高压变频器培训讲义PPT课件下载推荐.ppt

1、下降。四四 变频器的基本原理变频器的基本原理E=4.44 f1 K N f1 -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-与绕组有关的常数与绕组有关的常数=E/（4.44*K*N*f1）=K*（E/f1）K*（U/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调压调频曲线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

2、。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

3、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.电流源型电流源型2.电压源型电压源型 按控制方式分：按控制方式分：1.U/f控制控制2.转差频率控制转差频率控制3.矢量控制矢量控制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）

4、3.IGBT（绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管）4.其他其他变频器结构图变频器结构图（三相输入单相输出）（三相输入单相输出）312T1T2+Q4Q1Q2Power Outputof CellIGBTQ1-Q4Q3整流部分直流环节逆变部分ABC1IGBT工作原理工作原理当Q1、Q4同时闭合时，电机上的电压为A点高，B点低；Q2、Q3同时闭合时，则电机上的电压为A点低B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。功率单元输出波形图功率单元输出波形图罗宾康完美无谐波变频器原理及罗宾康完美无谐波变频器原理及结构结构第二部分罗宾康高压变频器原理第二部分罗宾康高压变频器原理

5、该变频器为该变频器为单元串联，移相式单元串联，移相式PWM，电压源电压源型高压变频器，型高压变频器，36脉波整流，脉波整流，13电平输出电平输出（相电压，对（相电压，对6KV变频器而言）变频器而言）功率单元功率单元 B1功率单元功率单元 A1功率单元功率单元 C1功率单元功率单元A2功率单元功率单元B2功率单元功率单元 C2功率单元功率单元C3功率单元功率单元B3功率单元功率单元 A3高压电机高压电机中央控制系统中央控制系统功率单元结构功率单元结构单元控制板单元控制板三相高压输入三相高压输入三相变压变频三相变压变频高压输出高压输出光纤连接光纤连接 完美无谐波完美无谐波3KV高压变频器组成结构高

6、压变频器组成结构18脉冲整流结构脉冲整流结构集成一体式集成一体式变压器变压器A相波形图（三个单元叠加）相波形图（三个单元叠加）RAL1R1A1L2R2A2L3R3A3AN线电压波形图线电压波形图完美无谐波变频器硬件组成完美无谐波变频器硬件组成完美无谐波变频器变压器部分完美无谐波变频器变压器部分 变压器器变压器部分的安装接头和主要器件变压器部分的安装接头和主要器件 用户输入用户输入/输出部分输出部分 用户输入用户输入/输出接线输出接线单元和控制部分单元和控制部分 控制部分控制部分（后面）（后面）单元部分单元部分NXG控制硬件电子插件箱控制硬件电子插件箱NXG控制硬件电子插件箱控制硬件电子插件箱N

7、XG 控制硬件控制硬件NXG 控制基于控制基于PC结构结构所有电路板插入一个所有电路板插入一个ISA总线底板上总线底板上:CPU板板 模模/数转换板数转换板通讯板通讯板系统接口板系统接口板调制板调制板光纤接口板光纤接口板插件箱外部插件箱外部:信号调理板信号调理板,用户输入用户输入/输出板输出板中压旁路板中压旁路板电源电源（DCR控制控制,WAGO,and Hall Effect）NXG 控制硬件控制硬件CPU 板前视图板前视图 Intel Pentium MMX CPU 266 MHz以太网口VGA键盘User I/O芯片组:Intel 430 TXNXG 控制硬件控制硬件CPU板后视图板后视

8、图 CompactFlash 模块SDRAM 模块 64MBCPU 板板CPU:Intel Pentium MMX CPU 266 MHz系统内存系统内存:两个两个 144-pin SODIMM RAM 插槽插槽 支持支持 8M-256MSDRAM 内存内存 Compact Flash IDE接口盘接口盘 用于存储用于存储:变频器控制软件变频器控制软件系统程序系统程序配置文件配置文件,内置以太网控制器内置以太网控制器:Intel SB82558/SB82559,RTL-8139;10/100 MbpsNXG 控制硬件控制硬件A/D转换板转换板 A/D转换模块ISA Carrier BoardN

9、XG控制硬件控制硬件 A/D转换板转换板 ISA 总线基板能插入最多总线基板能插入最多3块块A/D转换板。转换板。模块模块#1:未定义未定义模块模块#2:脉冲编码器板，用于闭环矢量控制。模块模块#3 ADC:40 路通道路通道,12 bit,10 Sec 转换时间转换时间,同时同时5路采样路采样输入输入/输出电流检测输出电流检测输入输入/输出电压检测输出电压检测NXG 控制硬件系统接口板控制硬件系统接口板Interface to Signal Conditioning BoardInterface to Analog I/O BoardInterface to Digital Modulato

