东方日立用户培训变频器基础ppt课件

东方日立（成都）电控设备有限公司东方日立（成都）电控设备有限公司东方日立（成都）电控设备有限公司东方日立（成都）电控设备有限公司东方日立用户培训资料变频器基础赖成毅2007年11月东东方日立（成都）方日立（成都）电电控控设备设备有限公司有限公司东东方日立（成都）方日立（成都）电电控控设备设备有限有限1 1DIDIDIDI系列变频器原理系列变频器原理系列变频器原理系列变频器原理2 23 3DIDIDIDI系列变频器特殊功能系列变频器特殊功能系列变频器特殊功能系列变频器特殊功能4 4变频器故障保护变频器故障保护变频器故障保护变频器故障保护 目录目录变频器变频器变频器变频器基本基本基本基本知识知识知识知识1DI系列系列变频变频器原理器原理23DI系列系列变频变频器特殊功能器特殊功能4变频变频器故障保器故障保1 1变频器基础知识变频器基础知识变频器基础知识变频器基础知识致力于中国变频事业的新发展致力于中国变频事业的新发展1变频变频器基器基础础知知识识致力于中国致力于中国变频变频事事业业的新的新发发展致力于中国展致力于中国变频变频事事业业变频器定义变频器定义变频器定义变频器定义1 1-1定义定义定义定义 将将固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置变频变频器定器定义义1-1定定义义 将固定不将固定不变变的工的工频频交流交流电变换为电压电变换为电压或或变频器分类（变频器分类（变频器分类（变频器分类（1 1 1 1）1 1-2分类分类分类分类 按电压等级分：按电压等级分：通用变频器：通用变频器：1kV1kV以下以下中压变频器：中压变频器：1kV3kV1kV3kV高压变频器：高压变频器：3kV3kV以上以上 按逆变中间环节分：按逆变中间环节分：交交 交交 变频器：没有直流环节，通过可控整变频器：没有直流环节，通过可控整 流方式直接变频流方式直接变频交直交变频器：有直流环节，通过可控开关交直交变频器：有直流环节，通过可控开关 逆变改变频率逆变改变频率 变频变频器分器分类类（1）1-2分分类类 按按电压电压等等级级分：分：按逆按逆变变中中间间变频器分类（变频器分类（变频器分类（变频器分类（2 2 2 2）1 1-2 按直流回路储能方式分按直流回路储能方式分：电流型变频器：直流储能器件为电感，直接电流型变频器：直流储能器件为电感，直接 控制电流控制电流电压型变频器：直流储能器件为电容，控制电压型变频器：直流储能器件为电容，控制 电压基波幅值和频率电压基波幅值和频率分类分类分类分类 按有无低压回路分按有无低压回路分：高低高变频器：有低压环节，通过变压器降高低高变频器：有低压环节，通过变压器降 压，逆变后再升压压，逆变后再升压高高 高高 变频器：用多个低压器件串联直接将变频器：用多个低压器件串联直接将 高压逆变，无低压环节高压逆变，无低压环节变频变频器分器分类类（2）1-2 按直流回路按直流回路储储能方式分：分 能方式分：分类类 按按变频器分类（变频器分类（变频器分类（变频器分类（3 3 3 3）1 1-2 按电平数分：按电平数分：两电平变频器：输出波形只有两个电平两电平变频器：输出波形只有两个电平三电平变频器：中性点钳位，输出三个电平三电平变频器：中性点钳位，输出三个电平多电平变频器：多个低压模块串联，多电平多电平变频器：多个低压模块串联，多电平 分类分类分类分类变频变频器分器分类类（3）1-2 按按电电平数分：分 平数分：分类类1 1-3节能原理（节能原理（节能原理（节能原理（1 1 1 1）对于风机、泵类平方转矩负对于风机、泵类平方转矩负载，电机的输出功率与电机转载，电机的输出功率与电机转速的立方成正比速的立方成正比 P=Kp*n3 P为负载功率Kp为常数n为电动机拖动负载的转速1 3节节能原理（能原理（1）对对于于风风机、机、泵类泵类平方平方转转矩矩负载负载，电电机的机的输输出功出功1 1-3节能原理（节能原理（节能原理（节能原理（2 2 2 2）变频调速节能的一般原理变频调速节能的一般原理Q Q流量：单位时间内进入风机流量：单位时间内进入风机的气体体积；的气体体积；H H压力：单位气压力：单位气体通过风机后所获得的能量；体通过风机后所获得的能量；P P流体功率，流体功率，P PQHQH；=流体流体功率功率/轴功率轴功率管网阻力管网阻力H HKQKQ2 2其中其中K K为管网总阻力系数为管网总阻力系数风机在运行时，其工作点是风机风机在运行时，其工作点是风机H-QH-Q曲线与管网曲线与管网H-QH-Q曲线的交点曲线的交点风机性能曲线风机性能曲线管网特性曲线管网特性曲线1 3节节能原理（能原理（2）变频调变频调速速节节能的一般原理能的一般原理Q流量：流量：单单位位时间时间1 1-3节能原理（节能原理（节能原理（节能原理（3 3 3 3）风机的正常工作点为风机的正常工作点为A A，当风量需，当风量需要从要从Q Q1 1调到调到Q Q2 2时，采用挡板调节，管网特时，采用挡板调节，管网特性曲线由性曲线由R R1 1改变为改变为R R2 2，其工作点调至，其工作点调至B B点，点，其功率为其功率为OQOQ2 2BHBH2 2所围成的面积，其功率所围成的面积，其功率变化很小，而其效率却随之降低。