高压变频器在同步电动机上的应用知识
高压变频器基本知识
• 电解电容的容量比低压变频器要大，因为单元为 单相输出，全靠电解电容来进行无功电流的交换， 而低压变频则是三相输出，无功可以相互抵消。 设计时一般按1A=90UF计算。
• 3． 变压器柜
• 主要为移相干式变压器。给功率单元的工作提 供独立的三相输入电压，功率单元之间及变压器 二次绕组之间相互绝缘。二次绕组为多个相互绝 缘的绕组，全采用星形绕法，绕组分成三个相位 组相位差为10°，形成了36脉冲整流电路结构。 可以不加任何谐波滤波器就能满足总输入电流谐 波小于5%的要求。输出采用载波移相脉宽调制技 术，总输出电压谐波小于5%。输入输出谐波均能 满足国家标准GB/T14549—93的要求，噪音低， 温升低，不会引起电机的转矩脉动，对电机没有 特殊要求。
• 2.3高-高型变频器
• 我们所用的变频器结构即为高-高型变频器， 下面介绍一下基本原理
• 三．风光高压变频器的原理及结构
• 我们公司高压变频器分为6KV系列和 10KV系列，3KV系列的也有。高压变频器 的拖动对象鼠笼式三相异步电机，负载多 为风机，水泵类，节能效果比较明显。
• 我们高压变频器采用高-高型模式，每相 采用低压功率单元串接组成,由一个多绕组 的移相隔离变压器供电，通过高速微处理 器来实现对变频器控制。
• 4． 旁路柜
• 也就是所说的开关柜，主要是实现工/变频 转换。目的是当变频器发生故障时，可以 将电机切换到工频运行，不影响生产。
• 对于一拖一的旁路柜主回路图如下：
• 所用主要器件（一拖一为例） • 机械闭锁：1个 JSXN(G)-3 • 高压隔离开关： 3个 GN19-10/400-12.5 • 真空接触器： 2个 JCZ5-7.2(12)/ A• 中间继电器：若干 MA406A-44 • 限流电阻：RXHG-60Ω-3KW 1个
高压变频器在同步电动机上的应用分析
高压变频器在同步电动机上的应用分析引言高压变频器是一种将直流电源转化为交流电源的装置。
在现代工业生产中，高压变频器越来越受到人们的重视。
它可以让电动机工作在最佳转速，在保障生产安全的同时，也大大提高了电能利用率。
在本文中，我们将探讨高压变频器在同步电动机上的应用，以及它的优缺点。
同步电动机同步电动机是一种特殊的交流电机，与异步电动机相比，它具有较高的效率和较低的损耗，因此在某些应用场合中更具优势。
它的转速是由供电电源的频率和极对数决定的，即转速固定。
但在实际应用中，由于负载的变化、机械阻力等因素的影响，同步电动机一般无法精准地保持额定转速。
因此，为了满足生产需要，需要对同步电动机进行调速。
高压变频器高压变频器是专门为高压电机提供的一种变频器。
其主要功能是将直流电源转换为高频交流电源，从而实现对高压电机的调速。
高压变频器的基本工作原理是通过对电源的直流电进行逆变，通过高频变压器输出高频交流电。
高压变频器可以实现无级调速，从而使同步电动机在不同负载下达到最佳转速，提高效率和稳定性。
高压变频器在同步电动机上的应用分析优点1.无级调速：高压变频器可以实现无级调速，与传统的机械式调速方式相比，具有更高的精度和更大的范围，可以满足不同生产需求。
2.提高效率：同步电动机的效率与转速有关，高压变频器可以根据负载的变化来控制电机的转速，从而最大程度地提高效率，减少能源浪费。
3.减少机械损耗：高压变频器可以使电动机始终工作在最佳转速下，减少机械损耗，延长电机的使用寿命。
缺点1.造价昂贵：相比于传统的机械式调速设备，高压变频器的造价高，对于一些中小型企业可能不太现实。
2.系统稳定性较差：高压变频器需要与同步电动机配合使用，如果不合理设计安装，可能会导致系统不稳定、易损坏等问题。
3.偶尔会产生噪音和电磁干扰：高压变频器工作时产生的高频信号可能会对其他电子设备产生干扰，同时也有可能产生噪音。
结论综上所述，高压变频器在同步电机上的应用具有一定的优点和缺点。
变频器永磁同步电机控制介绍
变频器永磁同步电机控制介绍变频器是一种能够控制电机运行速度和实现精确控制的设备。
永磁同步电机则是一种采用永磁体作为励磁源的同步电机。
本文将介绍变频器在永磁同步电机控制方面的应用。
一、变频器的原理和作用变频器的原理是通过改变电机供电频率来控制其转速。
传统的交流电机一般由交流电源供电，而交流电源的频率是固定的。
变频器通过改变电源的频率，可以实现对电机转速的调节。
在变频器中，主要有三个部分：整流器、逆变器和控制器。
整流器将交流电源转换为直流电，逆变器将直流电转换为可调频率的交流电，控制器负责对逆变器进行速度和转向的控制。
在永磁同步电机控制中，变频器的作用是将电机与逆变器连接，通过控制逆变器的输出频率，驱动电机旋转。
由于永磁同步电机具有较高的转矩密度和效率，因此在需要实现高效率和高精度控制的应用中广泛使用。
二、变频器在永磁同步电机控制中的应用1. 转速控制变频器通过改变输出频率，可以实现对永磁同步电机的转速控制。
通过调节变频器的输出频率和转矩，可以使电机以不同的转速运行，满足不同工况下的需求。
例如，在工业生产中，经常需要根据生产需要调整电机转速，变频器可以通过简单的设置实现这一功能。
2. 转矩控制除了转速控制外，变频器还可以实现对永磁同步电机的转矩控制。
通过调整变频器输出的电压和频率，可以控制电机的转矩大小。
