵等,首要以電機(jī)節(jié)能為目的。
2、電力 工業(yè)———我國發(fā)電能力居國際第二,僅次于美國。電力工作也是變頻器產(chǎn)品的主要運(yùn)用領(lǐng)域之一。從我國火電廠中與變頻器相關(guān)的控制進(jìn)程看,風(fēng)、煤、水、渣和 尾氣系統(tǒng)的傳動設(shè)備都合適變頻器的運(yùn)用。其間,除煤系統(tǒng)(排粉機(jī)、給煤機(jī))外,其它4類系統(tǒng)均以風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載為主。變頻器產(chǎn)品首要用來改動煤量、粉量、 水量等,以習(xí)氣負(fù)載的改動,結(jié)束抵達(dá)節(jié)約動力、前進(jìn)控制工藝水平的目的,對火電廠的節(jié)能、降耗、減排、安全、安穩(wěn)工作有主要意義。
3、供水———共用工程中的給排水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)等。這些設(shè)備首要是風(fēng)機(jī)水泵類電機(jī)負(fù)載,運(yùn)用高壓變頻器的節(jié)能效果十分出色,一般能夠完結(jié)節(jié)約用電30%擺布。
4、油氣鉆采業(yè)———2004年以來油氣鉆采工作一向處在高景氣周期,我國三大油企勘探費(fèi)用開支堅(jiān)持20%以上的添加水平。近期我國在石油天然氣領(lǐng)域呈 現(xiàn)了一系列嚴(yán)峻資本發(fā)現(xiàn),如10億噸原油地質(zhì)儲量的河北冀東南堡油田、5000億立方米地質(zhì)儲量的四川龍崗氣田、近2億噸原油地質(zhì)儲量的新疆塔河油田12 區(qū)等,將會進(jìn)一步推進(jìn)油氣勘探的投入,估計(jì)將來幾年各大油企用于石油勘探發(fā)掘的開支還將有所前進(jìn)。變頻器運(yùn)用在石油發(fā)掘業(yè),首要用于采油機(jī)(磕頭機(jī))、注 水泵、潛水泵、輸油泵、氣體壓縮機(jī)等負(fù)載類型的電機(jī),首要以電機(jī)節(jié)能為目的。
5、石化工業(yè)———石化工業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動脈。變頻器首要運(yùn)用于石油加工(煉油)中的各類泵、壓縮機(jī)和共用工程等方面,以抵達(dá)節(jié)能和控制工藝水平的目的。
6、建材工業(yè)———建材工業(yè)是我國主要的材料工業(yè),其產(chǎn)品包括修建材料及成品、非金屬礦及成品、無機(jī)非金屬新材料三大種類。變頻器產(chǎn)品首要運(yùn)用于建材工 業(yè)的鼓風(fēng)機(jī)、粉碎機(jī)、皮帶傳送機(jī)、排氣風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備。據(jù)相關(guān)安排計(jì)算,我國的水泥生產(chǎn)能力中的70%擺布是技術(shù)水平落后的立窯,能耗較高。通過變頻 器改造,能夠節(jié)約用電10%至20%,一同可前進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的可控性。據(jù)東方證券分析,將來幾年高壓變頻器商場需要將堅(jiān)持40%以上的增速,估計(jì)到2012年, 我國高壓變頻器商場容量可達(dá)88億元擺布,而保留估計(jì)將來十年變頻器商場容量逾越500億元。我國高壓變頻器商場潛力龐大,我國高壓變頻器運(yùn)用比率當(dāng)時還 不到30%,發(fā)達(dá)國家已達(dá)70%.因設(shè)備變頻器后能到達(dá)均勻節(jié)約用電30%的效果,所以在低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,高壓變頻器加速運(yùn)用。2008年我國高壓變頻器商場 銷售額達(dá)34億元,預(yù)期將來四年將堅(jiān)持40%以上的增速。如果僅對30%的現(xiàn)存電機(jī)和新增電機(jī)進(jìn)行調(diào)速節(jié)能改造,將有約0.7億KW、7萬臺的商場容量, 則將來十年的商場容量逾越7萬臺,產(chǎn)值逾越500億元。
