高压变频器的组成及原理培训
高压变频器用户培训教程-0701版
高压变频器用户培训教程-0701版高压变频器用户培训教程-0701版高压变频器是一种将电源频率转换为可变频率输出电压的电气设备，常被用于工业自动化领域中对电机的控制。
随着科技的不断发展和工业自动化应用越来越广泛，高压变频器已经成为了现代工业生产不可或缺的设备。
然而，由于高压变频器的复杂性和技术含量较高，许多新用户在使用时对其操作不熟悉，从而导致设备出现多种故障和问题，影响了生产效率。
为了解决这些问题，我们特别提供了这份高压变频器用户培训教程，以帮助用户更好地了解和应用该设备。
一、设备介绍高压变频器是一种电力电子器件，其主要功用是将工业电源中的电压和频率转换成为适用电机的中间频率电压和频率，实现电机的变速调节和最优运行效果。
该设备适用于各种不同的电压和功率级别，其主要部件有输入电缆、电源模块、控制模块、输出模块、动态矢量控制模块、自动故障检测模块等。
二、操作步骤1、首先按要求连接高压变频器的输入电源和输出负载电机。
2、启动高压变频器，接通电源。
3、进行系统初始化设置，并按照实际需求进行参数调整，包括电压、电流、频率、转矩、速度等。
4、进行动态控制测试，检测并调整设备反馈响应速度和转换效率，进行故障排除和维修。
5、配置和管理数据存储和备份，以保证数据的安全性和可靠性。
三、常见问题和解决方案1、高压变频器无法启动可能是由于电源或控制信号的异常导致的，应当检查电源线路和控制接口。
2、高压变频器输出电压和频率异常可能是由于参数设置不正确或电源变频器走丝导致的，应当重新进行参数设置和更换电源模块。
3、高压变频器故障提示根据故障代码查找故障原因，可能是与控制模块、电源模块、输出模块等有关，进行合理维修和更换，以保证设备的正常运行。
四、维护保养为保证设备的正常运行，应当进行定期检查和维护，包括清洁设备、换取发热元件、检查散热器、检查变频器连接处、更换电池以及保证地线正确接地等。
五、总结高压变频器的用户培训教程内容涵盖了设备的基本介绍、使用操作步骤、常见问题和解决方案以及维护保养等方面。
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力传动设备，用于将电能转换为可调节的交流电能，广泛应用于工业生产中的高压机电控制系统。
它通过改变电源频率和电压来控制机电的转速和扭矩，从而实现对机电的精确控制。
高压变频器由输入电源模块、整流模块、中间直流母线、逆变模块和输出滤波模块等组成。
下面将详细介绍高压变频器的工作原理。
1. 输入电源模块：输入电源模块主要由电源输入装置和输入滤波电路组成。
电源输入装置将电网电源转换为适合高压变频器工作的电源电压，并通过输入滤波电路对电源进行滤波处理，以保证电源的稳定性和纹波的低。
2. 整流模块：整流模块主要由整流桥、电容和电阻组成。
整流桥将输入电源的交流电转换为直流电，然后通过电容和电阻对直流电进行滤波和稳压，以提供给逆变模块稳定的直流电源。
3. 中间直流母线：中间直流母线是高压变频器的核心部份，它连接整流模块和逆变模块。
中间直流母线上的电压稳定，是保证高压变频器正常工作的重要条件。
4. 逆变模块：逆变模块主要由逆变桥、滤波电路和控制电路组成。
逆变桥将中间直流母线上的直流电转换为可调节的交流电，然后通过滤波电路对交流电进行滤波处理，以消除谐波和纹波。
5. 输出滤波模块：输出滤波模块主要由滤波电路和输出变压器组成。
滤波电路对逆变模块输出的交流电进行滤波处理，以消除谐波和纹波。
输出变压器将滤波后的交流电转换为适合高压机电工作的电压，并通过输出电缆将电能传输到机电。
高压变频器的工作原理如下：当输入电源接通后，输入电源模块将电网电源转换为适合高压变频器工作的电源电压，并通过输入滤波电路进行滤波处理。
然后，整流模块将输入电源的交流电转换为直流电，并通过电容和电阻对直流电进行滤波和稳压。
