高压变频器
高压变频器的工作原理与性能特点
高压变频器的工作原理与性能特点
一、工作原理:
高压变频器是一种电力调节设备,用于调节和控制交流电动机的转速和扭矩。它通过改变电源的频率和电压来实现对电机的控制。其基本工作原理如下:
1. 输入电源:高压变频器通常接受三相交流电源作为输入。输入电源的频率和电压根据需要进行调节。
2. 整流器:输入电源经过整流器将交流电转换为直流电。整流器通常采用可控硅等器件,能够实现对输入电流的控制。
3. 滤波器:直流电经过滤波器进行滤波,去除掉直流电中的脉动成分,以保证后续的逆变器能够获得稳定的直流电源。
4. 逆变器:滤波后的直流电经过逆变器,将直流电转换为可调节的交流电。逆变器采用先进的功率半导体器件,如IGBT(绝缘栅双极型晶体管),能够实现高效率的能量转换。
5. 控制系统:高压变频器的控制系统通过对逆变器的频率和电压进行调节,实现对电机的转速和扭矩的控制。控制系统通常采用先进的数字信号处理器(DSP)和微处理器,能够实现精确的控制和保护功能。
二、性能特点:
1. 宽频调节范围:高压变频器能够实现宽范围的频率调节,通常在0-300Hz之间。这意味着可以调节电机的转速范围很大,适应不同的工艺需求。
2. 高效节能:高压变频器采用先进的功率电子器件和控制算法,能够实现高效的能量转换。与传统的调速方式相比,高压变频器能够节省大量的能源,降低电机的能耗。
3. 精确控制:高压变频器的控制系统采用先进的数字信号处理技术,能够实现精确的转速和扭矩控制。通过调节频率和电压,可以实现对电机的精确控制,满足不同工艺过程的需求。
高压变频器的工作原理
高压变频器的工作原理
高压变频器是一种用于调节电动机转速的设备,它通过改变电
源频率来控制电动机的转速,被广泛应用于工业生产中。那么,高
压变频器的工作原理是什么呢?接下来,我们将详细介绍高压变频
器的工作原理。
首先,高压变频器的核心部件是变频器模块,它由整流器、滤
波器、逆变器和控制电路等组成。当电源输入高压变频器时,首先
经过整流器将交流电转换为直流电,然后通过滤波器消除电源中的
谐波和杂波,保证电源的纯净度。接下来,直流电进入逆变器模块,逆变器将直流电再次转换为交流电,并且可以通过控制电路调节输
出的频率和电压,从而控制电动机的转速。
其次,高压变频器的工作原理是基于PWM(脉宽调制)技术的。PWM技术是通过改变信号的占空比来控制输出电压的一种技术,它
可以使电压的大小和频率随着控制信号的变化而变化。在高压变频
器中,控制电路会根据电动机的实际运行情况,通过PWM技术来调
节逆变器输出的电压和频率,从而实现对电动机转速的精确控制。
最后,高压变频器的工作原理还涉及到电动机的特性。在实际
工作中,高压变频器需要根据电动机的负载情况和运行需求来动态
调整输出电压和频率,以确保电动机能够稳定、高效地运行。同时,高压变频器还需要考虑电动机的起动、加速、减速和停止等过程,
通过合理的控制策略来实现对电动机的精确控制。
综上所述,高压变频器的工作原理是基于变频器模块、PWM技
术和电动机特性的相互作用,通过精确控制输出电压和频率来实现
对电动机转速的调节。它在工业生产中起着至关重要的作用,可以
提高设备的运行效率和节能减排,是一种非常重要的电气控制设备。
高压变频器工作原理
高压变频器工作原理
一、引言
高压变频器是一种电力传动设备,常用于电动机的调速控制。它能够将输入的电源交流电转换为可调频率和可调电压的交流电,从而实现对电机的精确控制。本文将详细介绍高压变频器的工作原理及其相关技术。
二、高压变频器的基本组成
1. 输入电源:高压变频器通常使用三相交流电源作为输入电源,电压范围通常在6kV至13.8kV之间。
2. 整流器:高压变频器的输入电源首先经过整流器,将交流电转换为直流电。整流器通常采用可控硅等器件。
3. 中间电路:直流电经过整流器后,进入中间电路,中间电路主要由电容器组成,用于存储能量并平滑直流电压。
4. 逆变器:中间电路的直流电经过逆变器,被转换为可调频率和可调电压的交流电。逆变器通常采用多级逆变技术,以提高输出电压质量。
5. 控制系统:高压变频器的控制系统负责监测和控制整个系统的运行。它通过采集电机的运行状态和用户的控制信号,对逆变器进行调节,实现对电机的精确控制。
