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1、希望森兰高压变频器用户培训教材,技术支持中心 2012.10,1. 公司简介,2. 变频器基础知识,3. 调速及节能原理,4. 操作及注意事项,5. 森兰变频器的特点,目 录,9. 售后服务,6. 森兰变频器的应用,7. 日常维护,8. 常见故障处理,公司简介,森兰变频 中国变频技术专家,1,希望集团,希望集团以养殖业和计算机软件起家掘得第一桶金，希望饲料成就了昨日辉煌。希望集团现已发展成多元化经营的大型民营企业，产业涉及传动控制、暖通制冷、金融投资、进出口贸易、能源、化工、饲料、有色金属、乳业、建筑总包、高星级酒店、食品、房地产等。集团现拥有三百余家公司及分支机构，遍及海内外，总共有员工近五
2、万人，2010年销售收入超过1100亿。,大陆希望集团,大陆希望集团是以机械电子、能源化工、建设总包和酒店旅游地产四大业务板块为主，产业涉及传动控制、暖通制冷、建设总包、能源化工、酒店、旅游、房地产、饲料、食品、金融投资等领域为一体的大型多元化综合性企业集团。,希望森兰科技股份有限公司,大陆希望集团的全资子公司 致力于变频技术的研发及相关产品的设计、开发、生产、销售和服务 国家级重点高新技术企业 国内最早开始从事变频技术研究的企业之一 中国最大的变频器研发制造基地之一 低压变频器唯一“中国名牌”称号获得者,大陆希望集团的全资子公司 致力于变频技术的研发及相关产品的设计、开发、生产、销售和服务
3、国家级重点高新技术企业 国内最早开始从事变频技术研究的企业之一 中国最大的变频器研发制造基地之一 低压变频器唯一“中国名牌”称号获得者,变频器基础知识,森兰变频 中国变频技术专家,2,一、变频器的定义,变频器：将固定不变的工频交流电变换为电压和频率可变的交流电的装置。,,二、变频器的分类,按电压等级分：低压变频器：1kV以下中压变频器：1kV3kV高压变频器：3kV以上,,按逆变有无中间环节分：交-交 变频器：没有直流环节，通过可控整流方式直接变频交直交变频器：有直流环节， 通过可控开关逆变改变频率,,按直流回路储能方式分： 电流源型变频器： 直流储能器件为电感，直接控制电流 电压源型变频器：
4、 直流储能器件为电容，控制电压基波幅值和频率,电流源型,电压源型,电感为储能器件,电容为储能器件,,按有无升压回路分： 高低高变频器： 有低压环节，通过变压器降压，逆变后再升压 高-高变频器： 通过变压器降压，用多个低压器件串联直接将高压输出，无升压环节,高低高变频器,高高变频器,,按电平数分： 两电平变频器：输出波形只有两个电平 三电平变频器：中性点钳位，输出三个电平 多电平变频器：多个低压模块串联，多电平,两电平线电压,三电平线电压,多电平线电压,,三、三种常见拓扑结构,CSI 电流源型SGCT 逆变开关器件数量低功率系统结构简单,VSI-PWM 三电平 HV IGCT 或 HV IGBT
5、逆变开关器件数量居中功率系统结构复杂,VSI-PWM 多电平 (单元串联) LV IGBT逆变开关器件数量多非常复杂的功率系统结构及变压器机构,调速及节能原理,森兰变频 中国变频技术专家,3,一、变频器基本结构,1、结构总图,从结构上分为四部分：控制柜、功率单元柜、变压器柜、旁路柜,变频器原理,二、各组成部分功能,a、控制柜,变频器主控制系统是指变频器中用于电机驱动算法，波形产生、传送，功率单元控制、故障保护的功能模块，是控制板件硬件和软件的总称，是变频器本体的核心。,b、功率单元柜,功率单元：是使用功率电力电子器件进行整流、滤波、逆变的高压变频器部 件。功率单元是构成高压变频器主回路的主要部
6、分。,调制波（正弦波）大于载波（三角波）时，输出低电平，否则输出高电平。 在正弦波的正半周期，由V1和V4开通，在正弦波负半周期，由V2和V3开通，由此形成正负半波。,c、移相变压器柜,移相变压器的作用,1、将工频高压电源降为低压（690V）电源提供给每个功率单元； 2.将每个功率单元输入隔离，以便于波形叠加； 3.采用移相多脉冲整流方式，降低输入谐波含量。,手动一拖一旁路柜,旁路柜的主要作用是在变频器退出运行时，让电机和机械设备直接挂接工频电网运行。按照用户要求的不同，旁路柜有手动旁路型和自动旁路。（一拖一、一拖多等多种形式）,d、旁路柜,三、变频器结构原理,采用变频器、功率单元多重化连接,
7、简单易行地直接输出高压到原有电机。,四、电压构成计算,以10KV每相八单元串联为例,电压叠加如图所示： 每相由八个相同的功率单元串联而成，相电压为5774V，每个功率单元输出有效值Ve690V，峰值输出电压Vp= Ve976V,3kV ：每相三个功率单元串联，共9个6kV ：每相五个功率单元串联，共15个 10kV：每相八个功率单元串联，共24个,波形叠加原理,,电动机,进线总开关,高压电源母线,风机、水泵,阀门、档板,传统工频运行方式：,节能原理,一、电机运行方式,,变频运行方式：,电动机,进线总开关,高压电源母线,风机、水泵,变频器,档板,,二、节能计算,,1、离心风机、水泵消耗的功率与转