中间直流母线上的直流电稳定后，逆变模块将直流电转换为可调节的交流电，并通过滤波电路对交流电进行滤波处理。
最后，输出滤波模块对逆变模块输出的交流电进行滤波处理，并将滤波后的交流电转换为适合高压机电工作的电压，通过输出电缆传输到机电。
2024年高压变频培训课件
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。
高压变频器
高压变频器主电路原理简介一、高压变频器装置的构成高压变频调速成套系统整体结构上由旁路柜、移相变压器柜、功率单元柜及控制柜组成，见图1所示。
图1、高压变频器装置构成二、功率单元原理功率单元柜为成套装置的核心部分，也是电机定子大功率变频电源的产生模块。
功率单元柜主要由功率单元箱（图1中A1～An,B1～Bn，C1～Cn）并辅以控制构成。
每个功率单元的电气原理见图2所示，每个功率单元由外部输入三相电源A/B/C供电，经内部整流滤波后逆变成单相电压U/V输出。
整流由三相不控整流完成。
逆变部分采用IGBT功率器件，控制方法采用SPWM逆变控制技术。
图2、功率单元电气原理图三、功率单元柜高压形成为了形成高压3kV、6kV或10kV电源，采用了将多个功率单元的输出电压串联叠加直接形成高压输出（如图3所示），此方法类似于干电池叠加，通过若干个功率单元的叠加可产生所需要的相电压数值。
图2、功率单元相串原理功率单元中电压、功率换算关系:1、相电压=线电压/√32、功率单元电压=相电压/功率单元串联数3、功率单元功率=变频器总功率/功率单元串联数/3例如：6 kVAC的高压变频器，功率为1.5 MW，每相由6个功率单元串联叠加而成，3相共18个功率单元，那么：相电压=6000/√3 = 3464.2 VAC功率单元电压=3464.2/6 = 577.4 VAC 功率单元功率=1500/6/3 = 83.3 kW对于3kV高压变频器，每相一般由3～4个功率单元串联叠加而成；对于6kV高压变频器，每相一般由5～7个功率单元串联叠加而成；对于10kV高压变频器，每相一般由8～10个功率单元串联叠加而成；四、EACO电容在高压变频器中的应用在高压变频器的DC-LINK这个应用场合，EACO薄膜电容以其优越的电性能得以广泛应用，EACO薄膜电容与电解电容相比较具有高纹波电流承受能力、耐高压、低ESR和ESL、长寿命、干式防爆、无极性和高频特性好等优越的电气性能，在高压变频器中DC-LINK应用薄膜电容替代电解电容是一种趋势。
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调节电动机转速的电力设备，广泛应用于工业生产中。
它通过改变电源输入的频率和电压，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组成部分。
二、工作原理高压变频器的工作原理可以分为四个主要步骤：整流、滤波、逆变和PWM控制。
1. 整流高压变频器的输入电源通常是三相交流电源，首先需要将交流电转换为直流电。
这一步骤通常通过整流桥实现，整流桥由多个二极管组成，可以将交流电转换为单向的直流电。
2. 滤波直流电通常存在一定的波动和纹波，为了保证电路的稳定性，需要对直流电进行滤波处理。
滤波电路通常由电容器和电感器组成，能够平滑直流电的波动，使其变得更加稳定。
3. 逆变经过滤波后的直流电需要再次转换为交流电，这一步骤通常通过逆变器实现。
逆变器由多个晶体管或功率模块组成，可以将直流电转换为可调节频率和电压的交流电。
4. PWM控制逆变器输出的交流电需要经过PWM（脉宽调制）控制，以实现对电动机的精确调节。
PWM控制可以通过改变逆变器输出波形的占空比来控制电动机的转速和扭矩。
通常，PWM控制由微处理器或数字信号处理器完成，根据输入的控制信号计算出逆变器输出波形的占空比。
