高压变频器基本结构
高压变频器主电路原理简介
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、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。
5. 控制系统调节:控制系统根据电机的运行状态和用户的控制信号,对逆变器进行调节。
通过改变逆变器输出的频率和电压,实现对电机的精确控制。
6. 输出电源供电:逆变器输出的交流电经过输出端的断路器和隔离开关,供给电机运行所需的电能。
7. 反馈控制:控制系统还会采集电机的运行状态反馈信号,通过比较反馈信号与期望信号,实现闭环控制,进一步提高电机的控制精度。
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电力调节设备,广泛应用于工业生产中。
通过改变电源输入电压和频率,控制电机的转速和负载,从而实现对工业生产过程的精确控制。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理,包括其基本构成、工作原理和应用场景。
二、基本构成高压变频器主要由整流器、逆变器、滤波器、控制电路和保护电路等组成。
1. 整流器:将交流电源转换为直流电源,通常采用整流桥电路实现。
2. 逆变器:将直流电源转换为可变频率的交流电源。
逆变器通常采用IGBT(绝缘栅双极性晶体管)作为开关元件,通过控制开关元件的开关频率和占空比来调节输出电压和频率。
3. 滤波器:用于滤除逆变器输出中的谐波和干扰,保证输出电压的纯净度和稳定性。
4. 控制电路:负责接收用户输入的控制信号,通过对逆变器的控制来实现对电机转速的调节。
5. 保护电路:用于监测和保护高压变频器的工作,包括过电流保护、过温保护、短路保护等功能。
三、工作原理高压变频器的工作原理可以分为三个步骤:输入电源调整、逆变器输出调整和电机转速调整。
1. 输入电源调整:高压变频器首先将输入的三相交流电源通过整流器转换为直流电源。
整流器采用整流桥电路,将交流电源的负半周和正半周分别转换为直流电压。
整流后的直流电压经过滤波器平滑处理,得到稳定的直流电源。
2. 逆变器输出调整:经过整流和滤波后的直流电源被送入逆变器,逆变器通过控制开关元件的开关频率和占空比来调节输出电压和频率。
逆变器采用IGBT作为开关元件,通过不断切换开关状态来生成可变频率的交流电源。
逆变器输出的交流电源经过滤波器滤除谐波和干扰,得到纯净且稳定的输出电压。
3. 电机转速调整:逆变器输出的交流电源被送入电机,通过调节输出电压和频率来控制电机的转速。
高压变频器的控制电路接收用户输入的控制信号,根据用户需求调节逆变器的输出电压和频率,从而控制电机的转速。
控制电路还可以根据电机的负载情况进行动态调整,保证电机的运行稳定和效率。
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广泛应用于工业领域的电力调节装置,主要用于控制和调节电机的转速和电压。
它将输入的电源交流电转换为可调节频率和电压的交流电,从而实现对电机的精确控制。
下面将详细介绍高压变频器的工作原理。
一、高压变频器的基本构造高压变频器一般由整流器、中间电路、逆变器三部分组成。
1. 整流器整流器主要将输入电源的交流电转换成直流电。
这一部分通常采用整流桥电路,将交流电通过二极管桥进行整流,得到稳定的直流电。
2. 中间电路中间电路是高压变频器的关键组成部分,主要由电容器、电感和继电器组成。
电容器用于储存电能,电感则用于平滑电流。
中间电路的作用是为逆变器提供稳定的直流电源。
3. 逆变器逆变器是高压变频器的核心部分,负责将直流电转换成可调节频率和电压的交流电。
逆变器通常由IGBT(绝缘栅双极型晶体管)构成,控制IGBT的开关频率和占空比可以实现对输出电压和频率的调节。
二、高压变频器的工作原理高压变频器的工作原理可以分为如下几个步骤:1. 电源输入当高压变频器接通电源后,输入的交流电经过整流器进行整流,转换为直流电。
直流电通过中间电路的电容器和电感,得到稳定的中间电压。
2. 逆变器控制在逆变器部分,通过对IGBT进行开关控制,将直流电转换为可调节频率和电压的交流电。
逆变器的开关频率决定了输出电压的波形,开关的占空比则决定了输出电压的大小。
3. 输出电源逆变器输出的交流电经过滤波电路后,得到稳定的输出电源。
输出电源的频率和电压可以通过调节逆变器的开关频率和占空比来实现精确的控制。
4. 电机控制最后,高压变频器将调节好的交流电供给电机,实现对电机的精确控制。
通过调整高压变频器的频率和电压,可以实现电机的变速和定速运行,满足不同工况下的需求。
三、高压变频器的优势高压变频器作为一种先进的电力调节装置,具有以下几个优势:1. 节能效果显著:高压变频器可以根据实际需求调节电机的转速,避免了传统的机械变速方式带来的能量损失,从而大大提高了能效。
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广泛应用于工业领域的电力调节设备,其主要功能是将输入电源的频率和电压转换为适合供给高压电机的输出,实现对电机转速的调节和控制。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理。
