变频器培训(矿用变频器)

变频器知识培训变频器是什么？变频器:（Variable-frequencyDrive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器组成：主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、控制单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。整流部分变频器原理是什么？变频器是：•将交流电源通过整流回路变换成直流，•将变换后的直流经过逆变回路变换成电压、频率可调节的交流电，•利用交流三相异步电动机的转速与频率成正比的特点，通过改变电源的频率和幅度以达到改变电机转速的目的。◆变频器的基本构成商用电源逆变部分ＩＭ滤波电容＋整流逆变直流电压电源电压输出电压◆变频器的电压波形变化输出电压的平均值是正弦波马达正弦波ＰＷＭ（脉宽调制）控制方式优点：1、无级调速2、启动电流小、起动转矩大3、调速精度高4、容易实现自动化控制5、效率高6、节能型调速缺点：1、成本高2、产生谐波污染电网3、输出的PWM波，会造成电机、电缆的额外发热。4、共模电压的产生有可能会降低电机轴的寿命。变频器优缺点是什么？典型事故案例：典型事故案例：变频器对象是什么？变频器的控制对象——三相异步电动机【三相异步电动机】三相异步电动机主要由定子、转子、转轴组成，当在定子绕组上加上三相交流电压时，将会产生一个旋转磁场，该旋转磁场的速度由加在定子绕组上的三相交流电压的频率所决定。位于该磁场中的转子绕组，将切割旋转磁场的磁力线，根据电磁感应原理，在转子绕组中将产生感应电动势和感应电流，感应电流与旋转磁场的磁通互相作用而产生电磁力，即转矩。转子及转轴将沿着与旋转磁场相同的方向旋转。任意改变三相定子绕组的两个电压相位，即可使磁场旋转的方向发生改变，电动机的转向也将随之变化，即可逆控制。变频电机变频电机-在标准环境条件下，以100%额定负载在10%~100%额定速度范围内连续运行，温升不会超过该电机标定容许值的电机。变频电机具有如下特点：1、B级温升设计，F级绝缘制造。采用高分子绝缘材料及真空压力浸漆制造工艺以及采用特殊的绝缘结构，使电气绕组采用绝缘耐压及机械强度有很大提高，足以胜任马达之高速运转及抵抗变频器高频电流冲击以及电压对绝缘之破坏。2、平衡质量高，震动等级为R级（降振级）机械零部件加工精度高，并采用专用高精度轴承，可以高速运转。3、强制通风散热系统，全部采用进口轴流风机超静音、高寿命，强劲风力。保障马达在任何转速下，得到有效散热，可实现高速或低速长期运行。变频器原理是什么？•（3）控制部分:电源板、驱动板、控制板（CPU板）•电源板：开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路、检测电路及风扇等提供低压电源，开关电源提供的低压电源有：±5V、±15V、±24V向CPU其附属电路、控制电路、显示面板等提供电源。•驱动板：主要是将CPU生成的PWM脉冲经驱动电路产生符合要求的驱动信号激励IGBT输出电压。•控制板（CPU板）：也叫CPU板相当人的大脑，处理各种信号以及控制程序等部分.•部分变频器还配备用户板、通讯板、同步卡等功能满足使用条件L1L2L3UVWPN两电平变频器和三电平变频器区别是什么？优点：结构简单、成本低。缺点：输出波形接近方波，输出转矩小，IGBT散热大。输出电压峰值达到近4000v，必须使用变频电机或增加滤波装置输出侧漏电流大，共模电压大，EMC干扰严重。输入侧干扰大，影响同一电源的其他设备两电平变频器原理图三电平变频器原理图优点：输出更接近正弦波，输出力矩增大。输出电压峰值只有二电平时的1/2，可直接用普通电机而不用加LC滤波输出漏电流只有二电平时的1/2（共模电流小）EMC干扰减少很大。输入端干扰较二电平降底20dBIGBT增多，单支IGBT发热量更小，散热效果更好。缺点：成本高、结构复杂通用变频器和专用变频器的用途和区别？1．通用变频器：通用变频器是数量最多、应用最为广泛的一种。通用变频器正在朝着两个方向发展：一是以节能为主要目的而简化了一些系统功能的低成本简易型通用变频器，它主要应用于水泵、风扇、鼓风机等对于系统调速性能要求不高的场合，并具有体积小、价格低等方面的优势；二是在设计过程中充分考虑了应用中各种需要的高性能、多功能通用变频器，在使用时，用户可以根据负载的特性选择算法对变频器的各种参数进行设定，也可以根据系统的需要选择厂家所提供的各种备用选件来满足系统的特殊需要。广泛应用于电梯、数控机床、电动车辆等对调速系统的性能有较高要求的场合。通用变频器基本上采用的是电路结构比较简单的U/f控制方式，与VC方式相比，在转矩控制性能方面要差一些。2．专用变频器随着控制理论、交流调速理论和电力电子的发展，异步电动机的VC得到发展，VC变频器及其专用电动机构成的交流伺服系统已经达到并超过了直流伺服系统。此外，由于异步电动机还具有环境适应性强、维护简单等许多直流伺服所不具备的优点，在要求高速、高精度的控制中，这种高性能交流伺服变频器正在逐步取代直流伺服系统，例如：轧钢系统。•变频器过载保护机制针对近期我矿皮带频繁压死：皮带压死变频器运行过程中过载保护停车，或者重载停车后无法正常启动，根据变频器手册及厂家说明，变频器过载保护采用反时限保护机制：1.2倍电流不保护；1.3倍约7-8分钟保护；1.4倍2-3分钟；1.5倍1分钟；1.6倍10s；2倍1-2s；即电流越大时间越短。避免措施：1、严控水煤，减少水煤集堆，降低皮带运行阻力；2、优化变频器运行参数，我队将和厂家商议，检查变频器运行状况，优化运行参数，确保变频器工况良好；3、尽快增加皮带驱动，确保皮带安全运行。