三、组成部分高压变频器通常由以下几个主要组成部分构成：1. 整流单元整流单元由多个二极管组成，用于将交流电转换为直流电。
整流单元的质量和效率对整个高压变频器的性能影响较大。
2. 滤波电路滤波电路由电容器和电感器组成，用于平滑直流电的波动，保证电路的稳定性。
滤波电路的设计需要考虑电流和电压的波动范围，以及对纹波的抑制要求。
3. 逆变器逆变器由多个晶体管或功率模块组成，用于将直流电转换为可调节频率和电压的交流电。
逆变器的设计需要考虑功率损耗、效率和输出电压波形的质量。
4. 控制单元控制单元通常由微处理器或数字信号处理器组成，负责接收输入的控制信号，并根据算法计算出逆变器输出波形的占空比。
控制单元还可以实现对高压变频器的保护功能，如过流、过压、过温等。
6kv高压变频器工作原理
6kV高压变频器是一种用于将电源频率转换为可调节的频率的电力设备。
它主要由输入变压器、整流器、滤波器、逆变器和输出变压器等组成。
工作原理如下：
1. 输入变压器：将输入的6kV高压电源通过变压器降压到适合整流器工作的电压。
2. 整流器：将输入的交流电转换为直流电。
通常使用整流桥电路来实现，将交流电转换为脉冲形式的直流电。
3. 滤波器：将整流器输出的脉冲直流电进行滤波，去除脉冲波形中的高频成分，使其变为平滑的直流电。
4. 逆变器：将滤波后的直流电转换为可调节频率的交流电。
逆变器通常采用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等器件来实现，通过控制开关管的导通和截止，将直流电转换为可调节频率的交流电。
5. 输出变压器：将逆变器输出的交流电通过变压器升压到需要的输出电压。
通过控制逆变器的开关管的导通和截止，可以调节输出电压的大小和频率，实现对电机等负载的调速控制。
总之，6kV高压变频器通过将输入的高压电源转换为可调节频率的交流电，实现对电机等负载的调速控制。
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。
高压变频器工作原理
高压变频器工作原理高压变频器是一种用于调节电机转速的设备，通过改变电源频率来控制电机的转速。
在工业生产中，高压变频器被广泛应用于各种设备和机械，以实现精确的控制和节能效果。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理，包括其基本原理、控制方式、保护功能、应用范围和未来发展方向。
一、基本原理1.1 高压变频器是如何工作的？高压变频器通过将输入的交流电源转换为直流电源，然后再将直流电源转换为可调节的交流电源，从而实现对电机转速的精确控制。
1.2 变频器中的主要元件有哪些？高压变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制器等部件组成，其中逆变器是控制电机转速的关键部件。
1.3 高压变频器的工作原理是如何实现电机转速调节的？通过改变逆变器输出的频率和电压，可以实现对电机转速的调节，从而满足不同工况下的需求。
二、控制方式2.1 高压变频器采用哪些控制方式？高压变频器可以采用开环控制和闭环控制两种方式，其中闭环控制可以实现更精确的转速控制。
2.2 如何选择适合的控制方式？根据实际应用需求和设备特点，可以选择合适的控制方式，以实现最佳的控制效果和节能效果。
2.3 控制方式对高压变频器性能有何影响？不同的控制方式会影响高压变频器的响应速度、稳定性和效率，因此需要根据具体情况进行选择。
三、保护功能3.1 高压变频器有哪些保护功能？高压变频器通常具有过载保护、短路保护、过压保护、欠压保护等多种保护功能，以保障设备和人员的安全。
3.2 保护功能如何实现？通过监测电流、电压和温度等参数，高压变频器可以实时检测设备工作状态，一旦发现异常情况就会触发相应的保护措施。
3.3 保护功能对设备寿命和稳定性的影响？保护功能的有效实施可以延长设备的使用寿命，提高设备的稳定性和可靠性，减少故障发生的可能性。
