变频器基础知识培训 ppt课件
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2、变频器作为发电机的控制系统，是风电机组的核
心 电气控制部件之一，直接影响风电机组系统的 性能、效率和电能 质量；变频器实现风力发电机 组稳定可靠的并网发电运行，并能有效的提高整个 发电系统的风能利用率。
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5
二、变频器工作原理
1、变频器的工作原理
1.1、双馈变频器是在双馈发电机的转子中施加转差频率的电压进行励 磁，调节励磁电压的幅值、频率和相位，实现定子恒频恒压输出。
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16
1.6、防雷器
避雷器支路位于变频
器并网柜电网侧上部，由
熔断器和避雷器组成，避
雷器分三相，每相具有两
级防雷。主要作用为防止
雷击及电网严重过压等对
PP柜
功率柜中主要包括网侧逆
变器、转子侧逆变器以及 Crowbar电路，网侧逆变器 和转子侧逆变器是由两个
1.2、根据发电机不同转速下能量流向的变化，网侧逆变器和转子侧逆变 器均可以实现整流逆变的可逆运行，实现了能量的双向流动。当发电 机处于亚同步运行时，网侧逆变器运行在整流状态，转子侧逆变器运 行在逆变状态，能量从电网流向发电机转子；当电机处于超同步状态 时，网侧逆变器运行在逆变状态，转子侧逆变器运行在整流状态，能 量从发电机转子流向电网；当电机以同步速运行时，变频器不向转子 绕组提供有功功率，只是向转子馈入直流励磁电流。同步转速是一个 临界状态，双馈变频器无法在此状态长期稳定运行，所以额定转速一 般在同步速以上。
变频器基础知识培训
REN双馈变频器
天津瑞能电气有限公司工程中心 冯林威
PPT课件
2013.051 .05
一、变频器系统概述
二、变频器工作原理简介
三、变频器结构及各模块介绍
四、变频器的调试
五、变频器常见故障及处理
六、变频器相关安全注意事项
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2
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
一、变频器系统概述
1、双馈变频器适用于双馈异步风力发电机系统。发
电 机定子通过断路器直接连接到电网，发电机 转子侧通过变频器连接到电网。变频器由网侧变流 器、直流母线及转子侧变流器等部分组成；
转子侧）
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4.1、电流传感器（包括网侧和转子侧）
用于检测网侧逆变器电流 和转子侧逆变器电流，并将 该检测到的交流电流传输给 4U控制器的信号调理电路。
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四、变频器的调试
1、外围接线 2、绝缘测试 3、调试软件使用
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1、外围接线
电网接线
转子接线
定子接线
4
6
主电路
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5
外围接线
控制柜接线
编码器接线
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控制电路 编码器 通讯
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2、绝缘测试
1、电网侧绝缘测试（须断开防雷器） 2、定子侧绝缘测试（须确定断路器已断开） 3、转子侧绝缘测试（不允许） 注：变频器在出厂时做过严格的绝缘测试，所以在现场一般不需
变频器的故障保护和 启停控制。 20
3.3、微型断路器
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二次回路控制开关
包括控制柜总电源、柜内
照明灯、24V直流电源、
散热风扇、UPS、加热器
等。
21
3.4、接触器
12KM1：UPS电源开关。 5KM1、5KM2：风扇的
电气控制开关，当变 频器并网开关闭合后， 5KM1、5KM2吸合， 当并网开关断开，实 际温度低于温度滞环 保护值时， 5KM1、 5KM2断开。 12KM2：控制柜加热器 开关。
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3.5、中间继电器
PLC输出信号和DSP输出信 号的执行元件，用于控制 变频器各开关器件的闭合 和关断。
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3.6、旋转编码 器
检测发电机转
子的位置，并将电
信号转换成光信号
上传给4U控制器进
P行PT课处件 理
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4、电抗器柜
1、网侧电抗器、转子侧电抗 器
2、电流传感器（包括网侧和
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12
1.4、刀熔开关
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690V电源手动开关和 保护熔芯。刀熔开关横 置时，断开电源；刀熔 开关竖置时，接通电源。13
1.5、并网开关（主断路器）
并网发电命令执行开关， 当定子电压幅值、频率和 相位与电网电压幅值、频 率和相位相同时，并网发 电命令发出后，并网开关 即会闭合。当有故障发生 和停机命令时，并网开关 断开。
结构相同的以背靠背连接 的三相PWM逆变器构成， 同时逆变器之间并联有直 流母线滤波电容。Crowbar 电路实现了电网故障时对