在一些需要精确转矩控制的场合，如机械加工和物料输送系统等，变频器的转矩控制功能非常重要。
3. 节能控制使用变频器驱动永磁同步电机，可以实现能耗的有效控制。
传统的电机通过改变输入电压或闭环调速来实现控制，效率较低。
而变频器可以根据实际需求调节输出频率，以最佳的效率工作，从而节约能源。
4. 反馈控制变频器通过实时监测电机的转速和电流等信息，可以反馈给控制器进行精确的控制。
这种反馈控制可以实现对电机运行状态的监测和调整。
通过变频器的反馈控制，可以提高电机的运行精度和稳定性。
三、变频器在永磁同步电机控制中的优势1. 高效率：由于永磁同步电机的特性，结合变频器的控制，可以实现高效率的转速和转矩控制，提高能源利用效率。
汇川技术高压变频器在大功率同步电机中的应用
汇川技术高压变频器在大功率同步电机中的应用在冶金行业中，烧结主抽风机往往采用大功率同步电机来驱动。
同步机启动方式为工频异步降压软起动，通过挡板来调节流量，但这种启动和调节方式存在诸多问题，例如启动电流大、重载下容易产生失步、电能浪费严重等，因此对高压大功率同步电机进行变频改造势在必行。
汇川此次针对河北某钢铁主抽风机的现场情况，采用先进的磁链闭环矢量控制技术，对同步电机进行了变频节能改造。
改造后，彻底解决了启动电流大、重载失步、维护费用高等问题，每年实现节电费用达320万以上。
此次对同步机的成功改造标志着汇川在同步电机应用中的突破。
[ 关键词 ]冶金；节能改造；高压大功率同步电机；烧结主抽风机；高压变频器1 引言众所周知，冶金行业是国民经济生产中的耗能大户和污染大户。
在冶金行业生产过程中，风机和水泵的耗电量占到其生产成本的35%～45%。
近几年，国家实行节能减排政策，针对冶金行业等耗能大户重点改造；通过几年的发展和总结，现国产高压变频器在风机水泵负载上的节能技术日趋成熟，节能减排效果明显。
在冶金行业有诸多设备具有变频应用前景和空间，但是其中广泛推广、被众多用户所接受的还主要集中在风机和循环水泵两类负载上。
冶金行业典型应用负载有很多种，其中烧结主抽风机、高炉鼓风机及制氧压缩机的功率较大，其运行速度由不同工况而改变，节能改造效果明显。
烧结主抽风机由于其工艺的节能空间大，很多EMC厂家对其改造很感兴趣。
一背景1.1烧结工艺过程为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10～25mm的块状原料铁矿粉。
造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。
两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。
目前以抽风工艺烧结为多，烧结机分为带式和环式。
图1 烧结工艺烧结工艺是指根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度，它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。
按照烧结过程的内在规律选择合适的工艺流程和操作制度，利用现代科学技术成果，强化烧结生产过程，能够获得先进的技术经济指标，保证实现高产、优质、低耗。
高压变频器在大功率同步电机中的应用
高压变频器在大功率同步电机中的应用摘要：近些年来，我国生产力的发展已经取得了较为明显的成效和进步，而这一态势也让高压变频器的市场规模变得越来越大，在这其中，大功率电机的使用也为机械生产提供了重要的动力源泉。
而推动高压变频器和大功率同步电机的结合，也能够为企业的生产注入更多的生机与活力。
对此，本文将从节能的角度出发，分析节能措施在国内外的发展现状，论述高压变频器的工作原理和工作优势，并探讨高压变频器的实际应用。
关键词：高压变频器；大功率电机；节能应用引言：高压变频器在大功率电机中的同步应用，能够帮助大功率电机节省大量的能源和资源，而且可以让设备生产与消耗之间的差异趋向平衡，这就避免了输入和输出不匹配的问题，最终帮助企业实现节能降耗的目标。
当下，变极调速，调压调速和变频调速是大功率同步电机中主要的调速方式，但在这其中，变频调速的优势是最为突出的，不仅具有高精度和高实用性的特点，而且在操作上也能够省略许多不必要的步骤。
这里所说的变频，主要是以负载要求和速度的变化为基础的，通过调整供给电流的频率，来确保工作点的合理性。
一、分析节能措施的国内外发展现状就国外的机械制造来讲，大多数企业都会选择能量回馈这一技术，通过高压变频器来控制大功率电气设备的速度，利用能量转移回原始设备的功率消耗的反馈分两部分，以此来降低能源的损耗。
从德国西门子公司的研究成果来看，其自身较为明显的研发成果，主要就是四象限运行电压型交流变频技术，并且这一技术也主要运用在高压电机上。
而日本富士公司，也已经推出了rhr的再生能量装置，这也是大功率电机改造的鲜明成果。
但不可否认的是，国外所研发的高压变频装置造价昂贵，而且对电网的设计也有十分严格的要求和限制，并不适用于我国的基本国情，我国工农业始终是共同发展的，所以一些地方的电机也不能适配较为高昂的高压变频装置。
就我国自身的发展情况来看，国内的技术开发已经能够满足高压变频装置设计的需求，而且高压变频器的应用也得到了广泛的支持和关注。
同步电机高压变频装置在煤矿主通风机的应用
比较 结 果 电压