四、应用范围4.1 高压变频器在哪些领域应用广泛？高压变频器广泛应用于风力发电、水泵、压缩机、输送机、风机等设备和机械中，以实现精确的控制和节能效果。
高压变频器组成和原理与高压变频器主电路原理图
高压变频器组成和原理与高压变频器主电路原理图1 高压变频器主电路原理图该高压变频器具有运行稳定、调速范围广、输出波形正弦好、输入电流功率因数高、效率高等特点，对电网谐波污染小，总体谐波畸变THD小于4%，直接满足IEEE519-1992谐波抑制标准，功率因数高，不必采用功率因数补偿装置，输出波形好，不存谐波引起电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通异步电机。
2电网送来三相6kV/50HZ交流电经输入变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三相输入，单相输出交直交PWM电压源型逆变器结构，相邻功率单元输出端串接起来，形成Y 接结构，实现变压变频直接输出，6kV输出电压每相由6个额定电压为580V功率单元串联到，输出相电压3480V，线电压可达6kV。
每个功率单元采用电压源型结构，直流环节为滤波电容，电机所需无功功率由电容提供，而不需要和电网交换，变频器输入功率因数高，可保持0.96以上，且整个速度范围段内基本保持不变，不需采用功率因数补偿装置。
建设兵团新疆奎屯电厂二厂装机容量为2×250MW。
循环供水系统中，是由循环水泵实现水资源循环利用，经热交换后热水进入冷却设施进行冷却，使其水温降至允许值，然后又重复将冷却水输入凝汽器而循环使用。
系统水位基本上是稳定，故循环水泵扬程也基本稳定，而其容量按计算水量确定。
两台机组使用共有循环水管供水，配备4台功率为176kW循环水泵，配套电机为250kW/6kV及220kW/6kV各两台。
1 变频器选型改造循环水泵是两台双侧布置，甲乙两台水泵均采用调节阀门开度方式控制流量，电机设计时冗余较大，加上流量控制采用阀门调节引起阻力损耗，电能浪费特别严重，影响机组经济运行。
一般情况下，变频器容量应不小于电动机容量，这样能满足电机额定出力内进行不同转速调节。
现实生产工作中，实际运行工况来选择合适变频器容量，既能满足生产需要，又能节省变频器投资及减少配套设施。
高压变频培训PPT课件
20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等 发达国家的VVVF变频器已投入市场并广泛应用。
4、市场：国家节能降耗意识和政策的推动。
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1.2国产高压变频器现状
■国产高压变频器简介 目前，在国内高压大功率变频器方面有不低于
30家，由于罗宾康没有在中国申请专利保护，因此 绝大多数厂家都采用美国罗宾康的技术即单元串联 多重化结构。随着技术研究的进一步深入，在理论 上和功能上国产高压变频器已经可以与进口变频器 相比肩，但是受工艺技术的限制，与进口产品的差 距还是比较明显。
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绝缘栅双极性晶体管(IGBT)、集成门极换流晶闸 管(IOCT)等电力电子器件的交—直—交型高压变 频器产品。
3、软件：20世纪70年代开始，脉宽调制变 压变频(PWM—VVVF)调速研究引起了人们的高 度重视。 20世纪80年代，作为变频技术核心的 PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得 出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最 佳。
4