三、高压变频器的工作原理
1. 输入电源供电:将三相交流电源接入高压变频器的输入端,通过输入端的断路器和隔离开关保证系统的安全运行。
2. 整流器工作:输入电源经过输入端的整流器,将交流电转换为直流电。整流器通过可控硅等器件进行控制,调整整流电压的大小。
3. 中间电路充电:直流电经过整流器后,进入中间电路,中间电路的电容器开始充电,存储能量并平滑直流电压。
4. 逆变器工作:中间电路的直流电经过逆变器,被转换为可调频率和可调电压的交流电。逆变器通过多级逆变技术,将直流电转换为高质量的交流电。
高压变频器的工作原理与性能特点
高压变频器的工作原理与性能特点
一、工作原理
高压变频器是一种用于调节机电转速的电力调节设备,它通过改变电源频率来控制机电的转速。其工作原理如下:
1. 输入电源:高压变频器通常接收三相交流电源作为输入。输入电源的电压和频率会经过变频器内部的电路转换。
2. 整流器:输入电源经过整流器,将交流电转换为直流电。整流器通常采用可控硅技术,可以控制整流电压的大小。
3. 中间电路:直流电经过整流器后,进入中间电路。中间电路是一个电容器和电感器的组合,用于平滑直流电压。
4. 逆变器:中间电路的直流电经过逆变器,将直流电转换为交流电。逆变器通常采用现代功率半导体器件,如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。
5. 输出电源:逆变器输出的交流电经过滤波器,得到稳定的高压交流电,用于驱动机电。
6. 控制系统:高压变频器的控制系统根据用户的需求,通过调整逆变器的输出频率和电压,来控制机电的转速。
二、性能特点
高压变频器具有以下性能特点:
1. 转速调节范围广:高压变频器可以实现机电的连续调速,转速调节范围广,可以满足不同工况下的需求。
2. 高效节能:高压变频器采用先进的逆变器技术,可以根据负载需求自动调整
输出频率和电压,使机电在高效率运行状态下工作,从而实现节能效果。
3. 良好的动态响应性:高压变频器具有快速的动态响应能力,可以实现机电的
快速启停和转速调节,适合于对转速要求较高的应用场合。
4. 机电保护功能:高压变频器内置了多种保护功能,如过电流保护、过压保护、欠压保护等,可以有效保护机电的安全运行。
5. 自诊断功能:高压变频器具有自动故障检测和自诊断功能,可以实时监测设
高压变频器的工作原理
高压变频器的工作原理
高压变频器是一种用于调节电源频率并实现电压变换的电力变频调速设备。它能够将固定频率和电压的电源输入转换为可调节频率和电压的输出。
高压变频器的工作原理如下:
1. 整流:高压变频器首先将交流电源输入进行整流,将交流电转换为直流电。这通常通过使用整流桥电路实现,其中包括四个二极管。
2. 滤波:直流电在通过整流后,仍然存在一些脉动,需要进行滤波以减小脉动幅度。滤波电路通常包括电容器,用于存储电荷并平滑直流电流。
3. 逆变:经过滤波后的直流电被送入逆变器,将其转换为可调节频率和电压的交流电。逆变器通过控制电子开关器件(例如晶闸管、IGBT等)的开关状态来实现。
4. 控制:高压变频器通常配备一个控制系统,用于控制逆变器的开关频率和占空比。根据用户的需求,控制系统可以通过改变开关频率和占空比来实现输出频率和电压的调节。
总的来说,高压变频器通过整流、滤波、逆变和控制等过程,将固定频率和电压的输入电源转换为可调节频率和电压的输出电源。这种调节能力使得高压变频器可以广泛应用于工业控制系统,如电机调速、电力传输、电网稳定等领域。
高压变频器的工作原理与性能特点
高压变频器的工作原理与性能特点
一、工作原理
高压变频器是一种用于调节机电转速的电力设备,通过改变电源输入的电压和频率,控制机电的转速。其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 电源输入:高压变频器通常接受三相交流电源输入,输入电压范围广泛,可以适应不同的电源条件。
2. 整流:输入的交流电经过整流单元,将交流电转换为直流电。这个过程通常采用整流桥电路来实现,将交流电转换为直流电,为后续的逆变提供直流电源。