•葫芦素矿目前在用变频器掘进皮带-北京山潜变频器掘进皮带使用-北京山潜-ZJT-2×250/660ZJT-2×250/660内部全景图掘进皮带使用-北京山潜-ZJT-2×250/660ZJT-2×250/660人机界面掘进皮带使用-北京山潜-ZJT-2×250/660•顺槽皮带使用西安华光变频器•综采和水处理使用青岛天信变频器•目前我矿在用变频器几乎全是采用ABBACS800技术。•目前最成熟技术、可靠、应用范围广。•小提示：凡是使用CDP-312的变频器皆是采用ACS800技术变频器的组成----功率单元整流单元1。二极管整流2。二极管+晶闸管整流3。晶闸管反向并联整流4。IGBT整流储能单元1。电容储能2。电感储能逆变单元1。IGBT变频器的组成----功率单元•主控板–1-1RMIO-----R2~R6–1-2RDCU-----R7，R8RMIO-01C或RMIO-11CRDCU-02C或RDCU-12CRMIO-02C或RMIO-12C变频器的组成----控制单元•功率板–2-1。RINT----R2~R6RINT5514---R5变频器的组成----控制单元RINT6611C----R6（现被RINT5611C组件替代）•功率板AINP+AINT+APOW+AGDRAINP-01CAINT-02CAPOW-01CAGDR-71C变频器的组成----控制单元+++=RINT主电路：完成对电机提供驱动功率的变换过程电路板:控制电路完成计算，通讯，数据采集和电机控制等功能。I/O接口Port1Port2Port3RMIO-01ACS800-01电路板的连接。变频器的组成----电路板连接图TMRMIOAINTExternaloptionmodulesOptionmodulesUVWOptionmodules+24VRDCOoptionACS800-04Pulseencoder,Fieldbus,ExtendedI/OCDP312RFAN~230+-Ch3Ch2Ch1Ch0APOWAGDRAINPAIBPADPI+24V主电路：完成对电机提供驱动功率的变换过程电路板:控制电路完成计算，通讯，数据采集和电机控制等功能。ACS800-04电路板的连接。变频器的组成----电路板连接图变频器的组成----电机控制和I/O板(RMIO-02C或RMIO-12C)+24VDC电源2路用于现场总线的并联端口•现场总线•I/O扩展•脉冲编码器•新的可选件系列PPCC-link=串口通讯与AINT通讯:光纤连接控制盘连接器模拟I/O•2路电流输入•1双极性电压输入•2路电流输出•AI电气隔离数字输入•6路可编程•1固定为停车(启动互锁)•两组隔离+24VDC3可编程继电器输出DDCS适配器连接器DDCS适配器带4路通道•PC连接•主从通讯•‘老版可选件变频器的组成----ACS800-04主电路板(AINT)•包括传动中的所有的高压和内部测量元件•自动电流测量比例换算-不再需要焊接槽缝•给AINP和AGDR板(+ABRC板)供电•接地故障和短路保护–可调整的接地故障电流跳闸极限–接地故障检测是基于输出的三相电流•一种型号适用于所有ACS800-04的型号AINT-02（C）变频器的组成----ACS800-04电源板(APOW)•直接给RMIO和AINT板提供电源•通过AINT板间接给AINP板提供电源•直接与直流回路连接诊断和控制盘接口板(ADPI)•板上有控制盘的连接座，红色指示灯和绿色指示灯•每个模块可以并联两块这样的电路板(用于平板式安装和书架式安装)–控制盘即插即用-两个控制盘不能同时工作变频器的组成----ACS800-04输入桥控制板(AINP)•启动输入桥的晶闸管•电源来自于AINT•软件控制充电过程:–输入桥启动，当直流母线电压达到0.7*1.35*380V并且电压上升的变化率0.01*UN/10ms变频器的组成----ACS800-04门极驱动板(AGDR)•直接与IGBT模块相连•门极控制，饱和反馈和温度检测都通过这块电路板ACS800-04输入桥保护板(AIBP)•针对瞬变，保护输入桥变频器输入输出电抗器作用•（1）变频器进线电抗器：主要作用是抑制进线电源的网侧谐波，增大进线电源主回路的短路阻抗；用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷；有效地保护变频器和改善功率因数，它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。•（2）变频器出线电抗器：主要作用是平衡出线电缆的分布容性负载，增大出线主回路的短路阻抗；两台以上变频器并联运行时，还起到限制换相环流和负荷平衡的作用；输出电抗器能够补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用；电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。控制变频器-手操器CDP-312•控制盘控制和编程•可以安装在变频器上也可以安装在柜门上•键盘是扁平，带标签的按钮•LCD显示：4X20个字符显示•1:变频器状态–所选择变频器的ID号–控制盘状态:•L=Local本地•R=Remote远程–旋转方向:•=Forward(正转)•=Reverse(反转)–Valueofthereference给定值–Runstatus:运行状态•I=Run(运行)•0=Stop(停止)•‘’=Nostartpermission(无使能信号)•2-4:实际信号名称和值1234操作模式键•操作模式键–Actual(显示操作数据或实际信号)–Parameter(显示和编辑参数名称和参数值)–Function(进入助手向导和上载/下载参数)–Drive(在网络中分配传动的ID号)变频器控制键•变频器控制键–Start–启动变频器–Stop–停止变频器–REF-通过控制盘设置给定值–ForwardandReversekeys-改变电机旋转方向–LOC/REM-在本地和远程切换控制模式–RESE