SITH(静电感应晶闸管)、 MGT(MOS控制晶体管)、 MCT(MOS控制品闸管)发展到今天的IGBT(绝缘 栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型 晶闸管)，器件的更新促使电力变换技术的不断发 展。
从主回路结构上来看，高压变频器的发展可分 为两个阶段。第一阶段是以晶闸管(SCR)作为主 要电力电子器件的交—交型高压变频器产品；第 二阶段是广泛采用了双极性晶体管(OTR)、
⑺具有研发能力和产业化规模的逐年增加。 ⑻国产高压变频器的功率也越做越大，目前国 内最大的应用做到了7500KW ⑼ 已经研制出具有瞬时掉电再恢复、故障再恢 复等功能的变频器。 ⑽ 部分厂家已开发出四象限运行的高压变频器。
10
⑾ 矢量控制的高压变频器也已经在应用。
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调节电机转速的设备，广泛应用于工业生产中。
它通过改变电源频率和电压来调节电机的转速，从而实现对设备的精确控制。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理及其组成部分。
二、工作原理高压变频器的工作原理可以分为三个主要步骤：整流、滤波和逆变。
1. 整流：高压变频器首先将交流电源转换为直流电源。
这一步骤通过整流桥来完成，整流桥由多个二极管组成。
二极管只允许电流单向通过，因此交流电源经过整流桥后，输出的电流变为单向的直流电流。
2. 滤波：直流电源输出的电流仍然存在一些脉动，为了使电流更加稳定，需要进行滤波处理。
滤波电路通常由电容器和电感器组成。
电容器能够存储电荷并平滑输出电流，而电感器则能够抵抗电流的变化。
3. 逆变：经过滤波后的直流电源需要再次转换为交流电源，以供电机使用。
逆变过程通过逆变器实现，逆变器由多个晶体管组成。
逆变器将直流电压转换为可变频率和可变幅值的交流电压，从而实现对电机转速的调节。
三、组成部分高压变频器由多个关键组件组成，包括整流桥、滤波电路、逆变器、控制电路等。
1. 整流桥：整流桥是将交流电源转换为直流电源的关键组件。
它由多个二极管组成，能够将交流电源的正负半周分别转换为正向和反向的直流电流。
2. 滤波电路：滤波电路用于平滑直流电源输出的电流。
它通常由电容器和电感器组成，能够减小电流的脉动，并提供稳定的直流电流。
3. 逆变器：逆变器将直流电源转换为交流电源，以供电机使用。
它由多个晶体管组成，能够将直流电压转换为可变频率和可变幅值的交流电压。
4. 控制电路：控制电路是高压变频器的大脑，负责对整个系统进行监控和控制。
它接收来自外部的控制信号，并根据设定的参数对变频器进行调节，以实现对电机转速的精确控制。
四、应用领域高压变频器广泛应用于各个工业领域，如电力、石化、冶金、矿山等。
它能够实现对电机的精确控制，提高设备的运行效率和稳定性。
例如，在电力行业中，高压变频器可用于调节发电机组的转速，以适应不同负载条件；在石化行业中，高压变频器可用于控制压缩机的转速，以实现能源的节约和环境保护。
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
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摘要：高压变频器是一种电力传动设备，广泛应用于工业生产中，用于控制高压电机的转速和转矩。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理和性能特点。
一、工作原理高压变频器是通过改变供电频率来控制电机的转速和转矩。
其主要由整流器、滤波器和逆变器组成。
1. 整流器：将交流电源进行整流，转换为直流电，并通过滤波电路获得平滑的直流电。
2. 滤波器：用于过滤直流电中的杂波和谐波，使输出电流更加稳定。
