变频器原理及操作方法课件.ppt

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1、编制人：朱永平审核人：张振强,变频器原理、操作方法、注意事项,青岛炼化常减压单元,2014.01.02,2014.01.02,青岛炼化常减压单元,一、变频器概述 二、变频器的工作原理 三、变频器的保护功能 四、焦化鼓引风机变频器,3,3,2014.01.02,一、变频器概述,三相交流异步电机的结构简单、坚固、运行可靠、价格低廉，在冶金、建材、矿山、化工等重工业领域发挥着巨大作用。用可调速的交流电机可以降低成本，提高运行的可靠性。而且在恒转矩条件下，能降低轴上的输出功率，既提高了电机效率，又可获得节能效果。,青岛炼化常减压单元,4,4,2023/3/25,异步电机调速系统的种类很多，但是效率很高

2、、性能最好、应用最广的是变频调速，变频调速是以变频器向交流电机供电，并构成开环或闭环系统，从而实现对交流电机的宽范围内无级调速。变频器可把固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电。,一、变频器概述,青岛炼化常减压单元,5,5,2023/3/25,二、变频器的工作原理,（1）变频器的工作原理：变频器的工作原理是将频率固定(通常为工频50HZ)的交流点(三相的或单相的)交换成频率连续可调的三相交流电源。如下图 2.1所示，变频器的输入端(R,S,T)接至频率固定的三相交流电源，输出端(U,V,W)输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电机。,青岛炼化常减压单元,6,6

3、,2023/3/25,VVVF(Variation Voltage Variation Frequency)频率可变、电压可变。,青岛炼化常减压单元,7,7,2023/3/25,（2）变频器主要功能：2.1、软启动电动机2.2、调频调压调电流2.3、空（轻）载时能在维持转速的时候减少电流（节能）变频器用在启动频繁的电动机上，节能效果明显！,青岛炼化常减压单元,8,8,2023/3/25,（3）变频调速的构成：要实现变频调速，必须有频率可调的交流电源，但电力系统却只能提供固定频率的交流电源，因此需要一套变频装置来完成变频的任务。一个变频调速系统主要由变频装置、交流电动机和控制电路3大部分组成.,

4、青岛炼化常减压单元,9,9,2023/3/25,变频装置的输入是三相式单相恒频、恒压电源，输出则是频率和电压均可调的三相交流电。,青岛炼化常减压单元,10,10,2023/3/25,（1）.过电流保护功能：1.1过电流的原因：外部故障引起的过电流，如电动机堵转、变频器输出侧短路等；运行过电流，如加速或减速时间过短引起的过电流等；变频器自身故障引起的过电流。,三、变频器的保护功能,青岛炼化常减压单元,11,11,2023/3/25,（2）.过载保护功能：过载保护功能是保护电动机过载的。对电动机进行过载保护的目的，是使电动机不因过热而烧坏。因此，进行保护的主要依据便是电动机的温升不 应超过其额定值

5、。（3）温升与频率的关系：电动机在低频运行时，如没有外部强迫通风，散热情况将变差。,青岛炼化常减压单元,12,12,2023/3/25,（4）.电压保护功能：4.1过电压的原因和保护降速过电压。即降速过快引起的过电压，变频器将首先进行自处理，如自处理后电压仍偏高，则跳闸。,青岛炼化常减压单元,13,13,2023/3/25,4.2欠电压的原因及保护:发生欠电压的原因大致有以下几种情况：电源电压过低或缺相；变频器的整流桥损坏；变频器整流后的限流电阻未切除电路。这是由于和限流电阻并联的晶闸管或继电器发生故障所致。对于电源欠电压，如运行频率低于50Hz，变频器可在一定范围内通过“自动电压调整”功能调

