高压变频器理论培训讲课内容
变频器理论培训讲课内容
共模电压和谐波引起 轴电流
四象限运行
转向 正常 运行 转矩 X 反转 制动
X
变频器自身的保护功能
输出过载 输出过流 电网过电压 电网欠电压 电网失电 直流母线过电压 直流母线欠电压 变压器过热 缺相 控制电源掉电 驱动故障 功率器件过热 散热风机故障 DCS给定掉线 接地故障 光纤故障 整流失败（电流源） 逆变失败（内反馈）
交直交电流源型
以电感为储能元件 直接控制电机电流 输入功率因数低，有高次谐波 电感损耗大 控制与电机参数有关 可回馈能量到电网 不允许运行中直接跳高压 抑制电源过电压能力弱 抗电网扰动能力弱
小结
交交变频由于调速范围有限，谐波大，已趋于淘汰； 交直交变频调速直接控制电机的输入电压和电流， 变频器和电机系统效率高，调速范围宽，是最直接 和彻底的调速解决方案
功率单元旁路时的电压输出能力
以7级串联为例，旁路一级后，系统电压下降1/7，即 电压为86%；系统可补偿5%，系统电压为90%，如 86% 5% 90% 果调速范围在90%以内，则不受影响。
关心电压谐波还是电流谐波
相对于电网容量，变频器容量一般较小，不会对电 网电压造成太大影响。 所以，应该关心电流谐波，它具有累加效应，谐波 设备容量到达一定数量时，会对电网造成污染。 国际上对于谐波的限制，是考察电流谐波。
内反馈调速（保定北方、哈九州） 三电平高中型（ABB） 三电平高中高型（西门子） 电流源型（AB） 单元串联多电平型
（Robicon、利德华福、东方凯奇、东芝）
用户关心的几个问题（1）
整流脉冲数 电平数和dv/dt 功率单元旁路时的电压输出能力 关心电压谐波还是电流谐波 如何消除谐波 功率因数的定义 效率的测量方法和误差；损耗的构成 变频器对电机的保护 手动旁路和自动旁路
高压变频器培训资料课件
本培训资料课件将深入介绍高压变频器的原理、应用及相关技术。通过这个 课程，您将了解高压变频器在各行业中的广泛应用和未来的发展趋势。
什么是高压变Biblioteka 器？高压变频器是一种用于控制高电压设备的电子装置，通过改变输入电力的频率和电压，实现对设备运行 速度和输出功率的精确控制。
高压变频器的作用和应用范围
高压变频器的主要作用是调节电力系统中的电压和频率，使设备能够按需工 作。它在电力行业、工业制造、交通运输和建筑等领域得到广泛应用。
高压变频器的基本原理
高压变频器使用电子元件通过变换器和逆变器的工作原理，将固定频率的输 入电力转换为可调节频率和电压的输出电力，以实现对设备的精确控制。
高压变频器组成结构及工作原理
高压变频器故障的排除和维护需要专业技术和经验。了解常见故障原因和采 取相应的维修和保养措施可以延长设备的使用寿命并确保生产的连续性。
高压变频器的控制方式和操作 界面介绍
高压变频器可通过多种方式进行控制，如面板、远程控制和自动控制等。了 解不同控制方式的特点和操作界面的使用方法，有助于提高工作效率。
高压变频器由电源模块、控制模块、逆变器模块和反馈系统等组成。它通过调节电源输入电力的频率和 电压来控制设备的运行状态。
高压变频器的安装、调试和运 行注意事项
高压变频器的安装要遵循相关标准和操作规程，并注意接地和电缆布线等细 节。调试和运行期间要注意安全，确保设备正常工作。
高压变频器的故障排除和维护 方法
高压变频器培训ppt课件
高压变频器在电力、钢铁、有色金属、采矿、石油、化工、制药等领域得到广泛 应用。例如，在电力行业，高压变频器用于火电厂的引风机和送风机的节能调速 ；在钢铁行业，用于高炉鼓风机和炼钢厂的除尘风机等设备的调速控制。
高压变频器的发展历程与趋势
要点一
总结词
要点二
详细描述
概述高压变频器的发展历程，并预测未来的发展趋势。
逆变器采用绝缘栅双极晶体管（IGBT ）作为开关器件，通过控制开关的通 断来改变输出电压的幅值和频率。
整流器采用大电容滤波，使输入的工 频电流得到平滑，达到直流电的效果 。
高压变频器的性能特点
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调速范围广
高压变频器的输出频率可以从 0到50Hz，甚至更高，因此可 以满足各种不同的调速需求。
节能效果显著
高压变频器可以根据实际需要 调整电机转速，从而减少不必
要的能源浪费。
启动平稳
高压变频器具有软启动功能， 可以减小电机启动时的冲击电
流，延长设备使用寿命。
自动化控制
高压变频器可以与PLC等控制 系统配合使用，实现自动化控