3. 逆变:直流电经过逆变单元,将直流电转换为可调频率的交流电。逆变单元通常采用高频开关器件(如IGBT)来实现,通过调节开关器件的开关频率和占空比,可以控制输出交流电的频率和电压。
4. 输出:逆变后的交流电经过输出滤波单元,去除杂散波形和谐波,得到稳定的输出电压和频率,供给驱动机电。
5. 控制:高压变频器通过内部的控制器,根据用户设定的转速要求,自动调节输出电压和频率,实现机电的精确控制。
二、性能特点
高压变频器具有以下几个性能特点,使其在工业应用中得到广泛应用:
1. 宽频调节范围:高压变频器可以实现广泛的频率调节范围,通常在0-400Hz 之间。这使得机电可以在不同的负载条件下运行,并且实现精确的转速控制。
2. 高效节能:相比传统的调速方式(如阀门调节、机械变速器等),高压变频器具有更高的能量转换效率。通过调整机电的转速,可以根据实际负载需求提供恰当的功率输出,从而降低能耗和运行成本。
3. 精确控制:高压变频器具有精确的转速控制能力,可以实现机电的恒定转矩
调速和矢量控制。通过内部的PID控制算法,可以根据负载变化实时调整输出电
高压变频器的工作原理与性能特点
高压变频器的工作原理与性能特点
高压变频器是一种电力调节设备,主要用于控制和调节电动机的转速和负载。
它通过改变电源电压和频率的方式,实现对电动机的精确控制,从而实现对机械设备的精确控制。
工作原理:
高压变频器的工作原理基于变频技术和电力电子技术。它通过将输入的交流电
转换为直流电,然后再将直流电转换为可调频率和可调幅度的交流电。具体工作原理如下:
1. 输入电源:高压变频器通常接收三相交流电源,电压范围通常为380V至10000V。
2. 整流器:交流电经过整流器,将交流电转换为直流电。整流器通常采用可控
硅整流器,通过控制可控硅的导通角度,实现对直流电的控制。
3. 逆变器:直流电经过逆变器,将直流电转换为可调频率和可调幅度的交流电。逆变器通常采用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为主要元件,通过控制IGBT的
开关状态,实现对输出交流电频率和幅度的控制。
4. 控制系统:高压变频器的控制系统通过对整流器和逆变器的控制,实现对输
出电压、频率和电流的精确控制。控制系统通常采用先进的数字信号处理器(DSP)和微处理器,通过对输入信号的采样和处理,实现对输出信号的精确控制。
性能特点:
高压变频器具有以下几个性能特点:
1. 宽频调节范围:高压变频器可以实现对电动机的宽范围频率调节,通常频率
范围为0.1Hz至1000Hz。这使得电动机可以在不同的工况下运行,提高了设备的
适应性和灵活性。
2. 高效节能:高压变频器采用先进的电力电子技术,具有高效节能的特点。通
过调节电动机的转速,使其在负载变化时保持最佳运行状态,减少能量的浪费,提高了系统的能源利用率。
高压变频器工作原理
高压变频器工作原理
一、概述
高压变频器是一种电力调节装置,用于控制高压电动机的转速和扭矩。它通过调整电源的频率和电压来控制电动机的运行,实现对电动机的精确控制。本文将详细介绍高压变频器的工作原理及其相关技术。
二、工作原理
1. 电源输入
高压变频器通常使用三相交流电作为输入电源。输入电源经过整流、滤波等处理后,得到稳定的直流电源。这个直流电源会被高压变频器内部的逆变器部份转换为可调的交流电源。
2. 逆变器
逆变器是高压变频器的核心部件,它将直流电源转换为可调的交流电源。逆变器采用先进的功率电子器件,如IGBT(绝缘栅双极型晶体管),通过控制开关管的导通和关断,将直流电源转换为可调的交流电源。
3. 控制系统
高压变频器的控制系统包括主控制器、触摸屏、编码器等。主控制器负责接收来自触摸屏和编码器的指令,并根据指令调整逆变器的输出频率和电压。触摸屏用于操作和设置高压变频器的参数,编码器用于实时监测电动机的转速和位置。
4. 输出电源
逆变器经过控制系统的调节后,将可调的交流电源输出给高压电动机。输出电源的频率和电压可根据需要进行调整,以满足不同工况下电动机的运行要求。通过
调整输出频率,可以实现电动机的变速运行;通过调整输出电压,可以实现电动机的调节扭矩。
5. 保护系统