3. 逆变器：将直流电转换为交流电，输出频率和电压可根据需要调节。
逆变器通过将直流电切割成一系列窄脉冲，然后利用PWM 技术进行宽度调制，最终通过输出变压器将输出电压升压至所需的高压。
二、性能特点高压变频器具有以下几个显著的性能特点：1. 调速精度高：高压变频器通过改变输出频率来调节电机的转速，可实现平稳和精确的调速控制。
用户可根据需要随时调整电机的转速，满足不同生产过程的要求。
2. 能量效率高：高压变频器采用先进的调速控制技术，根据负载的需求提供合适的转矩输出，有效降低了能源消耗。
相比于传统的调速方式，高压变频器能够使电机在大部分时间内以高效率运行。
3. 负载适应性强：高压变频器具有良好的负载适应性，能够适应不同负载条件下的工作要求。
无论是启动大负载启动还是对瞬时负载的调整，高压变频器都能够迅速响应并提供适当的输出功率。
4. 控制方式多样：高压变频器支持多种控制方式，包括PID闭环控制、矢量控制、直接转矩控制等。
用户可根据实际需求选择合适的控制方式，实现更精确的转速和转矩控制。
5. 维护方便：高压变频器具有良好的故障诊断功能，可自动检测并报警，方便用户进行故障排查和维修。
同时，高压变频器还具。
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主电路
三环系列高压变频器通过将多个低压功率单元的输出叠加起来得到 中高压。低压功率单元是简单改进后的标准低压PWM（脉宽调制）电机 变频器，这种低压变频器已广泛应用了许多年。下图所示为6000V三环 系列变频器的典型电路拓扑图，采用630V单元。电机的每相由六个功率 单元串联进行驱动，串联方式采用星型接法，中性线浮空。每个单元由 一个隔离变压器的隔离次级绕组供电。18个次级绕组各自的额定电压均 为630VAC，功率为总功率的18分之一。功率单元与其对应的变压器次 级绕组以及对地绝缘等级为5 kV。对于不同的输出电压等级，只需改变 每相串联的单元数目，其基本原理是一致的。对3000V变频器来说，每 相4个功率单元串联，隔离变压器有12个次级绕组。10KV变频器每相8 个功率单元串联，隔离变压器有24个次级绕组。 每相三个630V AC功率单元串联可产生3000V AC相电压，六个 630V AC功率单元串联时产生的相电压为6000V AC。还可以提供其它单 元电压等级，对于不同的输出电压，单元的数量将不一样，但是，其基 本原理是一样的。所有的功率单元都接收来自同一个中央控制器的指令。 这些指令通过光纤电缆传输以保证绝缘等级达到5kV。
单元控制方式
结合中高压变频器现阶段普通采用的两类波形控制方式之优 缺点，PWM载波移相控制技术和矩形堆波控制技术，三环系列 高压变频器采用一种混合使用两类波形控制方式并实现无扰动 双向切换的新型方案。 当输出频率较低时，采用PWM载波移相 控制技术；当输出频率较高时，则采用矩形堆波控制技术，并 实现当频率由高到低（或由低到高）变化时输出波形的无扰动 切换。当高压变频器输出频率较高时，使用矩形堆波控制技术， 既能满足谐波含有率小的要求，也使功率器件开关频率大大降 低，最大限度地减少了开关损耗。当输出频率较低时，使用 PWM载波移相控制技术，使得输出电压波形更接近正弦波，谐 波含有率小。另外采用无扰动切换技术，保证两种控制方式切 换时输出波形无扰动平滑改变，从而长时间稳定可靠运行。
10
3X12
3X8
最大 5000
75A、100A、150A、200A、300A、 400A、600A、800A
产品内部结构—控制LC接 受诸如目标频率/目标电压等信 息；同时把故障信息/当前频率 /电压等反馈给PLC。 根据目标频率，产生符合频 率/电压/相位的各单元的开关 波形，并通过光纤发送到各单 元驱动板。 从单元驱动板接收故障信号 并做出单元旁路等处理。 与旁路控制板通讯，通知应 被旁路的故障单元号。
功率单元参数表