10、r BoardNXG 控制硬件系统接口板控制硬件系统接口板为所有模拟量提供信号调理。为所有模拟量提供信号调理。检测电机实际电压检测电机实际电压检测电机实际电流检测电机实际电流检测变频器输入电压检测变频器输入电压（线电压线电压）检测变频器输入电流检测变频器输入电流（线电流线电流）变频器硬件过流设定变频器硬件过流设定电源故障监视电源故障监视提供所有电压提供所有电压/电流的测试点电流的测试点与与ISA总线无通讯联系，仅从总线无通讯联系，仅从ISA获取电源（获取电源（+-12V）集成A/D板与SIB的新型系统接口板 罗宾康完美无谐波变频器最新产品采用了数字A/D板与SIB合二为一的新型系统接口板,该板

11、集成了A/D板与SIB的所有功能.新型系统接口板正面新型系统接口板正面新型系统接口板反面新型系统接口板反面NXG 控制硬件数字调制板控制硬件数字调制板 调制器 FPGAs旁路控制 FPGA至光纤接口板中压旁路板接口（光纤）ISA总线系统接口板插座数字调制板数字调制板基于基于EPLD 芯片芯片 结构灵活结构灵活与功率单元的通讯速率达到与功率单元的通讯速率达到10us故障处理及单元通讯管理故障处理及单元通讯管理旁路控制旁路控制接受并处理来自接受并处理来自CPU板的电压指令，使输出波形平滑。板的电压指令，使输出波形平滑。可为多达可为多达24个单元提供移相式个单元提供移相式PWM控制，控制，并且并且P

12、WM频率可频率可调调（IGBT 开关开关）频率范围频率范围:200-1200Hz采样频率采样频率:3.0-6.0kHz（根据开关频率及单元数目自动调节根据开关频率及单元数目自动调节）在板电池后备在板电池后备 RAM（60KB）.用于存储历史记录，故障记录，用于存储历史记录，故障记录，累计耗电量，及其他需要在电源丢失后保持的变量。累计耗电量，及其他需要在电源丢失后保持的变量。处理电源故障及硬件过流故障。NXG 控制硬件光纤接口板控制硬件光纤接口板 单元光纤接口 数字调制板接口NXG 控制硬件光纤接口板控制硬件光纤接口板每块板能提供多达每块板能提供多达12个单元的接口个单元的接口通过一个通过一个6

13、0芯扁平电缆与数字调制板连接芯扁平电缆与数字调制板连接输入输入/输出信号经过缓冲处理输出信号经过缓冲处理ISA 总线金手指仅提供总线金手指仅提供+-5V电源电源光纤收光纤收/发器最高工作频率高达发器最高工作频率高达 20MHz上电时防止误发光信号，直到系统就绪。上电时防止误发光信号，直到系统就绪。光纤输出使能信号由数字调制板发出光纤输出使能信号由数字调制板发出集成光线接口板与数字调制板的新型数字调制板 罗宾康完美无谐波变频器最新产品采用了数字调制板和光线接口板合二为一的新型数字调制板,该板集成了数字调制板和光线接口板的所有功能.新型数字调制板正面新型数字调制板正面新型数字调制板反面新型数字调制

14、板反面NXG 控制硬件信号调理板控制硬件信号调理板 电压/电流检测信号接线端子系统接口板插头使能继电器 120V and 24VDC输入/输出电流隔离CTNXG 控制硬件信号调理板控制硬件信号调理板标准标准DIN卡轨安装卡轨安装120VAC or 24VDC 使能继电器输入使能继电器输入输入输入/输出电流备有二次隔离输出电流备有二次隔离CT备有接线端子用于检测信号及负载电阻接线备有接线端子用于检测信号及负载电阻接线 NXG 控制硬件中压旁路板控制硬件中压旁路板至数字调制器的光纤接口旁路控制 FPGA连接到每个单元的旁路接触器线圈NXG控制硬件中压旁路板控制硬件中压旁路板该板能控制多达该板能控制多达18个单元旁路接触器个单元旁路接触器通过光纤接口与数字调制板通讯通过光纤接口与数字调制板通讯由功率单元柜中的专用电源供电由功率单元柜中的专用电源供电内置故障安全保护内置故障安全保护该板在所有完美无谐波变频器中通用该板在所有完美无谐波变频器中通用NXG 控制硬件旁路电源板控制硬件旁路电源板NXG 控制硬件旁路电源板控制硬件旁路电源板输入电源（输入电源（630V）由隔离变压器的二次侧直接提供由隔离变压器的二次侧直接提供提供两路输