一、高压变频器的基本构成高压变频器由整流单元、滤波单元、逆变单元、控制单元和保护单元等组成。
1. 整流单元:将交流电源转换为直流电源,通常采用全控整流桥电路实现。
2. 滤波单元:对整流后的直流电进行滤波,使输出电压平稳,减小电压脉动。
3. 逆变单元:将滤波后的直流电压转换为可调节的交流电压,一般采用高频开关器件,如IGBT等。
4. 控制单元:负责对高压变频器的工作进行调节和控制,包括输入输出信号的采集、信号处理和PWM调制等功能。
5. 保护单元:监测高压变频器的工作状态,如电流、电压、温度等参数,当出现异常情况时进行保护措施,确保设备的安全运行。
二、高压变频器的工作原理可以简单概括为四个步骤:采集输入信号、信号处理、PWM调制和输出控制。
1. 采集输入信号:高压变频器通过采集输入信号,如电流、电压和速度等参数,获取电机的实际工作状态。
2. 信号处理:通过对输入信号的处理,如滤波、放大、采样等操作,将其转换为控制单元可以处理的数字信号。
这些信号包含了电机的工作状态和外部设定的控制指令。
3. PWM调制:根据控制单元中的控制算法和调节策略,通过对逆变电路的控制,实现对输出电压的调节。
PWM调制技术可以通过改变逆变器输出电压的占空比来实现对电机转速的调节。
4. 输出控制:PWM调制后的信号经过输出滤波后供给电机,实现电机的驱动。
输出控制单元可以根据实际需要进行速度、转矩等外部参数的调节,从而实现对电机的精确控制。
三、高压变频器的优势与应用领域高压变频器具有以下几个优势:1. 能耗节约:高压变频器通过调整电机的输出频率和电压,实现对电机负载的匹配,从而达到节能的效果。
2. 精确控制:高压变频器具有精确的输出控制能力,可以实现对电机的精确调速,适应各种工况要求。
高压变频器的电磁兼容性分析
高压变频器的电磁兼容性分析高压变频器是一种电力变换设备,其作用是将交流电转换成直流电后再将其转换成可调节的交流电。
它的应用广泛,如工业制造、风力发电、电动汽车等,但它也带来了一些技术问题,其中之一就是电磁兼容性问题。
本文将从高压变频器的结构、工作原理以及电磁干扰和电磁辐射等方面进行详细探讨。
一、高压变频器的结构及工作原理高压变频器的基本结构包括整流单元、滤波单元、逆变单元和控制单元四个部分。
整流单元由交流电源、整流桥等组成,将交流电源转换为直流电源;滤波单元通过电容、电感等元件将直流电源中的脉动电压滤掉,使输出电压更加稳定;逆变单元由三相全桥式逆变器或者三级逆变器等构成,将直流电源转换为可调节的交流电源;控制单元则是变频器的大脑,通过调节逆变单元的控制信号,来控制输出电压的频率和幅值。
高压变频器的工作原理是:交流电源经过整流单元转化为直流电源,并通过滤波单元将直流电源中的脉动电压滤掉,形成平滑的直流电源;通过控制单元产生控制信号,控制逆变单元产生交流电源,通过变换逆变单元中的控制信号以改变输出交流电源的功率、频率和相角等。
二、高压变频器的电磁干扰高压变频器在工作过程中会产生电磁干扰,其主要表现在两方面:一是电磁干扰,即干扰其他设备的正常工作;二是受到其他设备的电磁干扰,从而影响其自身的正常工作。
电磁干扰主要来自两个方面:一是高压变频器自身的电磁干扰,例如电力电磁噪声、磁场干扰等;另一个方面则是高压变频器所连接的其他设备产生的电磁干扰,如电机电磁干扰等。
首先看高压变频器自身产生的电磁干扰。
高压变频器在工作过程中,由于整流单元、滤波单元、逆变单元中尤其是逆变单元中的开关元件开关频率较高,会产生电磁噪声。
此外,高压变频器还会产生电磁辐射,其辐射能量主要来自于开关瞬间产生的高频脉冲,这些脉冲通过电缆等导体发射出去,引起其他电适应设备中的干扰。
其次,看高压变频器扰动其他设备产生的电磁干扰。
高压变频器连接的电动机等设备,在运行过程中会产生电磁干扰。
部分:高压变频系统组成
压,而保证变频器输出性能不变,实现无 扰动自动旁路。
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➢ 每个功率单元内均有一块控制板和一块驱动板。
➢ 控制板原理图见图2.8。控制板通过光纤(XS4)接收 来自控制器的信号,经接收解码器解码后用于对IGBT 及旁路开关(可选)的控制。同时,控制板上还有各种 单元故障检测电路,如过热检测、缺相检测、直流母线 过压检测、电源故障监测、光纤故障监测、驱动故障检 测等,这些故障信号经过故障编码逻辑电路编码后,由 光纤(XS3)发送回控制器,实现故障保护(接口板输 出故障保护跳闸及故障报警指示)和故障记忆(人机界 面显示故障原因、时间、位置,并保存)。
➢ 人机界面主控板上还有两个模拟输入通道,可以 接收0-10V或4-20mA模拟信号,一路用于频率或 闭环运行时的给定量模拟设定,另一路用于接收 来自现场变送器的压力或流量等信号。
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图2.12 人机界面原理图
