西门子变频器培训PPT课件

预充电回路
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自动化与驱动培训
MV变频器与断路器接口
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自动化与驱动培训
MV变频器与电机速度编码器
电机编码器接线端
变频器接线端
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自动化与驱动培训
MV变频器通讯接口
CS7板上的两块SS52卡因内部程序不同，所以不能上下互换。
SS52卡在CS7板及本卡上均有LED小灯，. 正常工作时，LED小灯为常亮。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的 变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算 的CPU以及一些相应的电路。变频调速是通 过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速 的目的
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直流母线 0
自动化与驱动培训
变频器逆变器输出波形
0
0
变频器的逆变单元，是用过 频繁的导通、关断晶闸管/晶 体管来产生不同频率的直流 电。 高速变化的直流电流/电压可 近似的看作为按正弦波变化 的交流电流/电压电源。
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自动化与驱动培训
MV变频器控制柜ET200S模块
ET200S： 用于变频器控制和监控硬件(辅助 运行，温度监控，高压断路器控 制功能等)。 此外，它还作为系统侧接口的控 制端子排。
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自动化与驱动培训
MV变频器控制柜OP7操作面板
OP7 操作面板：
四行显示文本 用于SIMOVERT MV 变频器的本地操作。 它具有操作控制和监控功能。
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自动化与驱动培训
MV变频器控制柜24V电源及检漏模块
24V电源 用于高压柜控制及速度编码器模块 .
绝缘监视仪
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自动化与驱动培训
MV变频器控制柜电源
GSV电源开关 用于IGBT 触发、放电晶闸管触发、输 出电压和输出电流实际值检测及直流母 线电压检测。
预充电电源开关 AC380V至预充电升压变压器的开关。
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MV变频器控制柜主机箱
PM5:CPU模块,处理控制任务,如逻辑、通讯、 信号、设定、速度控制和变频器监控。
电池
ITSP2:所有硬件相关的开环和闭环控制功 能和实际值检测功能。
MM3:缓冲存储器模块包含一个存储器(RAM), 通过它,CPU 模块可以进行数据交换。
SS52:用于连接操作面板OP7和外部IO接口 ET200S的通讯板块。
交流电机
由此可见，变频器的核心器 件既逆变器单元中的晶闸管/ 晶体管 理想晶闸管/晶体管应当具有 下列特性: 断开状态能承受较高的电压； 导通状态能承受较大电流并 具有很低的压降； 开关转换时，开/关速度快， 能承受很高的di/dt和dv/dt。
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市场
60s
GTO
70s
80s
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大功率开关器件的发展
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CBP2通讯板
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置于变频器主机箱的CBP2 通讯板通过PROFIBUS DP 将MV传动装置接至自动化系统。
门极关断晶闸管（GTO） ➢工作电流大，耐压等级高 ➢关断回路不可靠
IGCT
绝缘栅双极晶体管（IGBT） ➢目前市场主流大功率开关器件
➢通断工作频率高，输出曲线平
滑
➢驱动损耗小
IGBT
集成门极换流晶闸管 （IGCT）
➢高阻断能力和低通态压降 ，市
场化最高性能可达到4.5kV／4kA
➢较高的通断频率
90s
-
3AC 2.3 kV
M
3~
双直流母线
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直流母线间跨接可控放电 电阻： 用于紧急情况下快速释放 直流母线上的残电压
双段直流母线： 产生更接近正弦曲线输出波形
单独控制电源： 中压MV变频器需要独立的 AC380V电源做为其控制电源
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自动化与驱动培训
西门子中压MV变频器外观
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变频器控制柜外观
自动化与驱动培训
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电机
何为变频器
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整流 逆变
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。
变频器把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种 频率的交流电源，以实现电机的变速运行的 设备。
➢其中控制电路完成对主电路的控制； ➢整流电路将交流电变换成直流电； ➢直流中间电路对整流电路的输出进行平滑 滤波； ➢逆变电路将直流电再逆成交流电。
00s
➢有效硅面积小、低损耗
时间 ➢di/dt，既导通瞬间电流特性不
佳
西门子中压MV变频器采用IGBT 作为其逆变单元的开关器件
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整流单元 3AC 1.2 kV 50Hz
单直流母线
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西门子中压MV变频器基本结构
直流母线 +
0
逆变单元
双相电源输入接口： 12 脉动工作变频器系通过2 台功率相同的并联连接的整 流单元或整流/回馈单元共同 供电。 它们可由一台次边相差30 ° 的三绕组变压器供电。由此， 电网扰动作用明显减小。其5 次和7 次谐波电流，相对于6 脉动工作来讲几乎完全抵销。
OP7 操作面板键具有开环和闭环控制软件。 可选用下列功能: ➢显示传动系统实际值 ➢用上/下键或数字键可以输入速度设定值 ➢可以读或删除故障/报警信息 ➢对模拟输出可选择实时时间和跟踪信号
在OP7 操作面板上可显示下列实际值:
➢速度实际值
➢转矩
➢电机电压
➢电机功率因数
➢电机电流
➢直流母线电压
➢电机功
自动化与驱动培训
为何要使用变频器
电网电源直接供给给运电设备时， 会产生较大启动电流及转矩。 设备的可调速运转也是工业生产 的迫切需求。
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。 变频器的出现将设备的可调速运 行变成可能。 变频器也可实现设备启动过程中 的保护作用。 由于变频器的可调节电源频率功 能，所以变频器还能起到节能作 用。
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➢运行时间图
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MV变频器功率柜
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IGBT功率模块
风压继电器及GSV电源
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自动化与驱动培训
MV变频器风压继电器及GSV电源
风压继电器
GSV电源
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自动化与驱动培训
MV变频器控制柜前门
OP7操作面板 急停按钮
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自动化与驱动培训
MV变频器控制柜后视
直流母线放电电阻
放电电阻触发晶闸管
CBP2:与PLC系统通讯，或者供用户调试变频 器。
PM5Βιβλιοθήκη Baidu
ITSP2 MM3 SS52 SS52 (ET200S) (OP7)
CBP2: 通讯/调试接口
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自动化与驱动培训
MV变频器控制柜UEL板
UEL板：用于将数字 电气信号转换成相应 的光信号。这样确保 了控制模块和各个 IGBT 、部分高压回 路的触发的开关命令 信号和返回信号的电 气隔离。 UEL主要用于下列单 元的触发/检测的光 电隔离：IGBT、直 流母线放电电阻、直 流母线预充电回路。