高压变频器内置了多种保护功能,以保证电动机和变频器的安全运行。常见的
保护功能包括过流保护、过压保护、欠压保护、过载保护等。当电动机或者变频器发生异常情况时,保护系统会及时采取措施,如切断电源,以避免进一步损坏。三、应用领域
高压变频器广泛应用于各个行业,如电力、冶金、石化、矿山等。它可以用于
高压变频器的工作原理与性能特点
高压变频器的工作原理与性能特点
一、工作原理:
高压变频器是一种用于控制交流电动机转速的设备,通过改变电源的频率和电压,实现对电机的精确控制。其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 电源输入:高压变频器通过电源输入直流电压,通常为三相交流电源,将其
转换为可调节的直流电压。
2. 整流:高压变频器中的整流器将输入的交流电转换为直流电,以供后续的逆
变器使用。
3. 逆变:逆变器将直流电转换为可调节的交流电,通过改变交流电的频率和电压,实现对电机转速的控制。
4. 控制系统:高压变频器配备了先进的控制系统,通过监测电机的转速、电流、温度等参数,实时调整逆变器的输出,以实现对电机的精确控制。
二、性能特点:
高压变频器具有以下几个性能特点,使其在工业领域得到广泛应用:
1. 节能高效:高压变频器可以根据实际负载需求,调整电机的转速,实现能效
优化。相比传统的调速方式,可以节省大量能源,提高工作效率。
2. 精确控制:高压变频器具备精确的转速控制能力,可以根据实际需要,调整
电机的转速范围和精度。同时,还可以实现启动、停止和反向运行等功能。
3. 多功能性:高压变频器具备多种工作模式,可适应各种不同的工况需求。例如,可以实现恒功率调速、恒转矩调速、恒压调速等。
4. 可靠性高:高压变频器采用先进的电子元件和控制算法,具有较高的可靠性
和稳定性。同时,还具备过载保护、短路保护、过温保护等功能,确保设备的安全运行。
5. 维护方便:高压变频器的维护和保养相对简单,可以通过监测系统自动检测
设备的运行状态,并提供故障诊断和报警功能,方便及时排除故障。
高压变频器工作原理
高压变频器工作原理
一、概述
高压变频器是一种用于控制机电转速和电压的电气设备。它通过改变电源频率和电压来实现对机电的精确控制,广泛应用于工业生产中。本文将详细介绍高压变频器的工作原理。
二、工作原理
1. 输入电源
高压变频器的输入电源普通为三相交流电源,电压通常为380V或者660V。输入电源经过滤波器进行滤波处理,确保电源的稳定性和可靠性。
2. 整流器
输入电源经过整流器将交流电转换为直流电。整流器通常采用可控硅等器件,通过控制整流器的开关状态,将交流电转换为具有特定脉冲宽度和频率的直流电。
3. 母线电容器
整流器输出的直流电通过母线电容器进行滤波,使电压更加平稳。母线电容器能够吸收电流的脉动,提供稳定的电压给逆变器。
4. 逆变器
逆变器是高压变频器的核心部件,它将直流电转换为交流电,并通过控制输出电压的频率和幅值来控制机电的转速。逆变器采用了先进的PWM(脉宽调制)技术,通过调整开关管的开关频率和占空比,将直流电转换为具有可调频率和可调幅值的交流电。
5. 控制单元
高压变频器的控制单元负责接收和处理用户输入的控制信号,并将信号转换为
逆变器的控制指令。控制单元通常包括微处理器、摹拟电路和数字信号处理器等组成部份,能够实现对机电转速、电压、电流等参数的精确控制。
6. 输出电源
逆变器输出的交流电通过输出电源传递给机电。输出电源通常包括输出滤波器
和输出变压器等部份,用于滤除高频噪声和调整输出电压。
7. 保护系统
高压变频器还配备了多种保护系统,用于监测和保护机电和变频器的安全运行。常见的保护系统包括过电流保护、过压保护、欠压保护、过载保护等,能够有效防止机电和变频器因异常情况而损坏。
高压变频器的工作原理与性能特点
高压变频器的工作原理与性能特点
一、工作原理
高压变频器是一种用于改变电源电压和频率的电力调节设备,主要用于控制高
压电机的转速和扭矩。其工作原理基于电力电子技术和控制理论。
1. 输入电源:高压变频器通过接入输入电源,将交流电转换为直流电。
2. 整流器:直流电进入整流器,通过整流器将电流转换为直流脉动电流。
3. 滤波器:直流脉动电流通过滤波器进行滤波,去除脉动成分,使电流变得更