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IO接口板用于变频器内部开关信号以及现场操作信号和状态信号的逻辑 处理,增强了变频器现场应用的灵活性。IO接口板具有处理2路模拟量输 入和2路模拟量输出的能力,模拟量输入用于处理模拟设置时的设置信号 和来自现场的流量、压力等模拟信号,这两路信号通过处理后送到人机 界面进行模数转化;模拟输出量是运行频率和输出电流。 接口板还对单元柜温度、输入电流和输入电压进行采样,并计算出输入 功率。
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➢ 1.输入侧:移相变压器
输入侧移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压,各副边绕组在绕 制时采用延边三角接法,相互之间有一定的相位差相位差为60°/n。
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➢ 这种多级移相叠加的整流方式,能够消除大部分由独立功率单元引起 的谐波电流,可以大大改善网侧的电流波形,使变频器网侧电流近似 为正弦波,使其负载下的网侧功率因数达到0.95以上。每个功率单元 分别由输入变压器的一组副边供电图2.2为6kV系列(每相五个单元串 联)输入电流实录波形,几近完美的正弦波。
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高压电机转速的电气设备,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,包括其基本组成、工作流程以及相关技术参数。
二、高压变频器的基本组成1. 主电路:主电路由电源、整流单元、滤波器和逆变单元组成。
电源提供电能,整流单元将交流电转换为直流电,滤波器用于平滑电流波形,逆变单元将直流电转换为交流电。
2. 控制电路:控制电路包括控制单元、传感器和接口电路。
控制单元负责接收和处理用户的控制信号,传感器用于检测电机的运行状态,接口电路实现控制单元与主电路之间的通信。
3. 散热系统:由于高压变频器工作时会产生大量热量,散热系统用于将热量散发到空气中,保持设备的正常工作温度。
三、高压变频器的工作流程1. 输入电源:高压变频器接收来自电源的交流电能。
2. 整流和滤波:交流电经过整流单元转换为直流电,然后通过滤波器平滑电流波形。
3. 逆变:直流电通过逆变单元转换为交流电,并根据用户设定的频率和电压输出给电机。
4. 控制信号处理:控制单元接收用户设定的转速和运行模式等信号,并对其进行处理。
5. 传感器检测:传感器实时监测电机的转速、电流、温度等参数,并将这些信息反馈给控制单元。
6. 控制信号输出:控制单元根据传感器反馈的信息,调整逆变单元输出的频率和电压,以控制电机的转速和运行状态。
7. 散热系统工作:散热系统根据设备温度,自动调节风扇的转速,以保持设备的正常工作温度。
四、高压变频器的技术参数1. 额定功率:高压变频器能够输出的最大功率。
2. 额定电压:高压变频器能够承受的最大电压。
3. 频率范围:高压变频器能够调节的输出频率范围。
4. 效率:高压变频器的能量转换效率,一般以百分比表示。
5. 控制精度:高压变频器对电机转速的控制精度,一般以百分比或转/分钟表示。
6. 过载能力:高压变频器能够承受的短时过载电流。
7. 温度范围:高压变频器能够正常工作的温度范围。
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装置,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,包括其基本组成、工作原理和应用场景。
二、基本组成高压变频器由以下几个主要组成部分组成:1. 整流器:将交流电源转换为直流电源,通常采用整流桥电路实现。
2. 滤波器:用于滤除整流后的直流电源中的脉动成分,保证输出电压的稳定性。
3. 逆变器:将直流电源转换为可调频的交流电源,常见的逆变器电路有PWM逆变器和IGBT逆变器。
4. 控制器:负责接收用户设定的参数,控制逆变器输出频率和电压,实现对电机的精确控制。
5. 故障保护装置:用于监测高压变频器的工作状态,一旦发现异常情况,及时采取保护措施,确保设备的安全运行。
三、工作原理高压变频器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 输入电源经过整流器转换为直流电源,并经过滤波器平滑输出。
2. 控制器接收用户设定的参数,包括转速、电压等,并根据这些参数计算出逆变器的输出频率和电压。
3. 控制器通过调节逆变器的开关管(如IGBT)的导通时间和导通频率,控制输出交流电源的频率和电压。
4. 输出的交流电源经过输出滤波器进行滤波,以去除高频噪声和谐波成分,得到稳定的交流电压。
5. 输出的交流电源通过电缆连接到电动机,控制电机的转速和负载。
四、应用场景高压变频器广泛应用于工业生产中,特别是对电机转速要求较高的场合,例如:1. 石油、化工、冶金等行业的泵、风机、压缩机等设备的控制。
2. 电力系统中的水泵、风力发电机组等设备的控制。
3. 轨道交通系统中的电机驱动系统,如地铁、高铁等。
4. 汽车制造业中的机床、焊接设备、喷涂设备等的控制。
5. 矿山、煤矿等行业的提升设备、输送设备等的控制。
五、总结高压变频器是一种用于控制电机转速的装置,通过整流器、滤波器、逆变器、控制器和故障保护装置等组成部分实现对电机的精确控制。
