高压变频器

高压变频器由高 － 低 － 高；低 － 高；高 － 高之分。

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。

二、变频器的输出电压与频率的转变
异步电动机的转矩是机电的 磁通与转子内流过的电流之间相互转变而发生的，在额外频率下，假如电压稳定而只低落频率，那末磁通就过大，磁回路饱和，电机电流增大，重大时将销毁机电。 是以，频率与电压要成比例地转变，即转变频率的同时节制变频器的输入电压，使电动机的磁通坚持必定，防止磁饱和征象的发生。这便是VVVF的界说。这里的 电压指的是电机的线电压或许相电压的有效值。

三、电动机使用工频电源驱动时，电压低落则电流增长；对付变频器驱动，假如频率低落时电压也低落，那末电流能否增长频率低落(低速)时，假如输入相同的功率，则电流增长，但在转矩必定的条件下，电流险些牢固。

四、变频器的运转
采 用变频器运转，跟着电机的加快响应进步频率和电压，起动电流被限定在150%额外电流如下(依据机种分歧，为125%～200%)。用工频电源间接起 动时，起动电流为6～7倍，是以，将发生机器电气上的打击。采用的变频器传动能够或许腻滑地起动(起动光阴变长)。起动电流为额外电流的1.2～1.5 倍，起动 转矩为70%～120%额外转矩；对付带有转矩主动加强功效的变频器，起动转矩为100%以上，能够或许带全负载起动。

五、V/f是什么形式
频 率低落时电压V也成比例低落，坚持V/f比恒定节制是异步机电变频调速的最根本的节制方法，它在节制机电的电源频率变更的同 时节制变频器输入的电压，并使两者之比V/f为恒定，从而使机电的磁通坚持恒定。在机电额外运转情况下，机电的定子电阻和漏抗的电压降比较小，机电的端电 压和机电的觉得电势类似相称。

V/f 比恒定节制存在的紧张成绩是低速机能较差。其缘故原由原由一是低速时异步机电定子电阻电压降所占比例变大， 已不克不及疏忽，不克不及再觉得定子电压和机电觉得电势类似相称，仍按V/f比必定节制已不克不及坚持机电磁通恒定。机电磁通的减小必定组成机电的电磁转 矩减小；其余 变频器功率器件的死区光阴也是影响机电低速机能的紧张缘故原由原由，死区光阴组成电压低落同时还会惹起转矩脉动，在必定条件下还会惹起转速、电流的振荡。

V/f比恒定节制常用于通用变频器上。这类变频器紧张用于风机、水泵的调速功效，和对调速规模请求不高的场所。V/f比恒定节制的凸起长处是能够或许停止机电的开环速率节制。

六、V和f，如何改才能使电机的转矩变更
频率低落时完整成比例地低落电压，那末因为交换阻抗变小而电阻牢固，将组成在低速下发生的转矩有减小的偏向。是以，在低频时给定V/f，要使输入电压进步一些，以便得到必定的起动转矩，这类赔偿称加强起动。能够或许采纳各类方法完成，有主动停止的方法、决议V/f形式或调剂电位器等方法。

七、开环
给所使用的机电装设速率传感器，将现实转速反馈给节制装配停止节制的，称为“闭环”，不消速率传感器运转的就叫作“开环”，通用变频器多为开环方法。

八、高压变频器自我保护机制
输入过载、输入过流、电网过电压、电网欠电压、电网失电、直流母线过电压、直流母线欠电压、变压器过热、缺相、节制电源掉电、驱动差错、功率器件过热、散热风机差错、内部给定掉线、接地差错、光纤差错等等。

电压与电流源型变频器的差别

主要应用在七大领域

1、冶金业———高压变频器在冶金工作的运用首要有板材和线材的轧机、卷取机、风机、料浆泵等，首要以电机节能为目的。

2、电力 工业———我国发电能力居国际第二，仅次于美国。电力工作也是变频器产品的主要运用领域之一。从我国火电厂中与变频器相关的控制进程看，风、煤、水、渣和 尾气系统的传动设备都合适变频器的运用。其间，除煤系统（排粉机、给煤机）外，其它4类系统均以风机水泵类负载为主。变频器产品首要用来改动煤量、粉量、 水量等，以习气负载的改动，结束抵达节约动力、前进控制工艺水平的目的，对火电厂的节能、降耗、减排、安全、安稳工作有主要意义。

3、供水———共用工程中的给排水系统、污水处理系统等。这些设备首要是风机水泵类电机负载，运用高压变频器的节能效果十分出色，一般能够完结节约用电30%摆布。

4、油气钻采业———2004年以来油气钻采工作一向处在高景气周期，我国三大油企勘探费用开支坚持20%以上的添加水平。近期我国在石油天然气领域呈 现了一系列严峻资本发现，如10亿吨原油地质储量的河北冀东南堡油田、5000亿立方米地质储量的四川龙岗气田、近2亿吨原油地质储量的新疆塔河油田12 区等，将会进一步推进油气勘探的投入，估计将来几年各大油企用于石油勘探发掘的开支还将有所前进。变频器运用在石油发掘业，首要用于采油机（磕头机）、注 水泵、潜水泵、输油泵、气体压缩机等负载类型的电机，首要以电机节能为目的。

