ATV1100客户培训(最终版).ppt

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施耐德ATV1100中压变频器旨在节能的清洁&紧凑中压变频器欢迎参加施耐德电气（中国）有限公司ATV1100系列高压变频器产品培训培训时：

培训时：

请大家保持安静，请大家保持安静，对不清楚的地方，可随时提出，对不清楚的地方，可随时提出，对讲课中出现的错误，可及时纠正。

对讲课中出现的错误，可及时纠正。

培训目的：

1.了解电机基础和变频器调速原理和特点。

2.熟悉施耐德高压变频器原理和构成。

3.能够处理变频器的一些简单故障。

时间安排：

2个小时培训对象：

维护及操作相关工作人员培训讲师：

施耐德电气高压变频器服务工程师培训地点：

培训安排培训安排为什么要使用高压变频器为什么要使用高压变频器电机及变频调速理论电机及变频调速理论高压变频器原理及结构高压变频器原理及结构施耐德高压变频性能及特点施耐德高压变频性能及特点操作与维护操作与维护目目录录第一部分为什么要使用高压变频器为什么要使用高压变频器节能减排降低能耗减少二氧化碳的排放量1.节电效果显著节电效果显著P泵特性曲线系统特性曲线AQBQ2Q1P1P2A用调节阀门来调节流量时的曲线风机或泵的比例公式风机或泵的比例公式QnPTn2PwT*nn3Pw=Q*P/（c*b）泵特性曲线速度1泵特性曲线速度2PQQ1Q2P1P2B靠调节电机速度来调节流量时的曲线电源三相交流3KV/6KV/10KV转速：

恒定无变频器无变频器（工频驱动工频驱动）的情况的情况流量Q压力H功率P转速N电源3kV/6kV/10kV变频驱动时变频驱动时转速：

可变变频器是可以连续、高效、任意地改变马达转速的装置变频器是可以连续、高效、任意地改变马达转速的装置。

可根据工艺调整转速2.改善工艺改善工艺启动时压力或风量更平稳。

启动时压力或风量更平稳。

被控量调节更及时，准确。

被控量调节更及时，准确。

减少风机喘震或水泵水锤效应。

减少风机喘震或水泵水锤效应。

3.延长电机寿命降低维护成本延长电机寿命降低维护成本电机启动电流被限制在额定电流，对电机或机电机启动电流被限制在额定电流，对电机或机械无启动冲击。

械无启动冲击。

机械转速降低，有效降低机械磨损。

机械转速降低，有效降低机械磨损。

4.降低启动时电网干扰输入谐波降低启动时电网干扰输入谐波大电机启动时对电网及其他设备无影响。

大电机启动时对电网及其他设备无影响。

启动时无冲击电流，谐波也被控制在很低的程启动时无冲击电流，谐波也被控制在很低的程度，避免继电保护装置误动作，对附近的计算度，避免继电保护装置误动作，对附近的计算机、通讯装置也无影响。

机、通讯装置也无影响。

第二部分电机及变频器调速原理电机及变频器调速原理N=60fN=60f11（1-s）/p（1-s）/pf1=电机供电频率，S=（n1-n）/n1转差率，P=电机极对数YBZXAC转子转子定子定子定子绕组定子绕组（三相）（三相）机机座座三相异步机的结构三相异步机的结构转子：

在旋转磁场作用下，产生感应转子：

在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。

电动势或电流。

三相定子绕组：

产生旋转磁场。

三相定子绕组：

产生旋转磁场。

绕线式绕线式鼠笼式鼠笼式鼠笼转子鼠笼转子电机调速分类电机调速分类改变电机的极对数。

改变电机的极对数。

改变电机的转差率。

改变电机的转差率。

1.1.转子串电阻调速转子串电阻调速2.2.定子调压调速定子调压调速3.3.电磁转差离合器调速电磁转差离合器调速4.4.转子串级调速转子串级调速改变电机的供电频率，即变频调速改变电机的供电频率，即变频调速什么是变频器什么是变频器1.是一种控制交流电机的装置。