＋ｌ． １４ ＤＣ
—０ ８ ％ Ｄ Ｃ
一ｌ ． ％ 一９７ ７９ ．％ Ｄ Ｃ Ｄｃ
ＤＣ ＤＣ
２ １ 基本 工作 原理 （ ２ ． 图 ）
该高压变频器采用无谐波功率单元串联多电平技 术。由电网送来 的三相 ６ Ｖ交 流电经过隔离移相变压 ｋ 器供给每相 ４个 共计 １ ２个 单相 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ逆变器 功率 单
运行及正反转控制 ； ２ 备用工频运 行 ： （） 即实现单 台电 机手动切换工频运行及正反转控制。 １２ 同步 电动机 的励磁装 置 改造方 案 ．
主通风机以前使用的 Ｋ Ｌ Ｇ Ｆ一１ 型励 磁装置 ， 电器
元件较多 ， 障率高 ， 故 电动机 在启 动过程 中冲击 量 大，
运行 过 程 中经 常 出现 继 电 器 线 圈 烧 坏 或 可 控 硅 损 坏 ，
制也就显缛及其重要。 目前 ， 国内比较流行的做法就是采用高压变频。本文从改造方案 ， 交频器特点， 使用效果等方面介绍 了高压 变频 系统在
煤矿通风机 同步 电机上的使用情况。
关键词 同步电机 高压 变频
文 献标 识 码 Ｂ 中 图分 类 号 Ⅱ）３ ６ ５
山东 省 里 彦 煤 矿 主 通 风 机 采 用 两 台 ６ Ｖ、８ ｋ ｋ ６０ Ｗ
励磁电流极不 稳定 ， 严重影 响 电动机的使 用寿命 和主 扇风机 的安全运转 。因此改造势在必行 。 比较不 同厂 家的厉磁装置 ， 选择 Ｂ Ｋ Ｐ Ｚ励磁装置 。表 １ Ｂ Ｋ 为 Ｐ Ｚ励
元， 本相上 的 ４ 功率单元输 出的 Ｓ ＷＭ 波相叠加后 ， 个 Ｐ 三相采用 Ｙ形连接 ， 将形 成线电压为 ６ Ｖ的高质 量的 ｋ 正弦波输 出， 供给两台 ６０ Ｗ 的主扇 电机 。主控 柜和 ８ｋ 功率柜之间采用 光纤隔离 技术 ， 防止 了电磁干 扰。功 率单元采 用交 一直 一交 变频技术 ， 单相输 出，Ｇ Ｔ元 ＩＢ 件采用先进高效 的热管散 热技术 ， 大大提 高了的工作 可靠性 。 ２ ２ 具 有完 善 的显示 、 护和 故障诊 断功能 ． 保 高压变频系统每个 功率单元都 有一个 显示器 ， 该 显示器平时显示变频 单元 的中间直 流电压 ， 旦单元 一 出现故障 ， 该显示器显示相应的故 障代码 ， 工作人员可 通过故障代码直 接判断故障。 控制柜上和操 纵台上均设 有一个 显示屏 ， 户可 用 以通过显示屏 方便地 了解这个 系统的工作情 况 ， 系 在 统 出现故 障时， 显示屏将 为维修人员 提供有效 的故障
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。
6. 适应性强：高压变频器可以适应不同的负载类型和工作环境，能够稳定运行在高温、高湿、高海拔等恶劣条件下。
总之，高压变频器通过先进的电子技术和控制算法，实现对电机转速的精确控制，具有节能高效、精确控制、多功能性、可靠性高、维护方便和适应性强等特点。
在工业领域的各种应用中，高压变频器发挥着重要的作用，提高了生产效率，降低了能源消耗，为工业发展做出了贡献。
高压变频器的同步投切功能在同步发电机系统中的应用
它是 由 ３ 个高压真空接触器 Ｋ ～ Ｍ Ｍ１ Ｋ ３和 ２个高压隔
离开关 Ｑ １和 Ｑ ２组成 。要求 Ｋ ， Ｍ２不能和 Ｋ Ｓ Ｓ Ｍ１Ｋ Ｍ３同
时闭合 ， 电气上实现互锁 。变频运行 时 ， Ｍ１和 Ｋ ２闭 在 Ｋ Ｍ
合 ， Ｍ３断 开 ； 频 运 行 时 ， Ｍ３闭 合 ， Ｍ１和 Ｋ Ｋ 工 Ｋ Ｋ Ｍ２断 开 ， 并 且 带 同步 投 切 功 能 。项 目方 案 如 图 １ 所示 。
ａ ｓ ｎ ｈｒ ｎｏ ｏ ｏ ｉ ｈ ｒ ｖ ｙ ｃ ｒ ｎｏ ｅ ｒ ｔ ｒ ｙ ｃ ｏ ｕｓｍ ｔ ｒ ｗｈ ｃ ｄ ｉ ｅ ａ ｓ ｎ ｈ ｏ ｕｓｇ ｎｅ ａ ｏ
Ｌ ｅ ｇｎ ＡＩ ｉ— ａ ｇ Ｊ
ｆ ｉｎ ｅｄ ｒ Ｈａｖ ｓ Ｅ ｅ ｔ ｃＴｅ ｈ ｏｏ ｉｓＣｏ， ｔ ， ａ ｇ ｉｇＢｅ ｉｇ，０ ２ ５ Ｂｅ ｉ ｇＬ ａ ｅ ＆ ｊ ｒ ｅｔ ｌｃｒ ｃ ｎ ｌｇｅ ．Ｌ ｄ Ｃｈ ｎ ｐｎ ｉｎ １ ２ ０ ） ｉ ｊ
变频 器 对其 进 行 启 动 调 速 。 需 要 ５ ｚ电源 时 ， 高 压 变 当 ０Ｈ 用
频器启动 到 ５ ｚ ， ０Ｈ 后 对其进行 同步投 切到工频使用 ； 当需
要 ６ ｚ电源 时 ， 变 频 器 启 动 运行 到 ６ ｚ 用 。 ０Ｈ 用 ＯＨ 使
建生 产线 配备 了两套 同步发 电机组 ，分 别是 ５ ０ Ｖ ０ｋ Ａ和 ０ １ ０ Ｖ 用于 变压器产 品出厂前的各种试验所需 电源。 ５ ０ｋ Ａ， ０ ５０ ０ｋ Ａ发 电机组 的同步 电动 机采 用变压器 降压启 动 ， ０ Ｖ １ ０ Ｖ ５ ０ｋ Ａ发 电机组 的同步电动机 由于功率较 大 ， 有时 ０ 且
[浅析变频器的工作原理和节能原理] 变频器工作原理及控制原理
![[浅析变频器的工作原理和节能原理] 变频器工作原理及控制原理](https://img.taocdn.com/s3/m/27cf106004a1b0717fd5ddc7.png)
随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速、计算机数字控制技术取代模拟控制技术已经成为发展趋势。