线电压 (kVAC)
单元输入电压(VAC)
功率单元个数 功率范 围(KW) IGBT选型值
I型
II型
I型
II型
3
3X5
3X4
最大 1600
75A、100A、150A、200A、300A、 400A、600A、800A
6
420
630
3X9
3X6
最大 3200
75A、100A、150A、200A、300A、 400A、600A、800A
一个完整的功率单元主要由熔断器、整流桥、电解电容、 IGBT、单元驱动板等几个部分构成： 熔断器：主要起过流保护作用； 整流桥：把3相交流整流成直流。 电解电容：起存储能量以及平整滤波的作用； IGBT：功率开关器件，通过控制IGBT的开关得到所需的 PWM波形(DC-AC的逆变过程)； 单元驱动板：负责和主控通讯，从主控得到IGBT的开关状 态并把故障情况报告给主控（如过压/欠压/IGBT损坏/通讯异 常等故障）；同时控制/驱动4个IGBT的开关。
原理简介
输入隔离移相工频变压器将输入的高压工频电变换成为 多组彼此间相互绝缘、电位独立的低压工频电输出，并分别 送到各个变频单元中，各变频单元将输入的各组低压交流电 分别经整流滤波变换成直流电。
主控部分的硬件组成
主控部分的硬件构成如上图所示，由一块底板，6块光 纤接口板，1块电源/显示板以及1块FPGA主控板共9块 PCB板构成。
A相波形如下图所示：
RA
L1 R1 A1 L2 R2 A2 L3 R3 A3 AN
6KV 异步电动机
为功率单元提供电源的变压器次级绕组在绕制时相互之间有一 定的相位差，这样消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流， 所以初级电流近似为正弦波，因而功率因数能保持较高—满载时典 型为95％以上。 本例中，由630VAC次级供电的三相二极管整流器将直流电容 器组充电至约900VDC，该直流电压提供给由IGBT组成的单相H形 桥式逆变电路。 在任意时刻，每个单元仅有三种可能的输出电压，如果Q1和 Q4导通，从T1到T2的输出将为+900V，如果Q2和Q3导通，输出将 为-900V，如果Q1和Q3或者Q2和Q4导通，则输出为0V。 每相6个功率单元，所示电路可提供13种不同的相电压 (±5400V，±4500V， ±3600V， ±2700V， ±1800V，±900V 或0V)。每相8个功率单元可提供17种不同的电压等级。可提供许多 不同电压等级的能力使得变频器能产生非常接近正弦波的输出波形。
6KV交流 输入
功率单元 A4 功率单元 B4
功率单元 C3
功率单元 C4 功率单元 A5 功率单元 B5 功率单元 C5 功率单元 A6 功率单元 B6 功率单元 C6
6KV 异步电动机
产品内部结构—功率单元柜
产品内部结构—功率单元
单元采用3相全桥不可控整流，H桥逆变方式， 与控制部分采用光纤通讯，单元3相输入采用熔 断器保护
各PCB板的说明： 底板：底板主要给各子板提供连接线，上有8个120针插座，8块子 板分别通过插座与底板连接；从右至左分别为：电源/显示板，FPGA 主控板以及6块光纤接口板。 电源/显示板：其功能为5V电源接入以及故障显示。 主控板：该板是主控部分的核心，主控部分的主要功能几乎均由该 板控制以及实现。 光纤接口板：6块光纤接口板的原理图和印制板完全相同，可以很 方便地更换。从右至左分别为A相/B相/C相，板上的主要器件为光电 转换模块。另外该板上还有波形采样叠加电路，可以在实验室很方便 地用示波器观察各相波形。
630VAC
630VAC
630VAC
630VAC
630VAC
旁路部分
630VAC
630VAC
630VAC
630VAC
630VAC
3M
630VAC
630VAC
630VAC
630VAC
630VAC
单元输出电压为630V，每相采用4/6/8/9单元串联，输出线 电压3KV/6KV/10KV，中心点采用不接地方式。
