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1、湖南石油化工职业技术学院生产实习报告题目: 变频调速技术在电气控制系统中的应用学 生 姓 名 汤旭 班 级 名 称 高电气3092 专业名称电气自动化 系 部 名 称 石化装备工系 指 导 老 师 刘学芹 报告提交日期 2012年3月10号 生产实习报告变频调速技术在电气控制系统的应用引言我所实习的单位是重庆金维实业有限责任公司。重庆金维实业有限责任公司原隶属于中石化集团四川维尼纶厂下属的二级单位-检修公司，公司于2004年7月改制成为有限责任公司，我在电气保运分公司，我们负责锅炉发电厂的保运给川维厂注入强大的动力与活力，主要负责电气设备冷凝水装置、锅炉、发电机、煤场的维护、检修和保运工作，在
2、川维厂新区负责所有电气设备的检维修。公司秉承“团结、拼搏、诚信、求精”的企业精神，以建立一支高素质的职工队伍为己任。公司的战略发展目标是“把金维公司建设成为西部地区具有较强竞争力的检维修公司，在天然气化工保运方面处于领先优势”。目录一生产实习内容一、变频器概述二、变频器的选型 三、变频器的分类 四、变频器的运行环境与安装要点五、变频器的基本参数设定六、变频器常见故障及处理 七、变频器的维护及保养二实习总结及心得体会 一生产实习内容一、变频器的概念及组成1、变频器的概念 是一种用来改变交流电频率的电气设备。此外，它还具有改变交流电电压的辅助功能。过去，变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电
3、气设备中。随着半导体电子设备的出现，人们已经可以生产完全独立的变频器。2、变频器主要是由主电路、控制电路组成。 1、） 主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。 （1）整流器：最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其
4、功率方向可逆，可以进行再生运转。（2）平波回路：在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。（3）逆变器：同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型PWM逆变器为例示出开关时间和电压波形。 2、）控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路
5、”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。 （1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。（2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。（3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。（4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。（5）保护电路:检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机
6、损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。川维厂主要使用的几种变频器有台达、三菱、ABB、施耐德、博世力士乐。二、变频器的选型选用变频器要按照生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求，决定选用那种控制方式的变频器。通常负载有三种类型：恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。因此选用变频器首先要搞清电动机所带负载的性质。不同负载类型，选不同类型的变频器。并且两者功率要相互匹配。良好的选型是保证变频器长周期安全运行的前提。三、变频器的分类交-直-交变频器 交-直-交变频器是先把工频交流通过整流器变成直 流，然后再把直流变换成频率电压可调的交流，又称间接式变频器，是目前广泛 应用的通用型
7、变频器。 （2）交-交变频器 交-交变频器是将工频交流直接变换成频率电压可调的 交流，又称直接式变频器； 按直流电源性质分类 电压型变频器 电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大 电容，负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比较平稳，直流电源内阻较小， 相当于电压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变化较大的场合。 （2）电流型变频器 电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储 能环节，缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压接近正弦波，由于该直流内 阻较大，故称电流源型变频器（电流型） 。电流型变频器的特点（优点）是能扼 制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流变化较大的场合。
8、 按照工作原理分类 可以分为 V/f 控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等； 按照开关方式分类 可以分为 PAM 控制变频器、PWM 控制变频器和高载频 PWM 控制变频器； 按照用途分类 可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相 变频器等。此外，变频器还可以按输出电压调节方式分类，按控制方式分类，按 主开关元器件分类，按输入电压高低分类。 按变频器调压方法 PAM 变频器是一种通过改变电压源 Ud 或电流源 Id 的幅值进行输出控制的。 PWM 变频器方式是在变频器输出波形的一个周期产生个 脉冲波个脉冲，其等值 电压为正弦波，波形较平滑。 按工作原理分
9、U/f 控制变频器（VVVF 控制） 、SF 控制变频器（转差频率控制） 、VC 控制变 频器（Vectory Control 矢量控制)。 按电压等级分类 可分为高压变频器、中压变频器、低压变频器。四、变频器的运行环境即安装要点变频器属精密电子装置，所以温度、灰尘与潮湿也对其寿命影响较大。变频器的环境运行温度一般要求10+50，良好的运行工作环境，可降低变频器的故障率，延长变频器的寿命。安装接线，变频器输入端加装空气开关，以防变频器发生短路时起到保护作用。变频器输出端要加装接触器通过自身控制使其导通。控制线尽量不要太长，否则易受干扰产生误动作。控制线要选用屏蔽线，一端接地。接地地线应保证良好
10、以防止地线带电而损坏变频器。 五、变频器基本参数的设定 1、频率限制 即设定变频器输出频率的上、下限幅值。一般情况下电机散热靠本身风扇进行冷却，因此下限频率不能低于15HZ。如果工艺要求经常低速运行（小于15HZ），则电机要另加散热风扇。上限频率幅值不能超出50HZ,否则损坏电机。如果工艺要求频率大于50HZ，需配置专用电机。2、电机参数在相应参数组中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。 3、加减速时间 加减速时间就是输出频率从0上升到最大频率和从最大频率下降到0所需时间。设定时要满足在电动机加速时防止过电流，减速时以防止过电压。这需要根据负载特性定出
11、最佳加减速时间。以使运转中不发生过电流、过电压报警为原则，将加减速时间缩短。 4、控制方式变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。5、变频器启动方式 一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。 6、信号给定方式一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情
12、况修改相关参数。 7、保护参数设定 变频器提供了过压、过流、断相、接地等一系列保护功能，用户可根据实际情况选取相应功能。 六、变频器常见故障及处理变频器由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成。其结构多为单元化或模块化形式。由于使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析尤为重要。1、主回路常见故障分析 主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所
13、决定，在回路设计时已经选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命，一般温度每上升10 ，寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度，另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流，从而延长电解电容器的寿命。在电容器维护时，通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况，当静电容量低于额定值的80%，绝缘阻抗在5 M以下时，应考虑更换电解电容器。2、主回路典型故障分析 故障现象：变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。首先应区分是由于负载原因，还是变频器的原因引起的。如果是变频器的故障，可通过历史记录查询在跳闸时的电流，超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值，而三相电压和电流是平衡的，则应考虑是否有过载或突变，如电机堵转等。在负载惯性较大时，可适