7、煤炭業(yè)———我國是全球第一大產(chǎn)煤國。煤炭工作作為我國動力根底工作一向是勞動密集型公司,欲使其向技術(shù)密集型改變,走新式工業(yè)化路程,有必要大力推廣高新技術(shù),前進(jìn)設(shè)備的工作功率及自動化操 控水平。變頻調(diào)速技術(shù)用于煤炭工作的礦井提升機(jī)就能起到較好的節(jié)能效果。當(dāng)時發(fā)達(dá)國家已將變頻器廣泛用于帶式輸送機(jī)的調(diào)速或帶式輸送機(jī)的起動控制、風(fēng)機(jī)調(diào) 速(包括主通風(fēng)機(jī)和有些通風(fēng)機(jī))以及水泵的調(diào)速。為上述設(shè)備中的電機(jī)配備變頻器除了前進(jìn)傳動功能外,更首要的是能夠節(jié)約動力。
從上述材猜中能夠看到,高壓變頻器在各行業(yè)都有著無足輕重的位置,因?yàn)樗氖袌隹臻g大,因而發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
通用變頻器一般為電壓型變頻器,采用交—直—交工作方式,即是輸入為交流電源,交流電壓三相整流橋整流后變?yōu)橹绷麟妷海缓笾绷麟妷航?jīng)三相橋式逆變電路變換為調(diào)壓調(diào)頻的三相交流電輸出到負(fù)載。線路板維修當(dāng)變頻器剛上電時,由于直流側(cè)的平波電容容量非常大,充電電流很大,通常采用一個起動電阻來限制充電電流,常見的變頻起動兩種電路。
充電完成后,控制電路通過繼電器的觸點(diǎn)或晶閘管將電阻短路,起動電路故障一般表現(xiàn)為起動電阻燒壞,變頻器報警顯示為直流母線電壓故障,一般設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)變頻器的起動電路時,為了減少變頻器的體積選擇起動電阻,都選擇小一些,電阻值在10~50Ω,功率為10~50W。
一臺變頻器狀態(tài)正常,但調(diào)不到高速運(yùn)行,經(jīng)檢查,變頻器并無故障,參數(shù)設(shè)置正確,調(diào)速輸入信號正常,上電運(yùn)行時測試出現(xiàn)變頻器直流母線電壓只有 450V左右,正常值為580~600V,再測輸入側(cè),發(fā)現(xiàn)缺了一相,故障原因是輸入側(cè)的一個空氣開關(guān)的一相接觸不良造成的,為什么變頻器輸入缺相不報警仍能在低頻段工作呢?實(shí)際上變頻器缺一相輸入時,是可以工作的,多數(shù)變頻器的母線電壓下限為400V,即是當(dāng)直流母線電壓降至400V以下時,變頻器才報告直流母線低電壓故障。
PLC維修當(dāng)兩相輸入時,直流母線電壓為380*1.2=452V>400V。當(dāng)變頻器不運(yùn)行時,由于平波電容的作用,直流電壓也可達(dá)到正常值,新型的變頻器都是采用PWM控制技術(shù),調(diào)壓調(diào)頻的工作在逆變橋完成,所以在低頻段輸入缺相仍可以正常工作,但因?yàn)檩斎腚妷旱洼敵鲭妷旱?,造成異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩低,頻率上不去。
對于已經(jīng)投入運(yùn)行的變頻器如果出現(xiàn)這種故障,就必須檢查負(fù)載的狀況;對于新安裝的變頻器如果出現(xiàn)這種故障,很可能是 V/F曲線設(shè)置不當(dāng)或電機(jī)參數(shù)設(shè)置有問題,如一臺新裝變頻器,其驅(qū)動的是一臺變頻電機(jī),電機(jī)額定參數(shù)為220V/50Hz,而變頻器出廠時設(shè)置為380V/50Hz,由于安裝人員沒有正確設(shè)定變頻器的V/F參數(shù),導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行一段時間后轉(zhuǎn)子出現(xiàn)磁飽和,致使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低,發(fā)熱而過載。
所以在新變頻器使用以前,必須設(shè)置好該參數(shù),另外使用變頻器的無速度傳感器矢量控制方式時,沒有正確的設(shè)置負(fù)載電機(jī)的額定電壓、電流、容量等參數(shù),也會導(dǎo)致電機(jī)熱過載,還有一種情形是設(shè)置的變頻器載波率過高時,也會導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱過載,最后一種情形是電氣設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)變頻器常常在低頻段工作,而沒有考慮到在低頻段工作的電機(jī)散熱變差的問題,致使電機(jī)工作一段時間后發(fā)熱過載,對于這種,需加裝散熱裝置。