核心的部件，包括 变压器 、控制UPS电 源 、直流电源 、动 力电缆等均由同类产 品知名供应商提供。
旁路柜
1100mm×2400mm×1200mm
隔离移相变压器柜
2100mm×2400mm×1200mm
功率单元柜和控制柜
1880mm×2400mm×1200mm
产品内部结构—旁路柜
手动旁路柜
自动旁路柜
产品内部结构—变压器柜
移相变压器实物图
功率单元 A1 功率单元 B1
移相 变压器
功率单元 C1 功率单元 A2 功率单元 B2 功率单元 C2 功率单元 A3 功率单元 B3
为功率单元提供电源的变压器 次级绕组在绕制时相互之间有一定 的相位差，这样既大大降低了输入 谐波电流，也使得功率因数能在较 高或满载负荷时能达到95％以上。 以6KV为例，左图中的移相隔 离变压器采用了36脉冲整流，输 入电流谐波已能满足企业标准和 IEEE519的规定和要求。在实际制 造时，脉冲整流数目还可以更多一 些，例如10KV采用48脉冲整流电 路结构。
采样板的主要功能
采样板是控制系统的一个重要部件，主要完成变频器输出的三相电 压、三相电流的采集以及系统远程转速给定（4～20ma）信号的转换， 然后预留一个通道备用；此外，它也完成PLC指令（急停）信号的传 递，同时在单元故障时，负责采集电机的感应频率和感应电压。
原理简介
中高压变频器为标准三相交流中高压感应电动机应用 而设计。异步电机由于具有经久耐用、结构简单、适应性 强、价格低廉等特点而得到广泛应用。另一方面，同步电 机应用于对效率要求比较高的场合。然而，在由公用电网 （60或50Hz）供电时，电机速度是固定的。三环系列高 压变频器可以在不影响电机性能的前提下进行调速。它通 过将固定频率、固定电压的公用电源转换为可变频率、可 变电压的电源而改变电机速度，这种变换是电子式的，无 任何运动部件。与老式变频器不同，三环系列高压变频器 在转换过程中不会产生用户不希望的副作用。
180 0 载波相位差（三相同一位子单元）= 变频器总单元数
PWM载波移相控制在高压变频器低频输出时不但有完美无谐 波的美誉，输出波形好，谐波含有率低，而且开关频率较低，开 关损耗较小。
波形生成及叠加原理
下面将以每相3单元构成的3KV高压变频器为例，来说明波形生成及 叠加的基本原理。对于其他机型（比如6单元6KV，8单元10KV等）， 原理和本例同理。 本例中，由630VAC次级供电的三相二极管整流器将直流电容器组充 电至约900VDC，该直流电压提供给由IGBT组成的单相H形桥式逆变电 路。 在任意时刻，每个单元仅有三种可能的输出电压，如果Q1和Q4 导通，从T1到T2的输出将为+900V，如果Q2和Q3导通，输出将为900V，如果Q1和Q3或者Q2和Q4导通，则输出为0V。 每相3个功率单元，电路可提供七种不同的相电压(±2700V， ±1800V，±900V或0V)。每相6个功率单元可提供13种不同的电压等 级。可提供许多不同电压等级的能力使得三环高压变频器能产生非常接 近正弦波的输出波形。
特点： 不会使工厂配电系统产生明显的谐波失真；不需要电源滤波器；对 敏感设备无干扰；不会使功率因数补偿电容器产生谐振问题。 功率因数很高，在整个速度范围内典型值为95%或更高，无需进行 功率因数补偿。 无需因输出谐波而降低电机的任何额定值。与直接采用电网电压相 比，电机不产生额外热量。 不会产生引起机械共振的转矩脉动。 与直接使用电网电源相比，不会使电机噪音明显增加。 与直接使用电网电源相比，不会对电机绝缘产生明显影响。 在整个电机速度范围内可以不限制电机额定转矩，而仅受电机本身 过热限值影响。 风机噪音典型小于75分贝，所以即使在满负荷运行的变频器旁边也 可以进行正常的交谈。 采用完全模块化结构，所以，如果需要，可在数分钟内更换损坏的 模块。基于微处理器的高级诊断程序可精确查找任何故障位置。