制，提高生产效率。
高压变频器与其他调速方式的比较
与传统挡板调节方式相比，高压 变频器具有更高的调节精度和响 应速度，同时还可以实现远程控
按拓扑结构分类
可分为交-直-交型和交-交型高压变频器。其中交 -直-交型高压变频器应用较为广泛。
按输出电压调制方式分类
可分为脉冲宽度调制（PWM）和空间矢量调制（ SVM）等类型的高压变频器。PWM调制方式较 为常用，而SVM调制方式具有更好的电压输出波 形和更高的输出电压。
常见高压变频器品牌与型号
考虑负载特性
高压变频器培训讲义
安装环境要求：避免阳光 直射、高温、潮湿等恶劣 环境
安装注意事项
安装空间要求：确保设备 有足够的空间，方便操作 和维护
电缆连接要求：电缆连接 要牢固、可靠，避免松动 或短路
安全防护要求：安装过程 中要注意安全，防止意外 事故发生
调试要求：安装完成后要 进行调试，确保设备正常 运行
调试流程与步骤
行业政策法规影响及政策建议
行业政策法规概 述
政策法规对高压 变频器市场的影 响
政策建议：促进 高压变频器市场 发展
未来政策走向预 测
汇报人：
Hale Waihona Puke 安全事故应急处理流程立即切断电源，停 止设备运行
疏散人员，确保安 全
报告相关部门，启 动应急预案
配合专业人员进行 现场处置和救援
市场现状及竞争格局分析
市场规模及增长趋势
主要竞争者分析
市场份额分布情况
行业发展趋势预测
技术发展趋势预测及创新方向探讨
技术发展趋势：高压变频器技术将不断向高效、节能、环保方向发展 创新方向探讨：未来高压变频器将更加注重智能化、网络化、模块化等方面的创新 市场需求预测：随着工业自动化水平的提高，高压变频器市场需求将持续增长 行业竞争格局：高压变频器市场竞争激烈，企业需要加强技术研发和市场拓展
维护保养计划与内容
定期检查： 对高压变频 器进行定期 检查，包括 外观、接线、 散热系统等
清洁保养： 定期对高压 变频器进行 清洁保养， 保持设备清 洁干燥
紧固件检查： 对高压变频 器的紧固件 进行检查， 确保其紧固 可靠
更换易损件： 定期更换高 压变频器的 易损件，如 风扇、滤清 器等
参数设置与 调整：根据 实际运行情 况对高压变 频器的参数 进行设置和 调整，确保 其正常运行
高压变频器原理及维护培训PPT课件
4.11 用带塑料吸嘴的吸尘器彻底清洁柜内外，保证设备无尘，保 证散热;
4.12 检验接地是否良好。
五、变频器的故障查询及处理方法
5.1故障的分类
SH-HVF系列高压变频器故障按照保护等级不同分为消息、报警、 故障。
4.3 变频器正常运行时，应注意经常对变频器室温度进行巡视，保证变 频器的环境温度不高于40℃。
4. 变频器的日常维护
4.4 门窗通风散热是否良好； 4.5 变频器进风口、变频器房间进风口是否因积尘过多而堵塞； 4.6 变频器运行参数是否正常，有无报警； 4.7 柜内冷却风机运转是否正常； 4.8 变频器内是否有振动或异常声音等； 4.9 变频器滤网拆卸步骤图。变频器滤网安装步骤与滤网拆卸步骤
6KV 异步电动机
（2）功率单元
所有的功率模块均为智能化设计,具有强大的自诊断指导能力， 一旦有故障发生时，功率模块将故障信息迅速返回到主控单元 中，主控单元及时将主要功率元件IGBT关断，保护主电路；同 时在中文人机界面上精确定位显示故障位置、类别。在设计时 已将一定功率范围内的单元模块进行了标准化考虑，以此保证 了单元模块在结构、功能上的一致性。当模块出现故障时，在 得到报警器报警通知后，可在几分钟内更换同等功能的备用模 块，减少停机时间。
移相变压器实物图
移相 变压器
6KV交流 输入
功率单元 A1
功率单元 A2
功率单元 A3
功率单元 A4
功率单元 A5
功率单元 A6
功率单元 B1
功率单元 B2
功率单元 B3
功率单元 B4
功率单元 B5
功率单元 B6
高压变频器培训资料课件
04
高压变频器的安装与调试
安装注意事项
空间要求
确保高压变频器周围有 足够的空间，以便进行
安装和维护。
环境条件
选择干燥、通风良好、 无腐蚀性气体的环境， 以延长设备使用寿命。
电源配置
确保电源电压稳定，并 配备相应的断路器和保
护措施。
接地处理
确保设备接地良好，以 保障操作安全。
调试步骤与方法
01
02
保护电路
保护电路介绍
保护电路用于在高压变频器出现 异常情况时，及时切断电源或采 取其他保护措施，防止设备损坏
和事故发生。
组成部件
保护电路主要由输入滤波器、熔断 器、过流保护器和过压保护器等部 分组成。