其工作原理包括输入电源的整流、滤波、控制器的参数计算、逆变器的开关管控制、输出电源的滤波以及连接电机控制转速和负载等步骤。
高压变频器结构及原理
高压变频器结构及原理嘿,咱来讲讲高压变频器的结构和原理。
先说说它的结构。
高压变频器就像一个复杂的机器人大集合。
它有个整流单元,这整流单元就像是个神奇的电流魔术师。
它把输入的交流电变成直流电,就像把乱糟糟的东西整理得规规矩矩。
那些交流的电流波浪进来,经过它的手就变成了平稳的直流电流直线。
还有逆变单元,它和整流单元有点相反。
它把直流电又变回交流电,不过这个交流电的频率和电压可以根据我们的需要来调整。
它就像一个会变戏法的,能把直流电变出各种花样的交流电。
中间还有直流滤波环节,这就像一个过滤器。
把直流电里一些不稳定的波动给过滤掉,让直流电更加纯净。
就像把一杯有点杂质的水过滤得干干净净。
在高压变频器里还有控制单元,这可是大脑啊。
它就像一个聪明的指挥官,指挥着各个部分怎么工作。
它决定着输出的交流电的频率、电压等参数。
那它的原理是啥呢?想象一下,我们要控制电机的转速。
电机就像一个小懒虫,它的转速和电源的频率有关系。
高压变频器就是通过改变输出交流电的频率来控制电机的转速。
当我们需要电机转得快一点,控制单元就会让逆变单元把频率调高。
这样电机就像打了鸡血一样,转得快起来了。
如果想让电机转得慢,那就把频率调低。
就像给电机的动力源调整了节奏。
而且高压变频器能让电机在启动的时候很平稳。
不像直接给电机加电,它可能会一下子冲出去,就像一个没控制好的汽车。
高压变频器能让电机温柔地启动,慢慢地加速。
在一些大型的工业设备中,高压变频器特别重要。
比如在大型风机、水泵这些设备上。
它能让这些设备运行得更高效,更节能。
就像一个智能的调速器,根据不同的需求,给电机提供最合适的电源。
它把复杂的电学原理运用得淋漓尽致,让工业生产变得更加高效和智能。
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高压机电速度和转矩的电力调节装置。
它通过改变机电输入电压和频率,实现对机电的精确控制,从而实现对机械设备的精确调节。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理。
二、高压变频器的组成高压变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制系统组成。
1. 整流器整流器将交流电源的电能转换为直流电能。
它采用整流桥电路,将交流电源的电压通过整流二极管变为直流电压。
2. 滤波器滤波器用于平滑整流器输出的直流电压,消除电压的脉动。
常见的滤波器包括电容滤波器和电感滤波器。
3. 逆变器逆变器将直流电压转换为交流电压,并通过控制交流电压的频率和幅值来控制机电的转速和转矩。
逆变器通常采用高频开关器件(如IGBT)来实现电压和频率的调节。
4. 控制系统控制系统是高压变频器的核心,它通过对逆变器的控制来实现对机电的精确控制。
控制系统通常由微处理器、传感器和运算器组成。
微处理器负责接收和处理各种输入信号,并根据设定的控制策略生成逆变器的控制信号。
传感器用于检测机电的转速、电流、温度等参数,并将其转化为电信号输入到微处理器中。
运算器用于执行各种运算,如PID控制算法,以实现对机电的精确控制。
三、高压变频器的工作原理高压变频器的工作原理可以分为三个步骤:整流、滤波和逆变。
1. 整流交流电源输入到整流器中,经过整流桥电路将交流电压转换为直流电压。
整流器的输出直流电压的大小取决于输入电压的大小和整流器的工作方式(如单相整流或者三相整流)。
2. 滤波直流电压经过滤波器后,脉动电压得到平滑,变为稳定的直流电压。
电容滤波器通过将电容器连接在整流器输出端,利用电容器的充放电特性来消除电压的脉动。
电感滤波器通过将电感线圈连接在整流器输出端,利用电感线圈的自感性质来消除电压的脉动。
3. 逆变稳定的直流电压经过逆变器转换为交流电压,并通过控制逆变器的输出频率和幅值来控制机电的转速和转矩。
控制系统通过微处理器生成逆变器的控制信号,控制逆变器中的开关器件(如IGBT)的开关状态,从而改变输出电压的频率和幅值。
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调节机电转速的电力设备。
它通过改变电源的频率和电压来控制机电的转速和输出功率。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理,包括其基本构造、工作原理和控制方式。
二、基本构造高压变频器通常由整流器、逆变器、滤波器和控制电路等组成。
1. 整流器:将交流电源转换为直流电源。
它通常采用整流桥电路来实现,将交流电源的正负半周分别整流为正向和负向的直流电压。
2. 逆变器:将直流电源转换为可调频率和电压的交流电源。
逆变器采用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关断来生成可调频率和电压的交流电源。
3. 滤波器:用于滤除逆变器输出的高频脉冲和谐波,使输出波形更加接近正弦波。
4. 控制电路:用于控制整个高压变频器的工作状态和参数。