电机变频技术也随着交流电机无级调速的需要而发展。
一提起变频调速，大家就能和节能挂起钩来。
近年来，尽管我国在能源开发方面进展迅速，但还是跟不上需求的增长，节能问题始终处于相当突出的位置。
变频调速以其优异的调速起动、制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，得到广泛应用。
下面就变频器应用在电动机中的工作原理及节能原理进行了简要阐述。
变频器的工作原理变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把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。
变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。
整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
我们知道，交流电动机的同步转速表达式为n＝60f(1－s)/p式中n为异步电动机的转速;f为异步电动机的频率;s为电动机转差率;p为电动机极对数。
由式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f 在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。
变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
变频器利用电力电子半导体器件的通断作用来实现电力电能大功率的变换及控制，使电力电路实现电子化，可直观地进行控制和显示。
由于变频器的这个优越性，使得其适用领域越来越宽广，所采用技术也不断拓宽，同时也为追求变频器的小型化，人们也一直在不断和减少元器件的发热做斗争。
由于新一代的IGBT采用了漏极-控制极新技术，使集电极-射极间的饱和电压(Ucesat)大为降低，因而采用这种新器件损耗低，有降低发热消除损耗的效果。
变频器的基础知识,原理及应用
三、变频器如何改善电机的输出转矩
转矩提升：常规的 V/F 控制，电机定子上的电压降随着电机速度的降低而 相对增加，这就导致电机励磁不足而不能获得足够的旋转力。为了补偿这个 不足， 变频器需要提供一个补偿电压， 来补偿电机速度降低而引起的电压降。 变频器的这个功能叫转矩提升， 通过增加变频器的输出电压(主要在低频时)，
其他关于散热的问题： 在海拔高于 1000m 的地方，因为空气密度降低，因此应加控制柜的冷却风 量以改善冷却效果。理论上变频器也应考虑降容，海拔每升高 1000m，变 频器降容 5%，但是也要看具体的应用，因为变频器设计的负载能力和散热 能力一般比实际使用的要大， 开关频率：变频器的发热主要来自于 IGBT，IGBT 的发热主要集中在“开” 和“关”的瞬间。IGTB 开关频率高时，变频器的发热量就自然变大了。有 的厂家宣称降低开关频率可以扩容就是这个道理。
ACS6000中压变频器在同步电动机的应用
调速传 动控 制 中取得 巨大 的成功 。酒钢 为
态。 能够改善供 电系统 的功率 因数 ， 给用户 带来 真正的 实际效益 ，这 种特性更 使 得用
户 对同步 电动机青睐有 加 。 然而 ， 由于 同步
调整 产品结 构投资数 亿的 不锈钢 冷 轧工程
酒钢 科技
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单元 在结构上 相 同 。这一点 在 图 １ 所示 的 结 构 图中可 以明显地 看 出。每一 相整 流模
高 、 率高 和开关频率 高 等特 点 。 效 因此它特
别适 用 于 中压变 频器 。２个 零 电平 导通 二
块 由 ４个离 散式 Ｉ Ｃ 即二极 管 没有集 成 Ｇ Ｔ（
维普资讯
是电压 型变频器 ， 以在 所有 负载 条件 下 ， 所
其 功率 因数 在 ０９ ． ５以上 。 Ｃ ６ ０ Ａ Ｓ ０ ０变频 器 用 ｌ 波输入 ， 而减少 了高 次谐 波 。 当 ２脉 从
供 电系统 Ａ、 Ｃ三相 平 衡时 ， Ｃ ６ ０ Ｂ、 Ａ Ｓ ０ ０功
率单元 的 输 入电流失 真小 于 ｌ 这样 ， ％。 就
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。
2.风机控制：高压变频器广泛应用于工业风机的调速控制。
通过调整输出频率和电压，可以灵活地控制风机的转速和风量。
这对于一些需要根据工艺需求随时调整风机转速的场合非常有用，比如空调系统、通风系统等。
3.压缩机控制：高压变频器也常用于压缩机的调速控制。
(完整word版)高压变频器原理及应用
高压变频器原理及应用1、引言电机是工业生产中主要的耗电设备，高压大功率电动机的应用更为突出，而这些设备大部分都存在很大的节能潜力。
所以大力发展高压大功率变频调速技术具有时代的必要性和迫切性.目前，随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。
其应用领域和范围也越来越为广范，这为工矿企业高效、合理地利用能源（尤其是电能）提供了技术先决条件。