工作原理
当变频器出现短路、过载或过压等 异常情况时，保护电路会立即切断 电源或采取其他保护措施，防止设 备损坏和事故发生。
高压变频器培训资料课件
目录
• 高压变频器概述 • 高压变频器的基本结构与组件 • 高压变频器的控制策略与调速原理 • 高压变频器的安装与调试 • 高压变频器的维护与保养 • 高压变频器的应用案例与效果分析
01
高压变频器概述
高压变频器的定义与工作原理
总结词：深入理解
详细描述：高压变频器是一种能够将输入的工频电源转换为高压、可调频率电源 的设备。其工作原理主要基于电力电子技术和控制理论，通过改变电源的频率来 实现电机的调速。
常见故障的预防措施
预防过载
合理设置高压变频器的负载，避免过载运行，导 致设备损坏。
预防电压波动
确保输入电压稳定，避免电压波动对高压变频器 造成影响。
预防短路
定期检查高压变频器的电路，确保无短路现象， 防止设备损坏。
高压变频器原理及维护培训PPT课件
国家政策
解读国家关于节能环保、智能制 造等相关政策对高压变频器行业
的影响及要求。
行业标准
介绍国内高压变频器行业的标准 体系，包括产品标准、试验标准
、安全标准等。
2024/1/25
33
面临挑战和机遇分析
01
02
03
技术挑战
分析高压变频器在提高效 率、降低成本、增强可靠 性等方面面临的技术挑战 。
故障定位
根据故障现象和诊断结果，确定故障部位
部件更换
将损坏的部件更换为新的部件，注意选用合 适的型号和规格
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功能测试
在更换部件后，对变频器进行功能测试，确 保故障排除
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实例分析：典型故障排除过程
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案例一
01
过电压故障排除
故障现象
02
变频器报过电压故障
诊断结果
03
输入电压过高
控制精度
根据工艺要求选择相应的控制 精度。
9
典型应用场景举例
电力行业
冶金行业
石油化工
市政建设
风机、水泵、压缩机等 辅机的节能改造。
高炉鼓风机、除尘风机 等设备的变频调速。
输油泵、注水泵、压缩 机等设备的变频控制。
供水、供暖、污水处理 等领域的节能改造。
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10
行业应用现状及趋势
应用现状
先进控制算法
研究模型预测控制、无差拍控制等 先进控制算法在高压变频器中的应 用，提高系统动态性能和稳态精度 。
智能化技术
探讨人工智能、大数据等技术在高 压变频器中的应用，实现故障诊断 、寿命预测等智能化功能。
32
行业标准和政策法规解读
高压变频培训课件
2023-11-07•高压变频器概述•高压变频器系统组成及主要部件•高压变频器的控制策略与性能优化•高压变频器的调试与维护•高压变频技术的发展趋势与展望目•案例分析与应用实践录01高压变频器概述高压变频器是一种用于电力转换的设备，它可以将输入的电源电压进行调节，从而输出不同频率的电源。
高压变频器通常由输入变压器、功率单元、控制单元和输出变压器等组成。
高压变频器的定义高压变频器广泛应用于电力、冶金、化工、建材等领域，用于驱动电动机，实现电机的节能和调速。
特别是在电力领域，高压变频器被广泛应用于风力发电、水力发电、火力发电等场景。
高压变频器的应用场景高压变频器的工作原理高压变频器通过控制功率单元的开关状态，将输入的电源电压进行调制，从而输出不同频率的电源。
高压变频器的控制单元采用数字信号处理器（DSP）进行控制，可以实现高精度的调节和稳定的运行。
高压变频器采用直接高压变频技术，将输入的电源电压直接进行调节，无需进行DC/DC转换。
02高压变频器系统组成及主要部件高压变频器系统组成控制单元对整个系统进行控制和调节，保证系统的稳定运行。
逆变器将直流电源转化为交流电源，实现电机所需电压和频率的调节。
中间直流环节连接输入和输出，起到稳定直流电压的作用，为逆变器提供稳定的直流电源。
输入变压器提供初级电源的电压变换，同时实现电气隔离，保护系统安全。
功率单元高压变频器的核心组成部分，实现电压的变换和功率的传递。
整流器逆变器滤波器将直流电逆变为交流电，实现电压和频率的调节。
滤除输出电流中的高次谐波，保证输出电流的纯净。