控制电路通常包括微处理器、传感器和通信接口等。
三、工作原理高压变频器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 输入电源:将交流电源接入高压变频器的输入端,经过整流器转换为直流电源。
2. 逆变器控制:控制电路通过检测机电的转速和负载情况,计算出逆变器需要输出的频率和电压。
然后,控制电路通过控制逆变器的开关管,调整输出频率和电压。
3. 逆变器输出:逆变器将直流电源转换为可调频率和电压的交流电源,输出给机电。
4. 机电驱动:机电接收到逆变器输出的交流电源后,根据频率和电压的变化,调整自身的转速和输出功率。
5. 反馈控制:控制电路通过传感器检测机电的转速和负载情况,并将反馈信号送回控制电路进行调整。
这样就形成为了一个闭环控制系统,实现了对机电转速和输出功率的精确控制。
四、控制方式高压变频器可以通过多种控制方式来实现对机电的控制,常见的控制方式有:1. V/F控制:根据机电的转速需求,调整输出电压和频率的比值,以保持机电的稳定运行。
2. 矢量控制:通过对机电的转速和电流进行精确控制,实现对机电的高精度调速。
3. 矢量控制与编码器闭环控制相结合:通过读取机电的转速和位置信息,结合矢量控制和编码器闭环控制,实现对机电的高精度调速和定位控制。
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,广泛应用于工业领域。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理,包括其基本构成、工作过程和相关技术参数。
二、基本构成高压变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制系统等组成。
1. 整流器:将交流电源转换为直流电源,用于提供给逆变器供电。
2. 滤波器:对整流器输出的直流电进行滤波处理,去除电源中的谐波成分,确保逆变器的输入电流质量。
3. 逆变器:将直流电源转换为可调频率、可调幅度的交流电源,用于驱动高压电机。
4. 控制系统:负责对整个高压变频器的运行进行监控和控制,包括调节输出频率、电压和电流等参数。
三、工作过程高压变频器的工作过程可以分为两个阶段:整流和逆变。
1. 整流阶段:(1) 首先,交流电源通过输入端口连接到整流器,整流器将交流电转换为直流电。
(2) 直流电经过滤波器进行滤波处理,去除电源中的谐波成分,得到稳定的直流电源。
2. 逆变阶段:(1) 直流电源通过输入端口连接到逆变器,逆变器将直流电转换为可调频率、可调幅度的交流电。
(2) 控制系统根据需要调节逆变器的输出频率、电压和电流等参数,以满足高压电机的工作要求。
(3) 逆变器输出的交流电经过输出端口连接到高压电机,驱动电机正常运行。
四、技术参数高压变频器的性能指标通常包括额定功率、额定电压、额定电流、输出频率范围、效率等。
1. 额定功率:指高压变频器能够持续输出的功率,通常以千瓦(kW)为单位。
2. 额定电压:指高压变频器的额定输入电压,通常以伏特(V)为单位。
3. 额定电流:指高压变频器的额定输入电流,通常以安培(A)为单位。
4. 输出频率范围:指高压变频器能够调节的输出频率范围,通常以赫兹(Hz)为单位。
5. 效率:指高压变频器的能量转换效率,即输出功率与输入功率之比,通常以百分比表示。
五、应用领域高压变频器广泛应用于各种工业领域,如电力、石化、冶金、矿山等。
1. 电力:高压变频器可用于电力系统中的发电机组、变电站等设备,实现电能的有效调节和控制。
高压变频器基本结构
一.高压变频器的基本结构将50HZ(60HZ)固定6KV(10KV)电网频率变换成0-50HZ可调频率的功率变换设备称为变频器,输出3KV/6KV电压的变频器称为高压变频器。
变频器一般由三部分组成:整流电路AC-DC;中间直流环节,滤波和能量储存;逆变器DC-AC。
二.工作原理高压变频器是由多个单元串联而成,上图显示了如何由低压单元叠加达到高压输出目的。
各个功率单元由输入隔离变压器的二次隔离线圈分别供电,额定电压为630V,每相6个,因此相电压为3780V,所对应的线电压为6600V,给功率单元供电的二级线圈互相存在一个相位差,实现输入多重化,由此可消除各单元产生的谐波。
三.专业的指标数据是衡量产品性能的唯一标准衡量高压变频器性能的主要指标有:输入对电网的谐波污染;输入的功率因数;输出波形的质量,可靠性等。
1.输入谐波高压变频器输入整流环节都为非线形的,会对电网产生谐波,其输入谐波的幅值与变频器整流环节的脉冲数密切相关。
输入谐波对电力系统的影响:如果变频器输入电流谐波较大,对电力系统会影响继电器装置、测量仪器仪表、计算机系统及通信设备的正常工作。
谐波会使挂在同一电网的电机、变压器和电容等用电设备损耗增大,严重时会过热或烧毁设备。
输入谐波的数值应该控制在标准之内:IEEE519-1992国际标准;GB/T14549-93国家标准。
图:六脉冲二极管整流电路及输入电流波形图:12脉冲二极管整流电路及输入电流波形图:12脉冲晶闸管整流电路及输入电流波形图:36脉冲整流电路即可输入基本完美的无谐波电流波形减少输入谐波的有效措施是将输入变压器进行多重化设计形成多脉冲整流。