8、速的三次方成正比，即,实际上，节能计算用GB12497三相异步电动机经济运行强制性国家标准实施监督指南中的计算公式，即：对风机、泵类，采用挡板调节流量对应电机输入功率PL与流量Q的关系：,式中：Pe额定流量时电机输入功率 kW QN额定流量,,若流量的调节范围（0.51）QN，则调节电率为：,例：有一电机4极Pe=315kW，驱动风机，风机的实际风量Q与额定风量之比Q/QN为0.8，现采用变频器调速，求节电率。,节电率36%。,,2、恒转矩负载 对恒转矩类负载，有 ，电机的输入功率与转速的一次方成正比。,采用变频调速后节省的功率可用下式计算：,操作及注意事项,森兰变频 中国变频技术专家,4,,
9、1、简易操作流程,操作步骤,启动：送控制电源 合刀闸或接触器 就地/远程控制选择 合高压电 源 高压就绪 触摸屏/DCS输入给定频率 触摸屏/DCS发启动 命令 触摸屏/DCS调节频率 稳定运行。,停止：稳定运行 触摸屏/DCS发停机命令 变频器带电机从当前速度降至 0r/min 电机停止，停机完成,,1、变频器为高压危险装置，任何操作人员必须按照操作规程进行操作；2、需要给变频器送电时，必须先送控制电源，变频器自检正常后给出 “高压合闸允许”信号后，方可给变频器送高压电 3、需要切断变频器电源时，应先分断高压电源，再分断控制电源；4、高压电源分断后5分钟内，人不能接触变频器内部任何部件。5、
10、变频器正常运行过程中，不能随意打开变频器任何柜门。6、禁止带电合分旁路柜的隔离开关，旁路柜内刀闸的倒换请在完全断电 的情况下进行；7、隔离开关有电气和机械双重闭锁功能，禁止强行合分隔离刀闸，禁止 野蛮操作；8、在非紧急情况下，旁路柜柜门电磁锁禁止用钥匙解锁。9、变频器正常运行过程中，禁止操作变频器旁路柜柜内刀闸或接触器。10、隔离开关处在变频位置时，用户高压真空开关合闸只相当于给变频器 送电，电机并不启动，需要启动电机，还必须给变频器发启动指令。,2、操作注意事项,11、变频器启动前，风机挡板最好处于关闭位置。12、变频器所有参数在设备交付运行前都已进行合理设置，用户不得随意 更改。13、使用
11、液晶屏时，只需用手指轻触即可，严禁使劲敲击或用硬物点击， 并严禁任何无关人员任意指点液晶屏，以防产生误操作 ；14、严格保证变频器运行的环境温度不超过40，否则会影响变频器的寿 命，运行安全不能保证 ；15、要实现变频器正常停机，必须先给出变频器的停机指令，不能直接分断高压 真空开关。,森兰变频器特点,森兰变频 中国变频技术专家,5,,森兰第3代高压大功率变频器采用先进的无速度传感器矢量控制技术。无速度传感器矢量控制可以获得接近闭环控制的性能，同时省去了速度传感器，具有较低的维护成本。无速度传感器矢量控制可以获得改进的低速运行特性，变负载下的速度调节能力亦得到改善，同时还可获得高的起动转矩，这
12、在高摩擦与惯性负载的起动中有明显的优势。,1、无速度传感器矢量控制技术,,瞬停功能是指在主电源发生短时失电或欠压后，变频器能够不停机，当电源恢复时重新投入工作的功能瞬停功能能够满足系统的短时失电或欠压瞬停功能需要增加一个瞬停检测板和输入、输出的PT,2、瞬时停电再启动功能,,瞬停功能系统图,,3、功率单元旁路功能（同级单元旁路技术）,当功率单元出现故障时，主控系统对各种信号协调，在条件满足后，用最短的时间将出现故障的功率单元进行旁路切除。主控系统通过改变算法，重新计算输出波形，保持输出电压波形的完整。由于变频器具有最大1.15倍的电压提升，单元旁路后，变频器仍能最大限度的保证输出电压不下降。,
13、,3.1 功率单元旁路功能（中性点漂移技术）,A,A5,A4,A3,A2,A1,B1,B2,B3,B4,B5,C1,C2,C3,C4,C5,100% 电压输出,VAC,VBA,VCB,B,C,120,N,o,每相5个功率单元串联，正常运行,95,132.5,132.5,o,o,o,A,B,C,VAC,VBA,VCB,A3,A2,A1,B1,B2,B3,B4,B5,C1,C2,C3,C4,C5,A4,A5旁路，输出电压可达 80%,,3.2 功率单元旁路实现（机械式旁路技术）,功率单元机械式旁路采用机械式接触器方式，并且专门为其设计了一套功率单元旁路控制系统，一旦功率单元故障，不管故障多么严重，旁路系统均能正确安全的旁路。,,软充电技术优势,功率单元取消充电回路，结构简单,降低变压器合闸涌流,降低对电容的冲击,具备低压调试功能，提高调试效率,只需380V电源即可完成变频器的功能调试,4、软充电及低压调试功能,,380V充电辅助绕组,充电限流电阻,,5、飞车启动,在一些应用场合，当启动负载时，电机可能处于旋转状态，采用森兰SBH系列高压变频器无需负载完全停止，可以直接启动，硬件实现转速跟踪，精度高，速度更快，毫秒级完成跟踪。,现场测试飞车启动的电流波形,,