03功率单元02 01将输入的交流电整流为直流电。
控制器根据输入信号和设定值，控制整流器和逆变器的运行，实现电压和频率的调节。
传感器监测系统的运行状态，将信号反馈给控制器，实现系统的自动控制。
控制单元冷却系统散热器将功率单元产生的热量散发到空气中，防止设备过热损坏。
风扇将散热器表面的热量吹走，加速空气流通，提高散热效果。
2024高压变频器培训资料
•培训背景与目的•高压变频器基础知识•高压变频器选型与配置•高压变频器安装调试与操作维护目录•故障诊断与排除方法•应用案例分析与讨论•总结回顾与展望未来发展趋势01培训背景与目的广泛应用技术发展市场需求030201高压变频器应用现状培训目标与意义通过培训，使学员掌握高压变频器的基本原理、结构组成和工作原理。
熟悉高压变频器的操作、调试、维护及故障排除方法。
提高学员对高压变频器选型、安装、调试、运行和维护的实际操作能力。
通过培训，推广高压变频器在节能降耗方面的应用，促进节能减排事业的发展。
掌握基本原理熟悉操作维护提升技能水平推广节能技术培训对象及要求培训对象培训要求02高压变频器基础知识高压变频器定义及分类定义分类工作原理与结构组成工作原理高压变频器采用交-直-交的工作方式。
首先将工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再将直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
结构组成高压变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
额定输入电压额定输出电压额定输出电流额定输出频率功率因数效率主要性能指标参数03高压变频器选型与配置选型原则及注意事项01020304负载类型额定功率电压等级环境条件主电路控制电路参数设置通讯接口硬件配置与参数设置选择适合的控制方式，如V/F 控制、矢量控制等，实现电机的精确控制。
控制方式保护功能调速范围人机界面根据需要选择保护功能，如过流保护、过压保护、欠压保护等，确保电机的安全运行。
根据负载特性和控制要求，设置合适的调速范围，满足生产工艺要求。
选择适合的人机界面，方便操作人员进行参数设置和监控。
软件功能选择及优化04高压变频器安装调试与操作维护安装前准备工作及注意事项确认安装环境准备安装工具检查设备注意事项调试过程检查项目清单电源检查通讯检查参数设置功能测试注意事项在操作过程中，应注意安全，避免触电、烫伤等危险情况的发生。
2024版艾默生高压变频器培训ppt课件
2023REPORTING 艾默生高压变频器培训ppt课件•高压变频器基本原理与结构•艾默生高压变频器产品介绍•安装调试与操作维护•故障诊断与处理技巧•应用案例分析与经验分享•总结回顾与拓展延伸目录20232023REPORTINGPART01高压变频器基本原理与结构变频器工作原理交-直-交变换原理将三相交流电通过整流桥转换为直流电，再通过逆变桥将直流电转换为频率可调的交流电。
PWM控制技术采用脉宽调制技术，通过改变脉冲宽度来控制输出电压的幅值和频率。
矢量控制技术通过坐标变换将交流电机等效为直流电机进行控制，实现高性能调速。
高压变频器特点及应用直接接入高压电网，无需降压变压器，减少投资成本和占地面积。
适用于大功率电机驱动，满足重载启动和调速需求。
采用先进的功率器件和散热设计，确保长时间稳定运行。
适用于电力、冶金、石油、化工、矿山等领域的大型电机驱动系统。
高压输入大功率输出高可靠性广泛应用包括输入滤波器、整流桥、直流环节、逆变桥和输出滤波器。
主电路结构辅助设备关键元器件包括控制电源、冷却系统、保护电路和人机界面等。
采用高性能IGBT 或IEGT 等功率器件，确保高效能量转换和低谐波失真。
030201主电路结构与辅助设备支持开环V/F 控制、闭环矢量控制和直接转矩控制等多种控制方式。
控制方式包括调速范围、稳态精度、动态响应、效率等指标，满足不同应用需求。
性能参数提供标准的通讯接口，如Modbus 、Profibus 等，方便与上位机或PLC 进行通讯。
通讯接口控制方式及性能参数2023REPORTINGPART02艾默生高压变频器产品介绍功率范围从75kW 到315kW ，电压等级为3kV 和6kV ，适用于风机、水泵等通用负载。
EV1000系列功率范围从315kW 到5MW ，电压等级为6kV 和10kV ，适用于大型风机、水泵、压缩机等重载负载。