加稳定。
4. 逆变器:滤波后的直流电通过逆变器,将直流电转换为交流电。逆变器采用
高频开关技术,通过控制开关管的导通和截止,改变输出电压的幅值和频率。
5. 控制系统:高压变频器的控制系统通过对逆变器的开关管进行精确控制,调
节输出电压和频率,实现对电机的转速和扭矩的精确控制。
二、性能特点
1. 高效节能:高压变频器采用先进的电力电子技术,能够实现电机的无级调速,避免了传统的机械调速方式带来的能量浪费。通过调整电机的工作频率,使其在不同负载条件下以最佳效率运行,从而实现高效节能。
2. 精确控制:高压变频器具有精确的转速和扭矩控制能力。通过控制系统对逆
变器的开关管进行精确控制,可以实现对电机转速和扭矩的精确调节,满足不同工况下的需求。
3. 转矩输出平稳:高压变频器具有良好的转矩输出特性,能够在不同负载条件
下保持稳定的输出转矩。通过控制系统对逆变器的开关管进行精确控制,能够实现电机的平稳启动和运行,避免了传统的机械调速方式带来的转矩波动问题。
4. 过载能力强:高压变频器具有较强的过载能力,能够在短时间内承受较大的负载冲击。通过控制系统对逆变器的开关管进行精确控制,能够实现电机的过载保护和自动限流,保证设备的安全可靠运行。
高压变频器的工作原理与性能特点
高压变频器的工作原理与性能特点
一、工作原理:
高压变频器是一种电力调节设备,用于控制高压电源输入到电动机的电压和频率,从而实现电动机的调速和控制。其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 输入电源:高压变频器通常接收来自电网的三相交流电源作为输入电源。电
网电压和频率的稳定性对高压变频器的工作效果有着重要影响。
2. 整流器:输入电源经过整流器转换为直流电源,用于供给后续的逆变器和控
制电路。
3. 逆变器:逆变器将直流电源转换为可调的交流电源,通过改变电压和频率来
控制电动机的转速。逆变器通常采用高频开关技术,如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等。
4. 控制系统:高压变频器的控制系统通过对逆变器的控制,实现对电动机的调
速和控制。控制系统通常包括运算放大器、比较器、脉宽调制器(PWM)等电路。
5. 输出电源:逆变器输出的交流电源经过滤波器进行滤波处理,以消除谐波和
噪声,然后供给电动机。
二、性能特点:
高压变频器具有以下几个性能特点,使其在工业领域得到广泛应用:
1. 调速范围广:高压变频器可以实现电动机的无级调速,调速范围通常为0-100%,能够满足不同工况下的需求。
2. 高效节能:高压变频器采用变频调速技术,可以根据实际负载需求调整电机
的转速和功率输出,从而实现高效节能。相比传统的阀门调节方式,高压变频器的能效提高了20%以上。
3. 启动平稳:高压变频器采用软启动技术,可以实现电动机的平稳启动,避免
了传统的直接启动对电网和设备的冲击,延长了设备的使用寿命。
4. 过载能力强:高压变频器具有较强的过载能力,可以短时间内承受电机的过
高压变频器工作原理
高压变频器工作原理
一、引言
高压变频器是一种电力调节设备,用于控制高压电源供应给电动机的频率和电压。它通过改变电源的频率和电压,实现对电动机转速和负载的精确控制。本文将详细介绍高压变频器的工作原理,包括其基本构成、工作过程、控制方式以及应用范围。
二、基本构成
高压变频器由输入电源模块、整流模块、中间电路模块、逆变模块和输出滤波模块等组成。其中,输入电源模块将交流电源转换为直流电源,整流模块将直流电源转换为中间电路模块所需的直流电压,中间电路模块将直流电压稳定并提供给逆变模块,逆变模块将直流电压转换为交流电压,输出滤波模块用于滤除逆变模块产生的谐波。
三、工作过程
1. 输入电源模块:将三相交流电源输入高压变频器,通过整流桥将交流电源转换为直流电源。
2. 整流模块:将直流电源转换为中间电路模块所需的直流电压,并通过电容器进行滤波。
3. 中间电路模块:将直流电压稳定并提供给逆变模块。它由电感、电容和继电器等组成,用于平衡直流电压、提供稳定的电源电压。
4. 逆变模块:将直流电压转换为交流电压,并通过PWM(脉宽调制)技术控制输出电压的频率和幅值。