6、整其输出电压。对于其他几种情况，变频器必须跳闸，进行保护。,青岛炼化常减压单元,14,14,2023/3/25,（5）.软件的自检保护：由于变频器软件系统的运算错误有可能导致十分严重的后果，因此变频器对自身的软件具有完善的自检系统，一旦软件运算出错，将立即跳闸。,青岛炼化常减压单元,15,15,2023/3/25,四、焦化鼓引风机变频器,焦化装置所用鼓引风机电机参数：鼓风机：型号YA315M-6W；功率90KW;额定电压380V;转速990转/分引风机：型号YA315L-6W；功率110KW;额定电压380V;转速990转/分,青岛炼化常减压单元,16,16,2023/3/25,（1）焦化装置

7、鼓引风机变频器操作方法：工频：将现场操作柱开关调至手动、起动位置，按起动按钮，电机工频运行。变频：将现场操作柱开关调至变频、起动位置，内操起动，控制变频器，调节电机转速。电机的工频/变频运行不能直接切换，如需切换，先将电动机停机，将现场操作柱下侧开关调至停止位置，将现场操作柱开关调至需要的运行方式后按以上操作方法起动电机。,青岛炼化常减压单元,17,17,2023/3/25,（2）电动机动作跳闸需重新起动时：先将操作柱开关调至停止位置，待电气人员检查变频器故障并将变频器故障信号复位后，将现场操作柱开关调至需要的起动方式，延时至少10秒后方可按正确方式起动电动机。,青岛炼化常减压单元,18,18

8、,2023/3/25,注意事项：当电动机运行方式需要切换时，电机停机后需等待至少10秒后才能再次起动电动机。电机变频运行时应控制好电机频率上升下降的速度。上升下降速度过快都可以导致变频器保护动作跳闸。,青岛炼化常减压单元,19,19,2023/3/25,（3）变频器常发故障原因分析:3.1变频器在减速时为什么容易跳闸：3.1.1.电动机从较高转速降至较低转速的过程称为减速过程，在变频调速系统中，是通过降低变频器的输出频率来实现减速的。假设某4极电动机，减速前在额定转速下运行，旋转磁场的同步转速为1 500 r/min，转子转速为1 440 r/min。,青岛炼化常减压单元,20,20,2023

9、/3/25,当将频率下降为45 Hz，当频率刚下降的瞬间，同步转速立即下降为1 350 r/min，但由于惯性的原因，电动机转子的转速却仍为1 440 r/min。于是，转子的转速超过了同步转速，电动机处于发电机状态；由于所产生的转矩和转子旋转的方向相反，能够促使电动机的转速迅速地降下来，故也称为再生制动状态。,青岛炼化常减压单元,21,21,2023/3/25,3.1.2.泵升电压。电动机在再生制动状态发出的电能，将通过和逆变管反并联的二极管全波整流后反馈到变频器直流电路，使直流电路的电压升高，称为泵升电压。,青岛炼化常减压单元,22,22,2023/3/25,3.1.3.过电压跳闸的原因。

10、如果减速时间预置得过短，频率下降得过快，而拖动系统的惯性又较大，则电动机的转速将跟不上同步转速的下降，再生制动过程中产生的电流增大，直流电路中的泵升电压也增大，当直流电压超过设定值时，为了保护电容器免于击穿，变频器将因过电压而跳闸。3.1.4 解决办法：将电动机减速的时间加长，调整时间大于5分钟。,青岛炼化常减压单元,23,23,2023/3/25,3.2.电动机低频时为什么容易停机。3.2.1电机运行在低频区域时，其性能不够理想，主要表现在：转矩小；输出谐波含量较高，对变频器干扰较大；电动机易发热；电动机运行噪声加大；易造成电动机的抖动；仪表难于准确测量其输出电参量。由于上述各种现象，严重降低由变频器构成的调速系统的调速特性。,青岛炼化常减压单元,24,24,2023/3/25,所以当电机转速下降调整至20时，电机转速小于200转/分，给定电流信号小于7MA，接近于给定的4-20MA电流信号的最低值，以上情况均可能导致变频器保护跳闸。3.2.2解决办法：调整电动机转速下限，设定为23,青岛炼化常减压单元,25,25,请 多 提 宝 贵 意 见！,2023/3/25,青岛炼化常减压单元,