2、几种常用高压变频器的主电路分析（1)单元串联多重化电压源型高压变频器.单元串联多重化电压源型高压变频器利用低压单相变频器串联,弥补功率器件IGBT的耐压能力的不足。
所谓多重化，就是每相由几个低压功率单元串联组成，各功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器供电，用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。
但其存在以下缺点：a)使用的功率单元及功率器件数量太多，6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管，60只IGBT),装置的体积太大，重量大，安装位置和基建投资成问题；b）所需高压电缆太多,系统的内阻无形中增大，接线太多，故障点相应的增多；c)一个单元损坏时，单元可旁路，但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的,造成电压、电流不平衡,从而谐波也相应的增大，勉强运行时终究会导致电动机的损坏；d)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出；e）输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出;f）由于系统中存在着变压器，系统效率再提高不容易实现;移相变压器中,6kV三相6绕组×3（10kV时需12绕组×3）延边三角形接法，在三相电压不平衡（实际上三相电压是不可能绝对平衡的）时，产生的内部环流，必将引起内阻的增加和电流的损耗,也相应的就造成了变压器的铜损增大.此时，再加上变压器的铁芯的固有损耗，变压器的效率就会降低,也就影响了整个高压变频器的效率。
东芝三菱高压变频器在永磁同步电机上的应用
高压变频器HIGH-VOLTAGE INVERTER东芝三菱高压变频器在永磁同步电机上的应用Application of TMEIC Medium Voltage Inverter in PMSM安徽海螺水泥股份有限公司黄恒(Huang Heng)摘要：本文介绍TMEIC高压变频器在永磁同步电机上的应用和特点。
关键词:永磁同步电机；TMdrive-MVe2高压变频器；IGBT整流；弱磁调速Abstract:This paper introduces application and characteristics of TMEIC medium voltage inverter in PMSM control. Key words:PMSM;TMdrive-MVe2medium voltage inverter;IGBT rectifier;Flux weakening【中图分类号】TN773［文献标识码】B【文章编号】1561-0330(2021)05-0068-071永磁同步电机的应用背景随着稀土永磁材料和永磁电动机技术的发展，近年来，具有体积小、重量轻、效率高、功率因数高和控制特性好等优点的永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)得到了深入研究和广泛应用。
随着变频技术的日趋完善，永磁同步电机驱动系统的优势越来越明显。
永磁同步电机釆用高性能的稀土永磁体产生主极磁场，系统调速精度高，调速范围宽，输出特性硬，运行平稳，还具有转速不随负载波动的特性，可使其输出转速保持恒定，在某些机械传动系统中可省去减速箱，实现直连驱动。
目前，永磁同步电机(PMSM)以其高功率密度、高性价比等优点受到国内外的普遍重视，因此，对永磁同步电机的调速控制研究具有非常重要的意义。
2永磁同步电机的结构及其特点2.1永磁同步电机概述永磁同步电机的转子采用高性能的稀土永磁材料，使得电机尺寸减小；由于发热主体在定子侧，散热也比较容易；同时，其结构简单、效率和功率因素高及输出转矩大等特点，这些优点使得永磁同步交流伺服系统已成为现代伺服系统的主流，在很多驱动领域己经取代直流电机。
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引言概述：高压变频器是一种用于控制电机转速的电力设备，广泛应用于工业生产中。
本文将介绍高压变频器的工作原理与性能特点。
一、工作原理1.1 电力变频原理高压变频器通过改变电源的频率，控制电机的转速。
它采用电力变频原理，将输入的交流电转换成直流电，再将直流电转换成可调频率的交流电。
这样，就可以通过改变输出的频率来控制电机的转速。
1.2 PWM控制技术高压变频器采用脉宽调制（PWM）控制技术，通过改变脉冲的宽度和频率来控制输出电压的大小和频率。
PWM控制技术具有高效率、低噪音和精确控制的优点，使得高压变频器能够更好地适应各种工况。
1.3 矢量控制技术高压变频器还采用矢量控制技术，通过对电机的电流和电压进行精确控制，实现对电机的高精度控制。
矢量控制技术可以提高电机的响应速度和转矩输出，使得高压变频器在工业生产中更加可靠和稳定。
二、性能特点2.1 宽频调范围高压变频器具有宽频调范围的特点，可以根据实际需求调整输出频率。
这使得高压变频器适用于不同转速要求的电机，提高了生产效率和灵活性。