5、石化工业———石化工业是国家经济发展的动脉。变频器首要运用于石油加工（炼油）中的各类泵、压缩机和共用工程等方面，以抵达节能和控制工艺水平的目的。

6、建材工业———建材工业是我国主要的材料工业，其产品包括修建材料及成品、非金属矿及成品、无机非金属新材料三大种类。变频器产品首要运用于建材工 业的鼓风机、粉碎机、皮带传送机、排气风机、回转窑等设备。据相关安排计算，我国的水泥生产能力中的70%摆布是技术水平落后的立窑，能耗较高。通过变频 器改造，能够节约用电10%至20%，一同可前进产品质量的可控性。据东方证券分析，将来几年高压变频器商场需要将坚持40%以上的增速，估计到2012年， 我国高压变频器商场容量可达88亿元摆布，而保留估计将来十年变频器商场容量逾越500亿元。我国高压变频器商场潜力庞大，我国高压变频器运用比率当时还 不到30%，发达国家已达70%.因设备变频器后能到达均匀节约用电30%的效果，所以在低碳经济环境下，高压变频器加速运用。2008年我国高压变频器商场 销售额达34亿元，预期将来四年将坚持40%以上的增速。如果仅对30%的现存电机和新增电机进行调速节能改造，将有约0.7亿KW、7万台的商场容量， 则将来十年的商场容量逾越7万台，产值逾越500亿元。

7、煤炭业———我国是全球第一大产煤国。煤炭工作作为我国动力根底工作一向是劳动密集型公司，欲使其向技术密集型改变，走新式工业化路程，有必要大力推广高新技术，前进设备的工作功率及自动化操 控水平。变频调速技术用于煤炭工作的矿井提升机就能起到较好的节能效果。当时发达国家已将变频器广泛用于带式输送机的调速或带式输送机的起动控制、风机调 速（包括主通风机和有些通风机）以及水泵的调速。为上述设备中的电机配备变频器除了前进传动功能外，更首要的是能够节约动力。

从上述材猜中能够看到，高压变频器在各行业都有着无足轻重的位置，因为它的市场空间大，因而发展潜力巨大。

通用变频器一般为电压型变频器，采用交—直—交工作方式，即是输入为交流电源，交流电压三相整流桥整流后变为直流电压，然后直流电压经三相桥式逆变电路变换为调压调频的三相交流电输出到负载。线路板维修当变频器刚上电时，由于直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，通常采用一个起动电阻来限制充电电流，常见的变频起动两种电路。

充电完成后，控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路，起动电路故障一般表现为起动电阻烧坏，变频器报警显示为直流母线电压故障，一般设计者在设计变频器的起动电路时，为了减少变频器的体积选择起动电阻，都选择小一些，电阻值在10～50Ω，功率为10～50W。

一台变频器状态正常，但调不到高速运行，经检查，变频器并无故障，参数设置正确，调速输入信号正常，上电运行时测试出现变频器直流母线电压只有 450V左右，正常值为580～600V，再测输入侧，发现缺了一相，故障原因是输入侧的一个空气开关的一相接触不良造成的，为什么变频器输入缺相不报警仍能在低频段工作呢?实际上变频器缺一相输入时，是可以工作的，多数变频器的母线电压下限为400V，即是当直流母线电压降至400V以下时，变频器才报告直流母线低电压故障。

PLC维修当两相输入时，直流母线电压为380*1.2＝452V>400V。当变频器不运行时，由于平波电容的作用，直流电压也可达到正常值，新型的变频器都是采用PWM控制技术，调压调频的工作在逆变桥完成，所以在低频段输入缺相仍可以正常工作，但因为输入电压低输出电压低，造成异步电机转矩低，频率上不去。

对于已经投入运行的变频器如果出现这种故障，就必须检查负载的状况；对于新安装的变频器如果出现这种故障，很可能是 V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题，如一台新装变频器，其驱动的是一台变频电机，电机额定参数为220V/50Hz，而变频器出厂时设置为380V/50Hz，由于安装人员没有正确设定变频器的V/F参数，导致电机运行一段时间后转子出现磁饱和，致使电机转速降低，发热而过载。

所以在新变频器使用以前，必须设置好该参数，另外使用变频器的无速度传感器矢量控制方式时，没有正确的设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数，也会导致电机热过载，还有一种情形是设置的变频器载波率过高时，也会导致电机发热过载，最后一种情形是电气设计者设计变频器常常在低频段工作，而没有考虑到在低频段工作的电机散热变差的问题，致使电机工作一段时间后发热过载，对于这种，需加装散热装置。