EV2000系列功率范围从5MW 到20MW ，电压等级为10kV ，适用于大型工业设备、电力、冶金等领域。
高压变频培训课件
节能原理及计算方法
1 2 3
变频调速节能原理
通过改变电机转速，使风量、流量等物理量与 实际需要相匹配，从而降低能源消耗。
负荷率与能耗关系
当负荷率低于额定负荷时，能耗随负荷率的降 低而增加；当负荷率高于额定负荷时，能耗随 负荷率的增加而降低。
节能计算方法
通过对比改造前后的能耗数据，计算得出高压 变频的节能效果。
高压变频器的安装要求及注意事项
安装环境
选择周围无强电磁场干扰、无易燃易爆 及腐蚀性气体的干燥、通风场所，且安 装地面应平整。
电缆选型
根据变频器输出功率和电流选择合适的 电缆型号和规格。
电源接入
电源接入应符合当地电力规范，并配备 合适的断路器和电源滤波器。
安装顺序
先安装固定变频器的机柜，然后依次连 接输入和输出电缆，最后进行接地处理 。
在市政领域，高压变频器可以用于供水泵站、污 水处理设备等场合的调速控制，以及中央空调制 冷设备的节能控制等方面。
02
高压变频器系统构成与元件功能
高压变频器系统的构成
1 2
输入变压器
实现低电压等级的高电压输出，同时实现隔离 ，保护人身安全。
高压整流变压器
将交流电变换成直流电，供给后续的逆变器使 用。
节能改造方案与实施
改造方案设计原则
01
根据实际生产工艺需求，选择适合的变频器型号、容量、控制
方式等。
改造方案实施步骤
02
包括设备选型、安装调试、运行维护等方面的具体措施。
改造效果评估
03
根据改造后的能耗数据和生产工艺参数，评估改造方案的节能
效果和经济效益。
应用实例分析
应用行业及领域
高压变频技术广泛应用于煤炭、电力、化工、建材等行业的风机、水泵、压缩机的节能改 造。
艾默生高压变频器培训
未来发展趋势预测
高构的优化调整，高压变 频器的市场需求将持续增长，尤其是在新能源、节能环保 等领域的应用将更加广泛。
技术创新推动产品升级
随着电力电子技术和控制技术的不断进步，高压变频器的 性能将不断提升，同时新的技术也将推动产品升级和更新 换代。
PART 04
故障诊断与处理技巧
常见故障类型及原因
01
过流故障
由于电机电缆故障、电机故障或变 频器输出短路等原因导致。
欠压故障
输入电压过低、电源缺相或整流桥 故障等造成。
03
02
过压故障
输入电压过高、减速时间太短或制 动电阻损坏等引发。
过热故障
环境温度过高、冷却风扇故障或散 热器堵塞等引起。
04
确保安装场地符合艾默生高压变频器的安装要求 ，包括环境温度、湿度、海拔高度等。
检查设备完整性
核对设备清单，确保所有部件、附件和专用工具 齐全。
3
准备安装工具和材料
准备必要的安装工具，如螺丝刀、扳手、万用表 等，以及所需的安装材料，如电缆、接线端子、 绝缘材料等。
调试步骤及注意事项
连接电源和电机
检查设备状态
问题解答
针对收集到的问题，进行 现场解答和讨论，提供解 决方案和建议。
经验分享
鼓励学员分享自己在使用 艾默生高压变频器过程中 的经验和技巧，促进互动 交流和学习。
PART 06
培训总结与展望
本次培训重点内容回顾
高压变频器基本原理
详细介绍了高压变频器的工作原理、电路拓扑、控制策略等基础知识 。
艾默生高压变频器产品介绍
日常维护与保养建议
定期检查
建议定期对变频器进行检查，包括外 观、接线、散热系统等，确保设备处 于良好状态。
2024年高压变频培训课件(多应用)
高压变频培训课件(多应用)高压变频培训课件一、引言随着工业自动化程度的不断提高，高压变频器在电力、化工、冶金、水泥等行业的应用越来越广泛。
高压变频器以其节能、调速范围宽、运行稳定、维护方便等优点，成为了工业生产中不可或缺的设备。
为了提高大家对高压变频器的了解和应用能力，我们特此编写了本培训课件。
二、高压变频器的基本原理1.变频调速的原理变频调速是通过改变电机供电频率来实现电机转速调节的一种方法。
根据电机转速与供电频率的关系，可以得到如下公式：n=60f/p其中，n表示电机转速，f表示供电频率，p表示电机极对数。
通过调节供电频率，就可以实现电机转速的调节。
2.高压变频器的组成高压变频器主要由整流器、滤波器、逆变器、控制电路等组成。
整流器将交流电转换为直流电，滤波器对直流电进行滤波处理，逆变器将直流电转换为可控的交流电，控制电路负责对整个系统进行控制和保护。
3.高压变频器的控制策略高压变频器的控制策略主要包括电压型控制和电流型控制。
电压型控制通过控制逆变器的输出电压，实现对电机转速的调节；电流型控制通过控制逆变器的输出电流，实现对电机转矩的调节。