它将固定电压、固定频率的电是一种控制交流电机的装置。

它将固定电压、固定频率的电源转换为电压可变、频率可变的电源。

源转换为电压可变、频率可变的电源。

2.VFD控制对象为通用交流电机。

控制对象为通用交流电机。

3.使电机在不同速度运行时也能保持工频运行时的性能，如振使电机在不同速度运行时也能保持工频运行时的性能，如振动，噪音等。

动，噪音等。

4.VFD可以替代更贵或效率低下的调速设备可以替代更贵或效率低下的调速设备（如直流传动，机械如直流传动，机械离合器，液力偶合器等离合器，液力偶合器等）以降低设备维护成本。

以降低设备维护成本。

5.VFD可提供更高效率可提供更高效率，降低用户运行成本。

，降低用户运行成本。

i2转、定子电路转、定子电路R1R2i1u1e1e1e2e2：

漏磁通：

漏磁通产生的感应电动产生的感应电动势。

势。

：

主磁通产：

主磁通产生的感应电动势。

生的感应电动势。

e1e2、e1e2、设：

设：

则：

则：

定子边：

定子边：

变频器的基本原理变频器的基本原理E=4.44f1KNf1-电机频率。

电机频率。

N-每相绕组匝数每相绕组匝数-电机气隙磁通电机气隙磁通K-与绕组有关的常与绕组有关的常数数=E/（4.44*K*N*f1）=K*（E/f1）VVVF-变压变频同时进行是电变压变频同时进行是电机正常运行的需要机正常运行的需要Uff0un调压调压调频曲线调频曲线保持磁通恒定的必要性保持磁通恒定的必要性电机在任何速度下都应保持磁通恒定电机在任何速度下都应保持磁通恒定磁通太强磁通太强-电机励磁电流过大电机励磁电流过大磁通太弱磁通太弱-电机铁芯利用不充分，输出力矩电机铁芯利用不充分，输出力矩下降下降通用变频器中的电子器件通用变频器中的电子器件电感在电路中储存无功能量的作用，限制电流的突然变化。

电阻在电路中起限制电流或产生压降的作用.二极管广泛应用与各种整流电路中。

晶闸管是一种半可控器件，只允许电流在其中单方向流动。

GECIGBT-绝缘栅型双极晶体管。

是一种广泛应用于变频器中的电压控制型全控器件，开关速度高，电压，电流等级已超过BJT。

通用变频器的基本结构通用变频器的基本结构整流器整流器中间直流环节中间直流环节逆变器逆变器控制电路控制电路整流器逆变器电动机直流环节直流环节控制电路ACDCAC整流器整流器三相全波半控整流：

三相全波半控整流：

效率略低，可省去充电限幅电路。

效率略低，可省去充电限幅电路。

斩控式整流器（斩控式整流器（PWMPWM整流器）：

整流器）：

效率高，功率因素可调，能量可回馈电网效率高，功率因素可调，能量可回馈电网三相全波桥式二极管整流：

三相全波桥式二极管整流：

效率高，成本低，控制简单效率高，成本低，控制简单六脉波整流电路直流环节直流环节也称也称滤波或储能环节滤波或储能环节由电感或电容组成由电感或电容组成用于负载与整流器之间的无功功率用于负载与整流器之间的无功功率的缓冲的缓冲抑制直流侧电压或电流的脉动抑制直流侧电压或电流的脉动电容电感逆变器逆变器将将直流电压或电流转换成频率、电压可变的交流电直流电压或电流转换成频率、电压可变的交流电器件工作于开关状态器件工作于开关状态每个器件并联续流二极管每个器件并联续流二极管器件为全控型（器件为全控型（GTR，GTO，IGBT，IGCT等）等）通用变频器的分类通用变频器的分类按主回路结构形式：