5. 输出滤波模块:用于滤除逆变模块产生的谐波,确保输出电压的稳定性和纯
净性。
四、控制方式
高压变频器的控制方式主要包括开环控制和闭环控制。
1. 开环控制:根据负载的需求,通过设置高压变频器的输出频率和电压来控制
电动机的转速和负载。这种控制方式简单、成本低,但对负载变化的适应性较差。
2. 闭环控制:通过传感器获取电动机的转速和负载信息,并将其反馈给高压变
频器进行调节。高压变频器根据反馈信息对输出频率和电压进行动态调整,以实现对电动机的精确控制。闭环控制方式具有较高的控制精度和负载适应性,但成本较高。
高压变频器的原理及应用
高压变频器的原理及应用
前言
高压变频器是一种电器设备,用于将电源的交流电转换成可调节频率和电压的
交流电。它在工业领域有着广泛的应用,可以用于驱动各种高压电机,实现节能和精确控制。本文将介绍高压变频器的原理和应用。
高压变频器的原理
高压变频器的原理主要包括三个方面:整流、逆变和PWM调制。
1.整流:高压变频器首先对输入的交流电进行整流,将交流电转换为直
流电。这一步通常使用整流桥电路完成,包括多个可控整流器。整流过程中,可以通过控制整流器的导通和关断时机,实现对输出直流电电压的控制。
2.逆变:经过整流后得到的直流电,需要进一步经过逆变处理,将其转
换为可调频率和电压的交流电。逆变主要通过逆变器完成,逆变器是由多个功率开关器件组成的,如晶闸管、IGBT等。逆变器将直流电转换为高频交流电,在输出电压上通过调节逆变器的开关器件通断时机来实现。
3.PWM调制:高压变频器通过PWM(脉宽调制)技术对逆变器的开
关器件进行控制,从而实现对输出电流、电压的精确控制。PWM调制会根据输入的控制信号生成一系列脉冲宽度可调的波形,用于控制逆变器开关器件的导通和关断。通过调节这些脉冲的脉宽和频率,可以控制输出电压和频率的大小。常用的PWM调制方式有SVM(空间矢量调制)和SPWM(正弦波脉宽
调制)。
高压变频器的应用
高压变频器在工业领域的应用十分广泛,主要用于电机的调速控制和节能改造。以下是一些典型的应用场景:
1.水泵控制:高压变频器可以用于水泵的调速控制,根据需要调整输出
频率和电压,以实现对水泵的精确控制。例如,在供水系统中,可以根据不同的需求调整水泵的工作频率和电压,节约能源和延长设备寿命。
高压变频器工作原理
高压变频器工作原理
高压变频器是一种电气装置,用于控制高压电力系统中的电压和频率。它的工作原理可以简单地概括为以下几个步骤:
1. 输入电源:高压变频器通常接受交流电源作为输入。这个交流电源的电压和频率一般是固定的,例如380V/50Hz。
2. 整流:首先,高压变频器将输入电源的交流电转换为直流电,这是通过整流器来实现的。整流器可以是整流桥等设备,它会将来自电源的电流进行整流处理,将电压波形变为直流平稳的输出。
3. 滤波:在整流后,高压变频器会通过滤波器对输出的直流电进行滤波处理。滤波器的作用是去除直流电中的波动和杂散噪声,使得输出电压更加稳定和纯净。
4. 逆变:接下来,经过滤波处理的直流电会进入逆变器。逆变器是高压变频器的核心部件,它能将直流电转化为需要的交流电。逆变器通过控制晶闸管等元件的导通和截断,改变电流的方向和大小,从而输出具有可变电压和频率的交流电。
5. 控制系统:高压变频器也配备有一个控制系统,用来监测和控制输出的电压和频率。控制系统可以根据实际需求,通过调整逆变器中的晶闸管导通和截断时间,来达到输出电压和频率的调节。同时,控制系统还能对高压变频器进行故障检测和保护,确保设备的安全和可靠运行。
通过以上工作原理,高压变频器能够在输入固定电压和频率的情况下,输出可变的电压和频率,以满足不同高压电力系统对电能的需要。它在工业生产和电力领域中得到广泛应用,能够提供高效、灵活的电能控制和调节功能。
高压变频器工作原理
高压变频器工作原理
一、引言
高压变频器是一种用于控制电动机转速的设备,广泛应用于工业生产中。本文
将详细介绍高压变频器的工作原理。
二、工作原理
高压变频器的工作原理主要包括三个方面:输入电源、整流器和逆变器。
1. 输入电源
高压变频器通常使用三相交流电源作为输入电源。输入电源的电压和频率可以