通过对上面6脉冲二极管、12脉冲二极管、12脉冲晶闸管和36脉冲的输入波形比较,6脉冲可以有效的抵消5次以下的谐波,12脉冲整流可以有效的抵消11次以下的谐波,36脉冲可以有效的抵消35次以下的谐波。
在不加滤波器的情况下,完美无谐波变压器的谐波含量控制在2%之内。
高压变频器介绍课件
检查散热系统是否正常工作,清理 散热器上的灰尘。
03
02
过载
检查负载是否超出设备承受范围, 调整设备参数或减小负载。
噪声过大
检查设备紧固件是否松动,润滑是 否良好。
04
06
高压变频器的未来发展与趋势
技术创新与改进
高效能驱动技术
随着电力电子技术和控制理论的不断 发展,高压变频器的驱动性能将得到 进一步提升,实现更高的能效和更精 确的电机控制。
高器件
01
高压变频器概述
定义与特点
总结词 详细描述
高压变频器的工作原理
总结词
高压变频器通过将输入的工频电源进行整流和逆变,转换成所需频率的交流电源。
详细描述
高压变频器通常由整流器、滤波器、逆变器、变压器等部分组成。整流器将输入 的工频电源转换成直流电源,逆变器再将直流电源转换成不同频率的交流电源。 通过改变逆变器的开关状态,可以实现对输出电源频率的控制。
记录变频器运行数据,便于故障排查 和性能优化。
报警与安全功能
提供多种报警方式,确保设备运行安 全。
05
高压变频器的安装与维护
安装注意事 项
空间需求
环境条件
接地要求
电缆连接
日常维护与保养
清洁 检查电缆
润滑 紧固件检查
常见故障与排除方法
01
无输出
检查输入电源是否正常、保险丝是 否熔断、开关是否正常。
高压变频器的应用领域
要点一
总结词
高压变频器在电力、冶金、化工、石油、市政等领域得到 广泛应用。
要点二
详细描述
在电力领域,高压变频器可用于控制发电机的励磁电流和 汽轮机的转速;在冶金领域,高压变频器可用于控制轧钢 机和冶炼炉的电源;在化工领域,高压变频器可用于控制 化学反应釜的搅拌器和离心机的电源;在石油领域,高压 变频器可用于控制油泵和注水泵的电源;在市政领域,高 压变频器可用于控制城市供水系统和污水处理厂的泵站。
高压变频
、高压变频器的基本构成:1、高压变频器的构成:内部是由十八个相同的单元模块构成,每六个模块为一组,分别对应高压回路的三相,单元供电由移相切分变压器进行供电。
2、功率单元构成:功率单元是一种单相桥式变换器,由输入切分变压器的副边绕组供电。
经整流、滤波后由4个IGBT以PWM方法进行控制,产生设定的频率波形。
变频器中所有的功率单元,电路的拓扑结构相同,实行模块化的设计。
其控制通过光纤发送。
来自主控制器的控制光信号,经光/电转换,送到控制信号处理器,由控制电路处理器接收到相应的指令后,发出相应设的IGBT的驱动信号,驱动电路接到相应的驱动信号后,发出相应的驱动电压送到IGBT控制极,操作IGBT关断和开通,输出相应波形。
功率单元中的状态信息将被收集到应答信号电路中进行处理,集中后经电/光转换器变换,以光信号向主控制器发送。
二、高压变频器运行原理:高压变频器的每个功率单元相当于一个三电平的二相输出的低压变频器,通过叠加成为高压三相交流电,变频器中点与电动机中性点不连接,变频器输出实际上为线电压,由A 相和B相输出电压产生的UAB输出线电压可达6000V,为25阶梯波。
如下图所示,为输出的线电压和相电压的阶梯波形,UAB不仅具有正弦波形而且台阶数也成倍增加,因而谐波成分及dV/dt均较小。
三、多电平单元串联叠高压变频器在运行后,将输入的工频的三相高压交流电转化为可以进行频率可调节的三相交流电,其电压和频率按照V/F的设定进行相应的调节,保持电机在不同的频率下运行,而定子磁心中的主磁通保持在额定水准,提高电机的转换效率。
在变频器输入侧,由于变频器多个副边绕组的均匀位移,如6KV输出时共有+250、+150、+50、-50、-150、-250共6种绕组,变频器原边电流中对应的电流成分也相互均匀位移,构成等效36脉动整流线路,变流转换产生的谐波都相互抵消,湮灭。
工作时的功率因数达0.95以上,不需要附加电源滤波器或功率因数补偿装置,也不会与现有的补偿电容装置发生谐振,对同一电网上运行的电气设备没有任何干扰。
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。
五、应用范围高压变频器广泛应用于工业领域,特别是对于需要精确控制转速和负载的设备,如电动机、泵、风机、压缩机、卷取机等。
它可以提高设备的运行效率、降低能耗和维护成本,同时还可以实现对设备的远程监控和故障诊断。
高压变频器 结构设计概要
一变频器定义通常所指的变频器是指将固定频率、固定电压的工频电源变换为变频、变压电源提供给电动机来改变电动机转速,从而提高电机传动系统运行效率和控制能力,从而满足工艺要求和实现节能降耗的目的装置。
二变频器分类按照输入变频器的电网电压等级分类,变频器可以分为低压(110V、220V、380V等)、中压(690V、1140V、2300V等)和高压(3kV、3.3kV、6kV、6.6kV、10kV等);目前我们有6KV、10KV两种电压等级的高压变频器。
低压变频器目前一般直接购买,然后再进行改造,对结构来说,主要是做个机柜,把低压变频器还有其它的电器件装到这个柜里。
三高压变频器构成由功率单元柜、变压器柜、旁路柜(用户根据情况选购)和远控箱四个部分组成。