三、高压变频器的应用1.节能降耗高压变频器在工业生产中具有显著的节能效果。
以风机、泵类负载为例，当负载需求降低时，通过降低电机转速，可以显著降低电机功耗，实现节能降耗。
2.提高生产效率高压变频器可以实现电机转速的精确调节，满足各种生产工艺的需求。
在提高生产效率的同时，还可以保证产品质量。
3.软启动功能高压变频器具有软启动功能，可以减少电机启动时的电流冲击，延长电机使用寿命。
4.保护功能高压变频器具有过载、过压、欠压、过热等多种保护功能，确保电机安全运行。
四、高压变频器的选型与维护1.选型原则（1）根据负载特性选择合适的变频器类型；（2）根据电机功率、电压等级等参数选择合适的变频器容量；（3）考虑变频器的性能指标，如调速范围、精度、响应速度等；（4）考虑变频器的可靠性、防护等级、环境适应性等。
高压变频器培训讲义共71页PPT
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
高压变频器理论培训讲课内容共132页文档
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
高压变频器理论培训讲课内容 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
Hale Waihona Puke 谢谢！51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
高压变频器培训资料PPT
单元测试方法 (HPU 690/048 D1)
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°
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。
单元装配流程 (HPU690/048 D1)
熔断器80A 铭牌标示 单元驱动板 单元控制板
扎线 END
单元正面图
光纤线 接点
单元输出 L1
合康标示
单元输出 L2
散热器
熔断器
R
T
S
单元侧面图 IGBT 接线
单元 驱动板
电容
温控接线
单元 控制板
三相AC输 入电源线
电阻
单元柜组装图
单元输出 U
移相变压器与 单元连接线 R,S,T 单元输出 V
• 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
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。
• 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
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(a) 矢量控制法
(b) 直接转矩控制法
矢量控制和直接转矩控制的比较
(a)矢量控制
(b)直接转矩控制
小结
V/F控制只控制稳态转矩，适用于对转矩响应快 速性要求不高的场合（如风机水泵）
矢量控制平滑性好，直接转矩控制脉动稍大，但 响应快，经过发展和与电机模型的紧密结合，二 者的差别越来越小。 V/F控制和矢量控制、直接转矩控制在效率上没 有大的区别。
现在常见的高压调速类型
内反馈调速（保定北方、哈九州） 三电平高中型（ABB） 三电平高中高型（西门子） 电流源型（AB） 单元串联多电平型
（Robicon、利德华福、东方凯奇、东芝）
用户关心的几个问题（1）
整流脉冲数 电平数和dv/dt 功率单元旁路时的电压输出能力 关心电压谐波还是电流谐波 如何消除谐波 功率因数的定义 效率的测量方法和误差；损耗的构成 变频器对电机的保护 手动旁路和自动旁路
用户关心的几个问题（2）
关于电压型变频器的寿命 异步电动机低速运行发热问题 VVVF变频器的调速范围 变频器容量的选择 关于器件的数目 什么是四象限运行 变频器自身的保护功能 变压器的绝缘等级
整流的脉冲数：12脉冲整流
脉冲数的定义
设有n个三相整流器通过变压器并联，整流桥负载相等； 变压器副边各绕组的移相角度为600/n 则脉冲数为6n； 可消除6n-1次以下的谐波。
圆盘式封装带甩出辫
IGCT
圆盘式结构的安装方式
二极管和可控硅模块
IGBT模块
小结
1. 技术发展的道路： 二极管 -> 晶闸管 -> GTO -> IGCT GTR -> IGBT -> IEGT(?)