根据实际需求进行调节。
2. 整流器
输入电源经过整流器后,将交流电转换为直流电。整流器通常采用整流桥电路,将交流电转换为直流电,并通过滤波电路将直流电进行滤波,以消除电压波动和谐波。
3. 逆变器
经过整流器转换后的直流电,通过逆变器将其转换为可调频率和可调幅度的交
流电。逆变器采用高频开关器件(如IGBT)进行控制,通过改变开关器件的开关
频率和占空比,实现对输出交流电的频率和幅度的调节。
逆变器还包括一个控制模块,用于接收外部的控制信号,并根据信号进行计算
和调整,以控制逆变器的输出电压和频率。
三、应用案例
以某工业生产线为例,介绍高压变频器的应用。
该生产线中的某台电动机需要根据生产需求调整转速,因此使用了高压变频器
来控制电动机的转速。
1. 设置参数
操作人员通过控制面板设置高压变频器的参数,包括输入电源的电压和频率,
以及电动机的额定功率和额定转速。
2. 控制信号
生产线的控制系统会根据实际生产需求生成相应的控制信号,通过通信接口将
信号发送给高压变频器的控制模块。
3. 控制模块处理信号
高压变频器的控制模块接收到控制信号后,进行信号处理和计算,根据设定的
参数和控制信号,调整逆变器的开关频率和占空比。
4. 输出电压和频率调节
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4.9 对高压变频的要求
海水淡化高压泵电动机>200kW,供电电源为6kV。海水淡化高压泵要求设置一对一变频控制柜,即每台电动机配置一套变频器。高压泵电动机需要为专用变频电动机。卖方需提供接线系统图。变频器设备选用合资及以上产品。4.9.1 高压变频一次原理图及运行控制方式
变频器采用自动一拖一方式。一次原理图如下:
一次回路图说明:
QS1、QS2为刀闸隔离开关。
KM1、KM2、KM3为固定式真空接触器。
PT为电压互感器。
QS1、QS2与KM1、KM2联锁,即QS1、QS2断开时,KM1、KM2合不上。
KM3和KM2互锁,KM3和KM1不互锁。KM3和KM2不能同时闭合。
自动变频切换工频过程:电机变频运行时,变频器接收到“变频切工频”的信号后,断KM1、KM2,然后合KM3,电机工频运行。
自动工频切换变频过程:电机工频运行时,变频器接收到“工频切变频”的信号后,合KM1,再断KM3,最后合KM2,电机变频运行。
检修变频器时断隔离刀闸QS1、QS2。
卖方变频装置以及其配套的电气/电子设备须满足在室内环境温度-5℃~40℃条件下无空调长期安全可靠运行,且运行参数保持额定值。且要充分考虑防尘、防雨、散热等措施。
4.9.2 高压变频器基本技术要求
4.9.2.1 高压变频器及附属设备的寿命不低于20年;其元器件或部件等易损坏,卖方保证使用寿命不低于100000小时。
4.9.2.2卖方必须保证满足买方提出的高压变频器技术性能指标,并能在第2节各
条指明的环境下长期安全运行。
4.9.2.3变频器设备效率率应≥96%,满足6.1.13中的要求。
4.9.2.4变频装置整个系统必须在出厂前进行整体测试,以确保整套系统的可靠性。
4.9.2.5为提高设备可靠性,减少变频器内元件数量,应采用高压大功率的功率半导体元器件,并且功率元器件采用不串不并的单管结构。卖方应提供最新型号的变频装置,并详细说明结构(包括元器件型号、隔离变结构及绝缘)以及主要元器件的供应商、产地。
4.9.2.6在20-100%的调速范围内,变频系统在不加任何功率因素补偿的情况下输入侧功率因素必须大于0.95。
4.9.2.7变频装置I/O可根据用户的要求进行参数化。
4.9.2.8变频装置对输出电缆的长度不应有任何要求,变频装置必须保护电机不受共模电压及dV/dt应力的影响。
4.9.2.9为减少设备环节,增加系统的高可靠性,变频器内部一次回路必须为无熔断器设计;直流回路必须采用无需定期更换的长使用寿命的电容器。
4.9.2.10变频装置输出必须符合IEEE 519 1992及中国供电部门对电压失真最严格的要求,高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。变频装置对电网反馈的谐波要求也必须符合IEEE 519 1992及中国供电部门对电压失真最严格的要求,高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。