功率单元柜主要包括功率单元、旁路单元、HVF-TEMP组件、电压霍尔单元、柜顶风机组件和控制部分(对于结构来说,主要是单元控制器和主控制器和HMI单元)和照明灯。
变压器柜主要有变压器、电源切换模块、预充电组件、柜顶风机组件和照明灯等。
旁路柜属于一种开关柜,它的里面主要安装的是隔离开关或真空短路器,它的作用是电机电源开关转换的作用,是通过变频器到电机还是不通过变频器支架到电机。
旁路柜根据实际情况,种类比较多,主要分为手动和自动两种。
变频器很多非标工程项目主要是旁路柜的重新设计制造。
远控箱结构相对简单,但是种类繁多,目前结构部分还没有蓝图。
四高压变频器结构设计概述1.单元控制器,主控制器(1)对于结构来说,比较成型,外形基本固定,目前都已成蓝图,以后再设计新的控制器,基本上就是在蓝图的基础上改变;(2)机箱内部是低电压,爬电距离和电气间隙以小于5;(3)机箱壳体材料为不锈钢钢板;插件面板材料为冷轧钢板,印字面及相邻四周侧面喷冷灰(样板色)氨基烘漆(亚光),其余不喷;(4)机箱高度为口*^0.9(如6U高的机箱,高度为265.9);机箱深度根据实际情况定。
插件面板的宽度为n*5.08-0.3;高度为n*U-1.9。
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装置,广泛应用于工业领域,用于控制高压电机的转速和输出功率。
它通过改变输入电源的频率和电压,将电机的转速和输出功率调节到所需的水平。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理。
1. 高压变频器的基本组成高压变频器主要由整流器、中间直流环节、逆变器和控制系统等组成。
- 整流器:将交流电源转换为直流电源,通常使用整流桥电路实现。
- 中间直流环节:用于存储和平滑直流电源,通常由电容器组成。
- 逆变器:将直流电源转换为可调节频率和电压的交流电源,通常使用可控硅器件实现。
- 控制系统:负责监测和控制高压变频器的运行状态,通常由微处理器和相关电路组成。
2. 高压变频器的工作原理高压变频器的工作原理可以分为以下几个步骤:- 步骤1:输入电源经过整流器转换为直流电源,供给中间直流环节。
- 步骤2:中间直流环节对直流电源进行存储和平滑处理,确保逆变器稳定工作。
- 步骤3:控制系统通过监测电机的转速和输出功率,确定所需的频率和电压调节量。
- 步骤4:控制系统发送控制信号给逆变器,调节逆变器输出的频率和电压。
- 步骤5:逆变器将调节后的交流电源供给电机,使电机的转速和输出功率达到所需水平。
3. 高压变频器的优势和应用领域高压变频器具有以下优势:- 节能高效:通过调节电机的转速和输出功率,避免了传统的调节方法中通过阀门或调速器来控制流量或转速,从而节省了能源。
- 精确控制:高压变频器可以实现精确的转速和输出功率控制,满足不同工况下的需求。
- 减少机械损耗:由于高压变频器可以平滑地控制电机的启停和转速,减少了机械设备的磨损和损坏。
- 提高生产效率:高压变频器可以根据生产需求实时调整电机的转速和输出功率,提高生产效率和质量。
高压变频器广泛应用于各个工业领域,特别是需要精确控制转速和输出功率的场合,如电力、石化、冶金、矿山等行业。
例如,在电力行业中,高压变频器可用于控制发电机组的转速和输出功率,提高电网稳定性和能源利用效率。
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变频调速装置,广泛应用于工业领域,用于控制和调节电动机的转速。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理和组成部分。
二、工作原理高压变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制系统四个部分组成。
其工作原理如下:1. 整流器整流器将交流电源转换为直流电源。
在高压变频器中,通常采用三相全控整流桥电路,将输入的三相交流电转换为直流电。
2. 滤波器滤波器用于平滑整流后的直流电信号,减小电流的脉动。
常见的滤波器包括电容滤波器和电感滤波器,可以有效降低直流电的纹波系数。
3. 逆变器逆变器将直流电信号转换为交流电信号,供给电动机。
逆变器通过控制开关管的导通和关断,改变输出电压的频率和幅值,从而实现对电动机的调速。
4. 控制系统控制系统是高压变频器的核心部分,用于监测和控制变频器的运行状态。
控制系统通常由微处理器和相关电路组成,可以根据设定的参数对变频器进行精确的控制。
三、高压变频器的优势高压变频器具有以下几个优势:1. 节能效果显著通过调整电动机的转速,高压变频器可以实现精确的调速控制,避免了传统的阀门调节方式中的能量损耗,从而提高了能源利用效率。
2. 提高设备的可靠性和寿命高压变频器可以通过控制电机的起动和停止过程,减少电机的启动冲击和机械应力,延长设备的使用寿命。
3. 提高生产效率高压变频器可以根据生产工艺要求实现精确的转速控制,从而提高生产线的生产效率和产品质量。
4. 减少维护成本高压变频器具有自动故障检测和保护功能,可以实时监测电机的运行状态,及时发现故障并采取相应的措施,减少了设备的维护成本。
四、案例分析以某化工厂为例,该厂使用高压变频器控制反应釜的搅拌电机。