变频器和发电机的保护，
同时保证顺利通过电网低
电压穿越。
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3、控制柜
3.1、4U控制器
3.2、PLC控制器
3.3、微型断路器
3.4、接触器
3.5、中间继电器
3.6、旋转编码器
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14
1.6、定子接触器
主要为减少主断路器的分合闸次 数，延长主断路器的使用寿命
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15
1.6、电压传感器（包括电网侧和定子侧）
电压传感器： 检测电网线电压和定子线电压， 并将电压信号输入至4U控制器 的信号调理板中进行运算。
熔断器： 用于保护电压传感器和便于人 工对电压传感器进行检修。
1.8、P防PT课雷件器
9
1.1、网侧开关
网侧逆变器上电命令
执行开关，此开关闭
合，网侧逆变器接通
690V三相交流电源。
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10
1.2、充电开关
充电命令执行开关，此开
关闭合，则对直流母线
上的电解电容进行预充
PPT课电件 。
11
1.3、铝壳电阻
预充电限流电阻
充电开关（接触器KM2）、熔
芯和铝壳电阻构成了预充电电
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3.1、4U控制器
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信号的采集处理、 输出及控制算法的 实现，完成双馈变 频器的网侧逆变器 和转子侧逆变器控 制，以便对发电机 转子进行高速、精 确和平滑控制，保 证输出到电网的电 流具有良好的正弦 性。
用于变频器外围开关
器件逻辑顺序控制，
与主控进行远程通讯 控制，与DSP进行内 部通讯控制，以完成
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2、双馈变频器主电路单线图
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三、变频器结构及各模块介绍
REN双馈变频器分以下四部分：
1、并网柜 2、功率柜 3、控制柜 4、电抗器柜
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1、并网柜
1.1、网侧开关
1.2、充电开关
1.3、铝壳电阻
1.4、刀熔开关
1.5、并网开关（主断路器）
1.6、定子接触器
1.7、电压传感器（包括电网侧和定子侧）
心 电气控制部件之一，直接影响风电机组系统的 性能、效率和电能 质量；变频器实现风力发电机 组稳定可靠的并网发电运行，并能有效的提高整个 发电系统的风能利用率。
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二、变频器工作原理
1、变频器的工作原理
1.1、双馈变频器是在双馈发电机的转子中施加转差频率的电压进行励 磁，调节励磁电压的幅值、频率和相位，实现定子恒频恒压输出。
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1.6、防雷器
避雷器支路位于变频
器并网柜电网侧上部，由
熔断器和避雷器组成，避
雷器分三相，每相具有两
级防雷。主要作用为防止
雷击及电网严重过压等对
PP柜
功率柜中主要包括网侧逆
变器、转子侧逆变器以及 Crowbar电路，网侧逆变器 和转子侧逆变器是由两个
1.2、根据发电机不同转速下能量流向的变化，网侧逆变器和转子侧逆变 器均可以实现整流逆变的可逆运行，实现了能量的双向流动。当发电 机处于亚同步运行时，网侧逆变器运行在整流状态，转子侧逆变器运 行在逆变状态，能量从电网流向发电机转子；当电机处于超同步状态 时，网侧逆变器运行在逆变状态，转子侧逆变器运行在整流状态，能 量从发电机转子流向电网；当电机以同步速运行时，变频器不向转子 绕组提供有功功率，只是向转子馈入直流励磁电流。同步转速是一个 临界状态，双馈变频器无法在此状态长期稳定运行，所以额定转速一 般在同步速以上。
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REN双馈变频器
天津瑞能电气有限公司工程中心 冯林威
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一、变频器系统概述
二、变频器工作原理简介
三、变频器结构及各模块介绍
四、变频器的调试
五、变频器常见故障及处理
六、变频器相关安全注意事项
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• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
一、变频器系统概述
1、双馈变频器适用于双馈异步风力发电机系统。发
电 机定子通过断路器直接连接到电网，发电机 转子侧通过变频器连接到电网。变频器由网侧变流 器、直流母线及转子侧变流器等部分组成；
转子侧）
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4.1、电流传感器（包括网侧和转子侧）
用于检测网侧逆变器电流 和转子侧逆变器电流，并将 该检测到的交流电流传输给 4U控制器的信号调理电路。
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四、变频器的调试
1、外围接线 2、绝缘测试 3、调试软件使用
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1、外围接线