2. 当今的主流器件是IGBT和IGCT
交流电机的基本原理和调速的类型
同步电机的结构示意
IGCT
集成门极换相的晶闸管 比GTO开关频率高 缓冲电路比GTO简单
GTR（BJT）
大功率三极管，电流控制 已被IGBT淘汰
IGBT
绝缘栅型晶体管，门极MOS结构，功耗最小 开关频率高，开关损耗小 门极电路和缓冲电路简单
IEGT
注入增强栅晶体管
尚未大面积应用
圆盘式封装
圆盘式封装(GTO)
直接测量磁通的矢量控制
间接法矢量控制的结构图
下面介绍直接转矩控制，是另外一
种控制磁通和转矩的方法。
直接转矩控制： 逆变器的电压 空间矢量模型
(b) 磁链矢量轨迹
(a) 电压空间矢量
磁链和转 矩控制
(c) 最佳开关查表 控制法
直接转矩控制 系统的框图(1)
直接转矩控制系统的框图（2）
AC电机的矢量控制和直接转矩控制
交直交变频器的PWM方法
交直交型变频器输出波形的产生办法 电压源型：控制电压波形
电流源型：控制电流波形
早期：串联单相三重逆变器的PAM方法
正弦PWM信号产生的方式
正弦 波发 生器
三角波发 生器
三角波与正弦波比较（单极性）
一个周期的波形
谐波消除PWM方法（双极性）
Voltage wave in harmonic elimination method
效率的测量方法和损耗，损耗的构成
损耗的构成： 整流变压器、元件的导通损耗、元件的开关损耗、电感损 耗、滤波器损耗、电容损耗（忽略）、散热风机损耗、控 制电源损耗；电机损耗。 变频器内的主要损耗构成：
整流变压器约50%，器件的开关损耗和导通损耗约50%；
电流源型的电感损耗：与设计有关 滤波器损耗（如果有）：与设计有关
u A U sin(t ) uB U sin(t 1200 )
uC U sin(t 1200 )
异步电机的结构示意
u A U sin(t ) uB U sin(t 1200 )
uC U sin(t 1200 )
异步电机一相的等值电路
异步电机调速方法分类
18脉冲以上能满足一般的谐波要求
双PWM技术
三电平PWM整流
电平数和dv/dt
T
4.9KV
三电平的相电压，dv/dt大
T
1) R ef A :
2 0 0 V o lt 5 m s
T
单元串联多电平的相电压， dv/dt小
4.9KV
dv/dt影响电机绕组的绝缘
1 ) R ef A :
独立控制磁通和转矩
近似的补偿了磁通和转矩在动态过程中的变化，但不是数学中的完全解耦控制。
滑差频率控制
异步电机的直流电机模型
矢量控制的坐标变换
静止 as-bs-cs 到 ds-qs 坐标变换
静止 as-bs-cs to ds-qs 坐标变换 (2)
静止两相 ds-qs 坐标 到同步旋转 de-qe 的 坐标变换(1)
谐波消除PWM方法
小结
随着全控开关器件的发展，PWM方法谐波含量少，
已成为波形发生的基本方法。
交流电机变频调速的控制方法
V/F控制 矢量控制 直接转矩控制
V/F比控制
(a)
(b)
异步电机的矢量控制
下面介绍异步电机的矢量控制
由来：V/F控制在稳态下没有问题，但在负载突 然变化的情况下，磁通和转矩不能优化，动态 响应慢。 矢量控制解决的问题：如何保持磁通不变，如 何使转矩电流瞬间最大化。
KQ1
KQ2
KQ3
M
自动旁路电路
KM1
KM2
KM3
关心电压谐波还是电流谐波
相对于电网容量，变频器容量一般较小，不会对电 网电压造成太大影响。 所以，应该关心电流谐波，它具有累加效应，谐波 设备容量到达一定数量时，会对电网造成污染。
国际上对于谐波的限制，是考察电流谐波。
功率因数的定义
包括相移和谐波的影响
如何消除谐波