4.9.2.11 6kV电源的瞬间闪变应不会导致变频装置的停机,凝泵应能承受1秒钟瞬时断电不停机。卖方变频器具有掉电3秒不停机的功能、掉电20秒内来电自启动功能和转速跟踪功能
4.9.2.12 变频装置输出波形不会引起电机的谐振,转矩脉动小于0.01%,变频器可自动跳过共振点。
4.9.2.13变频器效率应达到98%以上,变频装置整个系统的效率(包括输入隔离变压器等)必须达到96%以上。
4.9.2.14变频器产品应符合现行《工业企业噪声卫生标准》、《工业企业噪声控制设计规范》及其它有关标准和规范的规定。在距离变频装置1米的范围内任何一个方向进行测试,所测得的变频装置噪声不得超过65分贝(关闭冷却风机的情况下)。
4.9.2.15变频器应能适应瞬时停电和重合闸工况的要求,此时变频器不应受损坏。
4.9.2.16变频器本身应有防雷措施。
4.9.2.17变频器应能在50Hz±5%下连续运行。
4.9.2.18变频装置对电网电压的波动应有较强的适应能力,在-10%~+10%电网电压波动时必须满载输出;可以承受35%的电网电压下降而降额继续运行。且变频器在输出侧6kV母线单相接地时变频器须维持运行,
4.9.2.19变频器采用交-直-交方式。换流装置采用不可控二极管、30脉冲桥形接线的流器,采用IGBT作为主开关元件的PWM逆变器。变频器采用无速度传感器的矢量控制。
4.9.2.20变频装置能远距离操作,并可对其进行远程/本地控制的切换。
4.9.2.21所安装系统不对电动机有特别要求,在整个频率调节范围内,被控电动机均能保持正常运行。在最低输出频率时,应能持续地输出额定电流。在最高输出频率时,应能输出额定电流或额定功率。
4.9.2.22产品标准中应规定出具体条件(如温度、电压、负载或时间等)的变化范围并给出额定输出频率时频率的稳定度,稳定数值应符合国际标准。
4.9.2.23变频装置应设以下保护:过电压、过电流、欠电压、缺相保护、短路保护、超频保护、失速保护、变频器过载、电机过载保护、半导体器件的过热保护、瞬时停电保护等,并能联跳输入侧6kV开关。保护的性能应符合国家有关标准的规定。变频装置系统的控制方式必须符合6kV开关控制系统及机组DCS系统的要求。变频器风扇电源断电时采用断路器保护,当发生短路,断路器立刻跳闸,也可增设过载保护。
欠压保护设定的原则:
针对生产企业负荷波动大的这种工况,变频器要进行特殊设计,大幅度提高其抗电网波动的能力,做到电压波动在±10%以内时,变频器可以维持满额输出;电网电压降落在-10%~-35%以内时,变频器都短时降额运行,不进行欠压保护,等电网电压恢复正常后,20秒内变频器自动恢复到原来的工作状态,大大减少电压跌落造成的停机现象。在有些情况下,关键辅机设备有进行供电母线切换的需要,在母线切换过程中,被切换的辅机设备往往产生短暂的主电源完全失电现象。大部分变频器在发生主电源失电时只能停机,个别变频器虽然不会立即停机,但也只能坚持5个周波(仅20ms),实际上许多母线切换过程并不能在20ms的时间内完成。
4.9.2.24变频装置应设有交流输出电压、输出电流、输出频率、输出功率等参数的数据显示,具体显示数据可在界面上进行设定。
4.9.2.25变频装置应至少包含以下几种开关量信号和模拟量信号:
变频器与现场外围控制接口
变频器需要提供的开关量输出6路:
(1) 变频器待机状态指示:表示变频器已待命,具备启动条件。
(2) 变频器运行状态指示:表示变频器正在运行。
(3) 变频器控制状态指示:节点闭合表示变频器控制权为现场远程控制;节点断开表示变频器控制权为本地变频器控制。
(4) 变频器轻故障指示:表示变频器产生报警信号。
(5) 变频器重故障指示:表示变频器发生重故障,立即关断输出切断高压。
(6) 电机在工频旁路:表示电动机处于工频旁路状态。
以上所有数字量采用无源接点输出,定义为接点闭合时有效。除特别注明外,接点容量均为AC220V、3A/DC24V,1A。
2).变频器需要提供的模拟量2路:
(1) 变频器输出转速