电网接线
转子接线
定子接线
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主电路
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外围接线
控制柜接线
编码器接线
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控制电路 编码器 通讯
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2、绝缘测试
1、电网侧绝缘测试（须断开防雷器） 2、定子侧绝缘测试（须确定断路器已断开） 3、转子侧绝缘测试（不允许） 注：变频器在出厂时做过严格的绝缘测试，所以在现场一般不需
变频器的故障保护和 启停控制。 20
3.3、微型断路器
PPT课件
二次回路控制开关
包括控制柜总电源、柜内
照明灯、24V直流电源、
散热风扇、UPS、加热器
等。
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3.4、接触器
12KM1：UPS电源开关。 5KM1、5KM2：风扇的
电气控制开关，当变 频器并网开关闭合后， 5KM1、5KM2吸合， 当并网开关断开，实 际温度低于温度滞环 保护值时， 5KM1、 5KM2断开。 12KM2：控制柜加热器 开关。
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3.5、中间继电器
PLC输出信号和DSP输出信 号的执行元件，用于控制 变频器各开关器件的闭合 和关断。
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3.6、旋转编码 器
检测发电机转
子的位置，并将电
信号转换成光信号
上传给4U控制器进
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4、电抗器柜
1、网侧电抗器、转子侧电抗 器
2、电流传感器（包括网侧和
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1.4、刀熔开关
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690V电源手动开关和 保护熔芯。刀熔开关横 置时，断开电源；刀熔 开关竖置时，接通电源。13
1.5、并网开关（主断路器）
并网发电命令执行开关， 当定子电压幅值、频率和 相位与电网电压幅值、频 率和相位相同时，并网发 电命令发出后，并网开关 即会闭合。当有故障发生 和停机命令时，并网开关 断开。
结构相同的以背靠背连接 的三相PWM逆变器构成， 同时逆变器之间并联有直 流母线滤波电容。Crowbar 电路实现了电网故障时对
变频器和发电机的保护，
同时保证顺利通过电网低
电压穿越。
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3、控制柜
3.1、4U控制器
3.2、PLC控制器
3.3、微型断路器
3.4、接触器
3.5、中间继电器
3.6、旋转编码器
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1.6、定子接触器
主要为减少主断路器的分合闸次 数，延长主断路器的使用寿命
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1.6、电压传感器（包括电网侧和定子侧）
电压传感器： 检测电网线电压和定子线电压， 并将电压信号输入至4U控制器 的信号调理板中进行运算。
熔断器： 用于保护电压传感器和便于人 工对电压传感器进行检修。
1.8、P防PT课雷件器
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1.1、网侧开关
网侧逆变器上电命令
执行开关，此开关闭
合，网侧逆变器接通
690V三相交流电源。
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1.2、充电开关
充电命令执行开关，此开
关闭合，则对直流母线
上的电解电容进行预充
PPT课电件 。
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1.3、铝壳电阻
预充电限流电阻
充电开关（接触器KM2）、熔
芯和铝壳电阻构成了预充电电
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3.1、4U控制器
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信号的采集处理、 输出及控制算法的 实现，完成双馈变 频器的网侧逆变器 和转子侧逆变器控 制，以便对发电机 转子进行高速、精 确和平滑控制，保 证输出到电网的电 流具有良好的正弦 性。
用于变频器外围开关
器件逻辑顺序控制，
与主控进行远程通讯 控制，与DSP进行内 部通讯控制，以完成
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2、双馈变频器主电路单线图
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三、变频器结构及各模块介绍
REN双馈变频器分以下四部分：
1、并网柜 2、功率柜 3、控制柜 4、电抗器柜
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1、并网柜
1.1、网侧开关
1.2、充电开关
1.3、铝壳电阻
1.4、刀熔开关
1.5、并网开关（主断路器）
1.6、定子接触器
1.7、电压传感器（包括电网侧和定子侧）