2.2 高效节能高压变频器采用先进的PWM控制技术，可以根据负载需求自动调整输出电压和频率，实现高效节能。
与传统的调速方法相比，高压变频器可以节省大量的能源成本。
2.3 精确控制高压变频器采用矢量控制技术，可以实现对电机的精确控制。
它可以根据负载的变化调整输出电流和电压，确保电机在不同工况下稳定运行。
这种精确控制能力使得高压变频器在生产过程中更加可靠和安全。
三、应用领域3.1 制造业高压变频器在制造业中广泛应用，用于控制各种设备和机械的转速。
它可以根据生产需求调整转速，提高生产效率和产品质量。
3.2 建筑业在建筑业中，高压变频器用于控制起重机、升降机等设备的转速。
它可以根据施工需求调整转速，提高施工效率和安全性。
3.3 交通运输高压变频器在交通运输领域中的应用越来越广泛。
它可以用于控制电动汽车、电动船等交通工具的驱动系统，提高能源利用率和环境友好性。
高压同步电机变频调速技术及应用
0
引
言
步电机正常停机和故障灭磁问题 � 由于交流同步电动机在可靠性与维护量 , 功 率因数 , 电机尺寸与转动惯量, 弱磁比等方面有其 自身的优势， 对于大容量电机， 例如工业应用上大 功率的空气压缩机 , 水泵, 煤炭与有色金属行业中 的大功率提升机和钢厂大容量轧钢机等均采用同 步电机驱动� 据统计， 我国的高压同步电机大部 分运行在低负荷区 ， 能耗大, 效率低 ， 会造成电力 的大量浪费， 是变频改造效益显著的用户� 实践 表明: 同步电机应用高压大功率变频调速系统， 经 济效益良好， 其可靠性也可得到保证 �因此， 我国 高压同步电 机变频调速装置将 来的市场前景 良 好� 我国从 2 0 世纪 70 年代开始交流同步电机调 2 0 世纪 8 0 年代初已研制 成功交 速技术的研究， - 交变频同步电机的试验样机， 但高压大功率交 2 0 90 流变频调速装置直到 世纪 年代后期才得到 发展� 上海发电设备成套设计研究院自 1 999 年 开始通过对国内, 外高压变频装置进行调研， 确立 了总的技术方案 ， 采取智能功率单元串联多电平
高 压同 步 电 机 变 频 调 速 技 术 及 应 用
梁安江， 张海燕， 柳 毅， 李建功 ( 上海发电设备成套设计研究院，上海 2 002 4 0 )
摘 好效果� 关键词: 同步电机; 高压变频装置; 变频调速 中图分类号: TM 92 1 . 5 1 :TM 3 41 文献标志码: A 文章编号: 1 673 -6540 ( 2 01 0 ) 050 042 -04 要: 着重阐述了高压同步电动机变频调速工程应用 技术上的 难点及 解决措施 ，2 0 02 年底， 研制出 1 2 5 0 kW /6 kV 高压 2 003 年 7 月通过由上海市经济委 变频装置样机 ， 2 003 年 9 月正式投入 员会主持的产品技术鉴定 ， 运行， 2 005 年底又成功研制生产了国产最大容量 高压变频装置， 容量 5 000 kW ， 已在宁夏 某药业 有限公司成功投运 �2 006 年 ， 该公司开始着手研 制容量 9 600 kW /1 0 kV 的高压变频装置， 2 007 年 初申请获得国家高技术研究发展计划 ( 8 63 计划 ) 专题课题 �
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用于控制电机转速的电力设备。
它能够将电源输入的交流电转换为可调频率和可调幅度的交流电，并通过改变电机的供电频率和电压来控制电机的转速。
高压变频器广泛应用于工业领域，如电力、石化、冶金、制药、纺织、食品加工等。
高压变频器由整流单元、滤波单元、逆变单元和控制单元组成。
整流单元将交流电源输入的交流电转换为直流电，并通过滤波单元将直流电平稳化。
逆变单元将直流电转换为可调频率和可调幅度的交流电。
控制单元通过对逆变单元的控制，实现对电机的转速、转矩和运行状态的精确控制。
高压变频器的工作原理是基于矢量控制理论。
矢量控制理论是一种基于电机的数学模型，通过对电机的电流、电压和转矩进行精确控制，实现对电机的高效运行。
矢量控制可以分为磁场定向控制和直接转矩控制两种方式。
在磁场定向控制中，高压变频器通过测量电机的电流和电压，计算出电机的转子位置和转速，并根据转子位置和转速来控制电机的电流和电压。
通过精确控制电机的电流和电压，可以实现对电机的转速和转矩的精确控制。
磁场定向控制可以提高电机的效率和响应速度。
在直接转矩控制中，高压变频器通过测量电机的电流和电压，计算出电机的转矩，并根据转矩来控制电机的电流和电压。
通过精确控制电机的电流和电压，可以实现对电机的转矩的精确控制。
直接转矩控制可以提高电机的转矩响应速度和动态性能。
高压变频器还具有多种保护功能，如过电流保护、过电压保护、欠电压保护、过载保护、短路保护等。
当电机或高压变频器发生故障时，保护功能会自动切断电源，以保护电机和高压变频器的安全运行。
高压变频器的应用范围广泛，可以用于控制各种类型的电机，如感应电机、同步电机、永磁电机等。
它可以实现电机的精确控制，提高电机的效率和运行质量，降低能耗和维护成本。
总之，高压变频器是一种用于控制电机转速的电力设备，通过改变电机的供电频率和电压来控制电机的转速。
它采用矢量控制理论，通过精确控制电机的电流和电压，实现对电机的高效运行。
同步电机高压变频改造与应用分析