整流侧采用移相变压器，构成多脉冲整流，消除对 电网的谐波； 逆变侧采用PWM技术，消除对电机的谐波； 采用双PWM技术，双边无谐波，成本高； 采用谐波滤波器，与负载相关，调谐比较困难。
转子串Ef 的串极调速原理图
串级调速系统
双馈调速系统
电磁转差离合器调速系统装置简图
液力耦合器调速
在电机和负载之间，靠液体作用连接。
变频调速
变频调速必须是电压和频率协调控制。 磁通密度，受材料限制
u k * f *
电机常数
变频调速的分类
交交变频调速
交-直-交变频调速：
电压源型 电流源型
效率的测量方法和损耗，损耗的构成（续）
关于效率测量的问题： 效率应在电网和电机轴两点测量；
应注意仪表的选择，能测量出40次以下的谐波；
其他测量点得到的效率有一定的指导意义； 用户应关心电机的损耗。
变频器对电机的保护
过流和过载保护优于传统的方法； 原有对电机的保护应保留，旁路时需要。
手动旁路电路
交交变频
交交变频波形图
交交变频和串级调速的主要器件是半控器件-可控硅。
随着全控器件的发展，现在逐步进步到交直交变频器。 分为电压源和电流源两种类型。
交直交电压源型
以电容为储能元件； 直接控制电机电压
输入侧功率因数较高
效率高； 控制可与电机参数无关； 抗电网扰动能力强； 不能回馈能量到电网。
电流源型变频器
电流源型变频器设备
电流源型变频器的特点
Байду номын сангаас
输入功率因数低（与速度成正比） 对电网电压波动敏感； 可以实现能量回馈； 器件故障不能带故障运行； 变压器可以异地安装； 有6kv产品，无10kv产品； 器件串联的可靠性问题； 整流桥串联可靠性低。
功率单元串联型变频器
高低和高低高型变频器
要考虑容量上的限制
低压电动机为特种电 机
高低高方式效率低并 必须加输出滤波器
IGBT直接串联高压变频器
IGBT三电平变频器
IGBT三电平变频器设备
IGCT三电平变频器
ACS1000(IGCT三电平设备）
三电平的扩展
三电平变频器的特点
受器件限制，电压无法达到6kv； 电压电平数少，dv/dt大，需要输出滤波 器，或特殊电机； 输出侧没有变压器时，无法旁路运行； 变压器可以异地安装； 器件故障时，不能带故障运行。
n2 0
Q2 Q1 Q
风机、水泵(平方根转矩负载) 的相似定律－变速前后流量、压 力、功率与转速之间关系为：
Q1/Q2=n1/n2
H1/H2=（n1/n2）2 P1/P2=（n1/n2）3
构成高压变频器的功率器件的类型
高压变频器的发展，是随着器件的进步而进步的， 功率器件构成了高压变频器的核心。
1．不改变同步转速的调速法（改变s） 转子串电阻 改变定子电压 改变转子附加电势 应用电磁转差离合器。 2．改变同步转速的调速法（改变f、p） 改变定子极对数（p） 改变定子频率（f）。
三相全波Y型连接的调压电路
(a)
(b)
(c )
不同的电机调压特性
几种三相交流调压电路及其一相输出电压波形
转子串Rf 的调速原理图
调速为什么节能？
H
H2’ H1 H2 C
η2
R2
B A
R1
n1
η1
风机的正常工作点为A，当风量需要 从Q1调到Q2时，采用挡板调节，管网特 性曲线由R1改变为R2，其工作点调至B 点，其功率为OQ2BH2’所围成的面积， 其功率变化很小，而其效率却随之降低。 当采用变频调速时，可以按需要升 降电机转速，改变设备的性能曲线，图 中从n1到n2,其工作点调至C点，使其参 数满足工艺要求，其功率为OQ2BH2所 围成的面积，同时其效率曲线也随之平 移，依然工作在高效区。由于功率随转 速3次方变化，故节能效果显著。 节能量P＝（ H2’－H2）× Q2