按主回路结构形式：

1.1.电流源型电流源型2.2.电压源型电压源型按控制方式分：

按控制方式分：

1.1.V/FV/F控制控制2.2.转差频率控制转差频率控制3.3.矢量控制矢量控制4.4.直接转矩控制直接转矩控制按输出电压调节方式分类：

按输出电压调节方式分类：

1.PAM（脉冲幅值调制方式脉冲幅值调制方式）2.PWM（脉冲宽度调制方式脉冲宽度调制方式）按采用的功率器件分类：

按采用的功率器件分类：

1.BJT（双极晶体管双极晶体管）2.GTO（门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管）3.IGBT（绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管）4.4.其他其他变频器结构图变频器结构图312T1T2+Q4Q1Q2PowerOutputIGBTQ1-Q4Q3整流部分直流环节逆变部分ABC1变频器基本原理变频器基本原理当当K1、K2同时闭合时，电机上的电压为同时闭合时，电机上的电压为A点高，点高，B点低；点低；K3、K4同时同时闭合时，则电机上的电压为闭合时，则电机上的电压为A点低点低B点高。

这样和连续不断地交替开合，点高。

这样和连续不断地交替开合，在电机两端就形成了一交变电压，也就是交流电。

在电机两端就形成了一交变电压，也就是交流电。

PWM技术技术PWM-PulseWidthModulatedTechnology脉冲宽度调制-通过控制电力电子器件的通、断时间及通断次序将直流电压转换为系列宽度不一的矩形脉冲电压。

PWM的类型SPWM-正弦波PWM准优化PWM-SVPWM，SAPWM优化PWM-指定谐波消除PWM，转矩脉动PWMPWM波形图波形图第三部分高压变频器原理及结构高压变频器原理及结构常见高压变频器的分类常见高压变频器的分类按输出形式分：

按输出形式分：

1.1.高高-高型高型2.2.高高-低低-高型高型按电路结构分：

按电路结构分：

1.1.三电平（中点钳位式）三电平（中点钳位式）2.2.两电平两电平3.3.单元串联多电平单元串联多电平按缓冲电路分：

按缓冲电路分：

1.1.电压源型电压源型2.2.电流源型电流源型三电平输出电压波形三电平输出电压波形PWM-电流源型输出波形电流源型输出波形高压大功率变频器的性能指标高压大功率变频器的性能指标输入谐波输入谐波谐波就是谐波就是无用和有害无用和有害的的电压和电流，一般频率电压和电流，一般频率变化并且和基波叠加在变化并且和基波叠加在一起一起谐波产生于非线性负载，谐波产生于非线性负载，电流和电压不成比例电流和电压不成比例输入谐波的概念输入谐波的概念所谓非线性，就是自变量和变量之间不成线性关系，成曲线或者其他关系。

用函数解释则为Y=f（x），当为一次函数时，Y与x是线性关系，为其他函数时，为非线性关系。

常见的典型非线性负载有：

1、软启动器（可控硅电机启动器）；2、开关电源、UPS、逆变元件、电池充电器；3、变频控制的电机、起重机、电梯、泵等制造过程控制；4、电子数据图像设备-如电视等无线电发射设备，可控灯光设备；5、整流器、荧光灯等等。

输入谐波的概念输入谐波的概念输入谐波的概念输入谐波的概念任何满足狄里赫利条件的周期性函数都可以变换成三角函数集或指数函数集。

欧拉公式傅里叶变换指数形式傅里叶变换三角函数形式加入加入5次谐波次谐波250Hz高压变频器输入整流环节都为非线性的，会对电网产生谐波，其输入谐高压变频器输入整流环节都为非线性的，会对电网产生谐波，其输入谐波的幅值与变频器整流环节的脉冲数波的幅值与变频器整流环节的脉冲数（或多重化的次数或多重化的次数）密切相关。

密切相关。

1.1.谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，大量的设备的效率，大量的33次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。

次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。

2.2.谐波影响各种电器设备的正常工作。

谐波对电机的影响除引起附加损耗外，谐波影响各种电器设备的正常工作。

谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。

谐波使电容器、还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。

谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。

电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。

3.3.谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使危害加剧，甚至引起严重事故。

危害加剧，甚至引起严重事故。

4.4.谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电器测量仪表计量不准谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电器测量仪表计量不准确。

确。

5.5.谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。

导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。

谐波有哪些危害谐波有哪些危害IEEE519-1992国际标准国际标准GB/T14549-93国家标准国