管 阻特性 曲线 Ｒ１ Ｑ 持不变 ，额定转 速时 的扬 一 维 程特性 曲线Ｈ —Ｑ ａ 与管阻特性 曲线相交于点Ａ，流量为
Ｑａ ，出 口扬 程式为Ｈ ，当转速降低时 ，扬程特性 曲线 ａ 变为Ｈｃ —Ｑ，它与管阻特性 曲线Ｒ 一Ｑ的交点将下移到 １
１／４ ０ ２１ ３ 。压缩 空气 主要 满足电解车间打壳 、下料用 风
值减少 到最低程度 。 （ 下转９ 页 Ｊ ９
信息系统工程 Ｉ２ １．２ ０２ ． ５０ ９ １
气压缩机停机 ，这时可 由工频旁路直接供 电 ，使空气压 缩机正常工作。 ３ ． 停机灭磁功能。变频停机 时，从现场或主控室向 变频器下 达 “ 停机”命令 ，变频器驱动同步电机减速至 停机频率 ，然后停止输 出电压 。最后在现场或主控室分 断断路器 Ｑ ，由其辅 助触点通知励磁 装置灭磁 ，灭磁 Ｆ
五 、改 造后 的效果 分析
序
１ 型蟹
规
范
参 数
ＨＲＶＲ－ＳＯ０５ Ａ Ｓ Ｅ ＴＶ Ｉ／ ４
１ ． 网侧 功率因数。原 电机直接 由工频驱动时 ， 提高 满载 时功率 因数为０ ５０９ ，实际运行功率 因数远低于 ． ．． ８ ２ 额定值 。采用高压变频调速系统后 ，电源侧 的功率 因数 可提高Ｎｏ９ 以上 ，大大的减少无功功率 的吸收 ，进一 ．５
引 言
为更好地贯彻落实国家 “ 节能减排 ，清洁生产 ”精 神 ，我公司大力倡导 “ 约挖潜”活动 ，针对一些高能 节 耗设备如空压机高压电动机率先进行 了变频改造 ，以达
到 “ 节约生产 ，提效增值”的 目的。 Ｄ １０１ 一活塞式压 缩机 （ 一０ ／０ａ 以下文 中简称 空压机 ） 为 我厂 的关键设 备 ，主要用于供给风动工具 和风动机械所 需 的压缩空气 ，由于频繁的启 、停机 ，以及空压机电机
高压变频器在烧结主轴同步电机上的应用
Ｈ Ｕ协 调控 制 技 术 是 指 在 高 压 变 频 应 用 系 统 Ｃ 中实 现工 频与 变频 运行 方 式之 间 ， 以及 同 系统 设 备
Ｑ １） 成 。 Ｆ３组
该 系统 具有 如下 功 能特 点 。
之间的一种综合协调控制技术 。该项技术从根本 上解决了高压变频器在生产系统应用过程 中对系
析 ， 绍 高压 变频 改造基 本 原理 、 能效 果评 价 ， 介 节 以及 改造后 产 生 的相 关经 济效 益 。
关 键 词 ： 结机 ；同步 电机 ； 烧 高压 变频 ； 能 ； 节 降耗 ； 改造
１ １ 二 拖二 互为 备 用和在 线切 换 功能 ． 两台风 机 变 频 调 速 装 置 可 以互 为 备 用 和在 线
套 电抗 器 ＋激 磁 涌 流 抑 制 柜 、 套 控 制 柜 、 套 协 二 一 调控 制柜 （ Ｃ 、 台高压 开关 柜 （ Ｆ ～Ｑ ６ Ｑ １ Ｈ Ｕ）八 Ｑ ３ Ｆ 、Ｆ ０
～
Ｔ２向协调控制单元 发出 同步切换分 闸指令一 协 Ｙ
调控 制单 元控 制 Ｑ １ 闸 ， 完 全转 换 为工 频 直 Ｆ３分 Ｍ１ 接拖 动 。二拖 二 控制 方式 如 图 １ 所示 。
于 电动 机 转 速 不 可 调 节 ， 成 能 源 浪 费 ， 加 了生 造 增
切换 ， 当一台故 障时， 另一台可 以启动故障变频调 速装 置所 带 的 电机 的要求 ； 以两 台变 频 调速 装 置 分
别对 应拖 动两 台风 机 运行 ， １ １ 频 调速 装 置 出 当 Ｆ 变
现故 障的工况为例 ， 系统切换过程如下 ： 协调控制 单元 向 Ｔ ２发 出 同 步 切 换 至 工 频 请 求 一 Ｔ２拖 动 Ｆ Ｆ
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高压变频器在同步电动机上的应用知识
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1.引言
大功率低速负载，如磨机、往复式压缩机等，使用多极同步电动机可以提高系统功率因数，更可以省去变速机构，如齿轮变速箱，降低系统故障率，简化系统维护。
同步电机物理过程复杂、控制难度高，高压同步电机调速系统必须安装速度/位置传感器，增加了故障率，系统可靠性较低。
单元串联多电平型变频器具有成本低，网侧功率因数高，网侧电流谐波小，输出电压波形正弦、基本无畸变，可靠性高等特点，高压大容量异步电机变频调速领域取了非常广泛应用。
将单元串联多电平型变频器应用于同步电动机将有效提高同步电机变频调速系统可靠性，降低同步电机变频改造成本，提高节能改造带来效益，同时也为单元串联多电平型变频器打开一个广阔新市场。
利德华福技术人员大量理论分析、计算机仿真和物理系统实验，解决了同步电机起动整步等关键问题，已于2006年4月底成功将单元串联多电平型高压变频器应用于巨化股份公司合成氨厂1000k W/6k V同步电动机上。
以下将简要介绍实际应用中主要技术问题。
2.同步电动机工频起动投励过程
更好说明同步电机运行特点，先对同步电机工频起动投励过程进行简要介绍。
电网电压直接驱动同步电机工频运行时，同步电动机起动投励是一个比较复杂过程。
当同步电机电枢绕组高压合闸时，高压断路器辅助触点告知同步电机励磁装置准备投励。
此时，励磁装置自动同步电机励磁绕组上接入一个灭磁电阻，止励磁绕组上感应出高压，同时起动时提供一部分起动转矩。
同步电机电枢绕组上电后，起动绕组和连有灭磁电阻励磁绕组共同作用下，电机开始加速。
