第二部分高压变频器的基础知识概要.ppt

八、高-高变频器的种类 八、高-高变频器的种类 大功率水冷完美无谐波变频器 3、功率单元串联型多电平变频器 八、高-高变频器的种类 特点： ◆输入谐波少，功率因数高； ◆电机侧谐波和dv/dt少，适用普通电机； ◆功率电路模块化，维护方便； ◆部分电路故障可继续运行； ◆系统故障可旁路到电网运行； ◆功率器件备品备件属于通用产品； ◆可做成10KV产品； ◆交流环节复杂，功率器件数目多，体积略大一些。 应用场合：适合于任何电压等级的产品。已在国内市场占到了90%以上。 3、功率单元串联型多电平变频器 九、用户关心的问题 1、PWM技术 PWM是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，即脉冲宽度调制。PWM技术是通过对电力电子器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替需要的波形。 利用PWM技术，按一定的规则对高压变频器逆变电路中电力电子器件导通、关断的脉冲宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变其输出频率。 九、用户关心的问题 1、PWM技术 令V1、V4导通，V2、V3截止，则负载ZL上所得电压为a“+”、b“-”,设这时的电压为“+”； 令V1、V4截止，V2、V3导通，则负载ZL上所得电压为a“-”、b“+”,设这时的电压为“-”。 令V1、V3截止，V2、V4导通，则负载ZL上所得电压为0。 九、用户关心的问题 1、PWM技术 通过调节脉冲宽度和各脉冲的“占空比”来调节频率和电压，所得到的波形即被称为PWM波形。 九、用户关心的问题 1、PWM技术 九、用户关心的问题 PWM技术应用于高压变频器上，具有下列优点： 1、不必控制直流侧，仅控制逆变侧，因而大大简化了电路； 2、由于电力电子器件仅仅工作在开关状态，主电路损耗较小，系统的效 率较高； 3、由于开关频率高，系统的调速范围宽，因此快速响应性能好，抗干扰 能力强。 4、由于PWM波形的谐波含量少，所以使电动机产生的的损耗和发热都较小。 1、PWM技术 九、用户关心的问题 2、电平数和dv/dt幅值的关系（dv/dt影响电机绕组的绝缘） 单元串联多电平的dv/dt小 二电平、三电平的dv/dt大 九、用户关心的问题 3、功率单元旁路时的电压输出能力 B 同级旁路：以5级串联为例，旁路一级后，系统电压下降1/5，即电压为80%；系统可补偿5%，系统功率为85%，如果调速范围在80%以内，则不受影响。 九、用户关心的问题 一相有2个单元退出运行 旁路A4,A5 新的旁路技术 (中心点偏移) 80%对称 输出电压 B 单模块旁路：以5级串联为例，旁路一个功率模块后，系统电压下降1/15，即电压为92%；系统可补偿5%，如果调速范围在95%以内，则不受影响。旁路二个功率模块后，系统电压下降2/15，即电压为87%，系统可补偿5%，如果调速范围在90%以内，则不受影响。 3、功率单元旁路时的电压输出能力 九、用户关心的问题 4、高压变频器与现场控制系统的连接方式 （1）硬连接——通过继电器节点和4~20mA的模拟量进行连接。 继电器节点——表示开关状态； 4~20mA的模拟量——表示连续的物理量。 （2）通讯协议——通过数据通讯进行连接。 如MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET、TCP/IP工业以太网协议。 九、用户关心的问题 5、四象限运行 运行象限 转矩 转向 有功功率流向 电机运行方式 变频器运行方式 第一象限 正转 正向 变频器?电机 电动机 能量输出 第二象限 正转 反向 电机? 变频器 发电机 能量回馈 第三象限 反转 反向 变频器?电机 电动机 能量输出 第四象限 反转 正向 电机? 变频器 发电机 能量回馈 九、用户关心的问题 6、变频器自身的保护功能 输出过载 输出过流 电网失电 直流母线过电压 直流母线欠电压 变压器过热 光纤故障 缺相 控制电源掉电 驱动故障 功率器件过热 散热风机故障 DCS给定掉线 接地故障 九、用户关心的问题 7、电气环境要求 （1）防静电要求 （2）防电磁干扰 （3）接地及防雷 九、用户关心的问题 8、温度要求 （1）温度对可靠性的影响 九、用户关心的问题 （2）温度对寿命的影响 8、温度要求 九、用户关心的问题 （1）变频器启动时，要求环境温度大于0℃； （2）运行时，最高环境温度40 ℃ ，温度变化应不大于5℃/h。 冷却方案: 风道－－现场比较洁净的场合推荐使用； 空调－－1匹的空调制冷量约为2.5kW； 空水冷－－现场提供PH值为中性的冷却水。 变频器的运行温度：0℃～40℃。 8、