通过使用高压变频器,该厂实现了对搅拌电机的精确调速控制,避免了传统的阀门调节方式中的能量损耗。
同时,高压变频器还具备故障检测和保护功能,可以及时发现电机运行异常,并采取相应的措施,提高了设备的可靠性和寿命。
该厂的生产效率得到了显著提升,维护成本也大幅度降低。
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一.高压变频器的基本结构
将50HZ(60HZ)固定6KV(10KV)电网频率变换成0-50HZ可调频率的功率变换设备称为变频器,输出3KV/6KV电压的变频器称为高压变频器。
变频器一般由三部分组成:整流电路AC-DC;中间直流环节,滤波和能量储存;逆变器DC-AC。
二.工作原理
高压变频器是由多个单元串联而成,上图显示了如何由低压单元叠加达到高压输出目的。
各个功率单元由输入隔离变压器的二次隔离线圈分别供电,额定电压为630V,每相6个,因此相电压为3780V,所对应的线电压为6600V,给功率单元供电的二级线圈互相存在一个相位差,实现输入多重化,由此可消除各单元产生的谐波。
三.专业的指标数据是衡量产品性能的唯一标准
衡量高压变频器性能的主要指标有:输入对电网的谐波污染;输入的功率因数;输出波形的质量,可靠性等。
1.输入谐波
高压变频器输入整流环节都为非线形的,会对电网产生谐波,其输入谐波的幅值与变频器整流环节的脉冲数密切相关。
输入谐波对电力系统的影响:如果变频器输入电流谐波较大,对电力系统会影响继电器装置、测量仪器仪表、计算机系统及通信设备的正常工作。
谐波会使挂在同一电网的电机、变压器和电容等用电设备损耗增大,严重时会过热或烧毁设备。
输入谐波的数值应该控制在标准之内:IEEE519-1992国际标准;GB/T14549-93国家标准。
图:六脉冲二极管整流电路及输入电流波形
图:12脉冲二极管整流电路及输入电流波形
图:12脉冲晶闸管整流电路及输入电流波形
图:36脉冲整流电路即可输入基本完美的无谐波电流波形
减少输入谐波的有效措施是将输入变压器进行多重化设计形成多脉冲整流。
通过对上面6脉冲二极管、12脉冲二极管、12脉冲晶闸管和36脉冲的输入波形比较,6脉冲可以有效的抵消5次以下的谐波,12脉冲整流可以有效的抵消11次以下的谐波,36脉冲可以有效的抵消35次以下的谐波。
在不加滤波器的情况下,完美无谐波变压器的谐波含量控制在2%之内。
2.输入功率因数
变频器输入功率因数主要与变频器中间直流环节(电压源型或电流源型)有关。
电压源型直流环节为电容,电机需要的无功电流由电容提供,而不需要和电网交换,变频器输入功率因数高,在整个速度范围内基
本保持不变。
电流型直流环节为大电感,电机需要
的无功电流还需要与电网交换,功率因数
低,且随着电机负载的降低而降低。
从右图的曲线可以看出:完美无谐波
高压变频器的输入功率因数大于0.95。
3.输出波形质量
频器输出波形质量包括输出谐波、dv/dt、共模电压转矩脉动等指标。
变频器输出谐波与变频器逆变器的结构密切相关。
变频器输出谐波会引起电机附加发热和转矩脉动,噪音增加,输出dv/dt和共模电压会影响电机的绝缘。
由于应用变频调速很大部分是属于旧有设备的改造,原有的普通电机是设计成为电网直接运行的,而电网电压波形基本为正弦波。
如果变频器输出波形质量不好的话,会对电机产生影响,原则上应改成变频电机,价格比普通电机贵很多。
图:完美无谐波变频器输出的电压/电流波形
图:6KV完美无谐波变频器输出的电压和力矩
从上面一系列输出波形可以看出,完美无谐波变频器输出波形与正弦波非常相似,而且dv/dt幅值小,不必设置滤波器就可以使用原有的普通旧国产异步电动机。
4.可靠性
变频器的可靠性由三个方面决定:变频器的结构;使用的功率器件;外部电源波动对变频器的影响。
完美无谐波高压变频器的可靠性:
主回路简单明了,没有附加的滤波器、输出滤波器、功率因数补偿器、缓冲电路、升压变压器等附加电路。
采用广泛使用、驱动简单可靠的IGBT功率器件;IGBT开关速度快,损耗小,门极驱动电路简单,倒通压降适当,目前可以做到3300V/1200A。
有内部功率单元旁路技术,在某一个功率单元出现故障时可以在250ms内被旁路
掉。
5.电源对完美无谐波变频器
的影响
可承受-30%的电压下降
可承受5个周期的电力丧失
电机还在旋转的情况下可重新
起动
四.技术参数
右图是大功率水冷完美
无谐波变频器的示意图
大功率水冷完美无谐波变频器的技术参数如下表。
功率范围 2300VAC-13800VAC,400KW-3000KW
设计 多重化的脉宽调制
输入 额定输出功率时为+10%,-5%,降额输出时可达+10%,-30%
输出 脉宽调制正弦波,0 - 7200VAC
输入功率因数 在20 - 100%负载下均能达到0.95
输入电源 无相序敏感
频率精度 所有因数下(±0.5%)
调速范围 0 - 100%连续的
过载 标准110%一分钟,150%(可选择)
加速时间 0.1 - 3200秒,可调节(依负载而定)
减速时间 0.1 - 3200秒,可调节(依负载而定)
输出频率 0 - 50/60HZ,用户可选到120HZ
防护等级 空冷为NEMA-1,水冷为NEMA-12
环境温度 摄氏0 - 40度;更高温度要求可以定做
海拔1000米以下。