当速度到达95%同步转速时，励磁装置励磁绕组上感应电压选择合适时机投入励磁，电机被牵入同步速运行。
同步电机凸极效应较强、起动负载较低，则励磁装置找到合适投励时机之前，同步电机已经进入同步运行状态。
这种情况下，励磁装置将延时投励准则进行投励，即高压合闸后15秒强行投励。
3.变频器驱动同步电动机时起动整步过程
用变频器驱动同步电机运行时，使用与上述方式不同起动方式：带励起动。
变频器向同步电机定子输出电压之前，即启动前，先由励磁装置向同步电机励磁绕组通以一定励磁电流，然后变频器再向同步电机电枢绕组输出适当电压，起动电机。
同步电机与普通异步电机运行上主要区别是同步电机运行时，电枢电压矢量与转子磁极位置之间夹角必须某一范围之内，否则将导致系统失步。
电机起动之初，这二者夹角是任意，必须适当整步过程将这一夹角控制到一定范围之内，然后电机进入稳定同步运行状态。
，起动整步问题是变频器驱动同步电动机运行关键问题。
变频器驱动同步电动机起动整步过程主要分为以下几个步骤：
第一步，励磁装置投励。
励磁系统向同步电机励磁绕组通以一定励磁电流，
同步电机转子上建立一定磁场。
第二步，变频器向同步电机电枢绕组施加一定直流电压，产生一定定子电流。
此时，同步电机上产生一定定子电流，并定子上建立较强磁场。
转子定、转子间电磁力作用下开始转动，使转子磁极逐渐向定子磁极异性端靠近。
此时转子转动方向可能与电机正常运行时转向相同，也可能相反。
第三步，变频器电机正常运行时转动方向，缓慢旋转其施加电枢绕组上电压矢量。
同步电机转子转动和定子磁场旋转，转子磁极将某一时刻掠过定子异性磁极，转子磁极加速追上旋转定子磁极。
此时，电机转子磁极被较强定子磁极可靠吸引，二者间角度少量有阻尼震荡后，逐渐趋于一个较小常量。
至此，同步电机进入同步运行状态，整步过程完成。
第四步，变频器预先设定加速度和V/F曲线（即磁通给定），调节输出电压，逐渐加速到给定频率。
此时，同步电机转子角逐渐拉大到某一常值，然后电机转子磁极定子磁场吸引下逐渐加速至期望转速，同步电机起动过程完成。
同步电机起动整步过程中，定、转子磁势大小选择和各步骤间切换是控制关键问题。
选择过低定子磁场，则定子磁极无法第一次转子异性磁极时，将其可靠吸牢，此后转子同性磁极间斥力反向加速作用，下一次定子磁极时，二者将具有更大相对速度，定子磁场更加无法有效牵引转子磁极，最终将导致起动整步失败。
选择过大定子磁场可能导致同步电机定子铁心饱和，进一步导致变频器输出过电流，电机起动失败。
4.变频器驱动同步电动机稳态运行与运行时励磁调节
变频器驱动同步电机时使用无需安装速度/位置传感器控制方法，而变频器输出波形为多电平P W M波形，与控制异步电机时波形相同，运行过程中，变频器可以完全等效于一个正弦电压源，无转矩脉动，具有较高可靠性。
同步电机无功电流仅电机和变频器间流动，不进入电网，无须对电机励磁电流进行精确控制。
一般可电机运行典型工况下，手动调节其励磁电流，使变频器输出电流最小，输出功率因数近似为1，然后调速运行过程中维持该电流不变即可。
需要运行时实时调整励磁电流工况，变频器可以实测其输出给同步电机无功功率，向励磁装置下达励磁给定信号，调整励磁电流。
5.同步电动机故障灭磁
正常停机时，变频器先驱动同步电机减速至停机转速，然后停止向电机电枢绕组输出电压。
该转速下，最大励磁电流同步电机定子侧感应电压低于变频器输出侧长时间耐受电压，电机之后自由滑行过程中，维持励磁电流不会对设备造成危害，不需要即时灭磁。
遇到故障时，仅停止向其电枢绕组供电，而维持其励磁电流，则旋转中同步电机将持续向其定子侧发出三相交流电压，危害设备安全，并可能造成事故扩大。
遇到严重故障需要停机时，变频器必须通知励磁装置进行灭磁。
同步电机灭磁物理过程如下：
灭磁之初，励磁装置作用下同步电机励磁电流迅速下降，但同步电机主磁通无法突变，阻尼绕组（起动绕组）上随即感应出较大电流，此时旋转中同步电机向其定子机端（即变频器输出端）发出较高三相交流电压。
随后，阻尼绕组上电流阻尼绕组内阻上逐步衰减为零，同步电机发出定子电压也随之逐步衰减。
这一衰减过程一般为数秒钟，变频器输出端必须具有停机状态下承受短时过电压能力。
6.巨化股份公司合成氨厂现场应用情况简介
巨化股份公司合成氨厂始建于1959年，是浙江省重要化肥生产基和最大甲醇、甲醛生产厂。
此次进行变频改造是尿素车间1号C O2活塞式压缩机，其相关参数如下：
工频运行时，Q S1、Q S2断开，Q S3闭合，同步电机起动、运行、停车过程原有逻辑进行。
变频运行时，Q S3断开，Q S1、Q S2闭合，变频器上电时，断路器Q F闭合，约15秒延时后，励磁装置向同步电机投入励磁电流，然后从现场向变频器下达“启动”命令，变频器预设逻辑向同步电机输出电压，同步电机起动。
变频停机时，从现场向变频器下达“停机”命令，变频器驱动同步电机减速至停机频率，然后停止输出电压。
最后现场分断断路器Q F，由其辅助触点通知励磁装置灭磁，灭磁完成后关闭励磁装置电源。
遇到故障时，变频器停止电压输出同时，立即分断断路器Q F，由其辅助触点通知励磁装置立即灭磁。
7.小结
单元串联多电平型变频器同步电动机上应用成功实现，扩展了高压变频器产业应用领域，也扩大了国家能源节约政策实现途径，为我国建设节约型社会提供了更多技术保障。