变化很小，而其效率却随之降低。当采用变频调速时，可以按需要当采用变频调速时，可以按需要升降电机转速，改变设备的性能曲线，升降电机转速，改变设备的性能曲线，图中从图中从n n1 1到到n n2 2,其工作点调至其工作点调至C C点，使其参点，使其参数满足工艺要求，其功率为数满足工艺要求，其功率为OQOQ2 2BHBH2 2所围成所围成的面积，同时其效率曲线也随之平移，的面积，同时其效率曲线也随之平移，依然工作在高效区。由于功率随转速依然工作在高效区。由于功率随转速3 3次次方变化，故节能效果显著。方变化，故节能效果显著。节能量节能量P P（H H2 2H H2 2）Q Q2 2 风机、水泵风机、水泵(平方根转矩负平方根转矩负载载)的相似定律变速前后流量、的相似定律变速前后流量、压力、功率与转速之间关系为：压力、功率与转速之间关系为：Q Q1 1/Q/Q2 2=n=n1 1/n/n2 2H H1 1/H/H2 2=（n n1 1/n/n2 2）2 2P P1 1/P/P2 2=（n n1 1/n/n2 2）3 3HH2H1H2R2BAR1Cn121n20Q2Q1Q1 3节节能原理（能原理（3）风风机的正常工作点机的正常工作点为为A，当，当风风量需量需1 1-3节能原理（节能原理（节能原理（节能原理（4 4 4 4）对泵、风机进行调速控制,可获得明显的节能效果,原理如右图所示。比如有一台泵,带100%负载时所需的流量为700ton/h。在电机由工频电流驱动恒速运转的情况下,用调节阀来控制流量,这时,扬程为图中的A（140m）,耗电量为C点（450kW）。1 3节节能原理（能原理（4）对泵对泵、风风机机进进行行调调速控制速控制,可可获获得明得明显显的的节节1 1-3节能原理（节能原理（节能原理（节能原理（5 5 5 5）通过变频器进行调速控制时,扬程为图中的 B点（100m）,耗电量则为D点（340kW）。可节省的功率为450kW-340kW=110kW。1 3节节能原理（能原理（5）1 1-3节能原理（节能原理（节能原理（节能原理（6 6 6 6）假设一天的运行负载情况如右图所示,一天所节省的电能：110kW3h+210kW14h+260kW7h=5090kWh 如每周休息一天,年运行天数为365天-52天=313天 一年所节省的电能为：5090kWh313日=1593MW如电费以元kWh计算：1593MWh 1000 元=1,593,000 1,593,000 元元 这就是在一年里可获得的节能效果。1 3节节能原理（能原理（6）变频器适用范围变频器适用范围变频器适用范围变频器适用范围1 1-4火力发电锅炉引凤机，鼓风机，锅炉给水泵，冷凝泵，灰浆泵，循环泵等；石油化工油田注水泵、循环泵、管道泵、潜油泵等；供水行业生活用水泵，工业用水泵等；冶金行业高炉鼓风机、除尘风机、冲渣泵等；水泥行业炉尾风机，鼓风机、除尘风机等；造纸行业打浆泵等；交通工业机车电气传动、轨道交通电气传动等适用范围适用范围适用范围适用范围变频变频器适用范器适用范围围1-4火力火力发电发电锅锅炉引炉引凤凤机，鼓 机，鼓风风机，机，锅锅炉炉给给水水2 2DIDIDIDI系列变频器基本原理系列变频器基本原理系列变频器基本原理系列变频器基本原理致力于中国变频事业的新发展致力于中国变频事业的新发展2DI系列系列变频变频器基本原理致力于中国器基本原理致力于中国变频变频事事业业的新的新发发展致力于中国展致力于中国系统构成系统构成系统构成系统构成2 2-1 高压变频器主回路由输入移相变压器、功率单元、主控系统和电气控制构成，基本拓扑结构如图所示高压变频器基本框图高压变频器基本框图系系统统构成构成2-1 高高压变频压变频器主回路由器主回路由输输入移相入移相变压变压器、功率 器、功率DIDIDIDI系列变频器类型系列变频器类型系列变频器类型系列变频器类型2 2-2DIDI系列高压变频器类型系列高压变频器类型DIDI系列变频器属于：系列变频器属于：高压：高压：3kV10kV3kV10kV交直交：变压器交直交：变压器-整流整流-逆变逆变电压型：用电容储能电压型：用电容储能高高 高：无需升压变压器，模块串联高：无需升压变压器，模块串联多电平：多电平：410410级模块串联，线电压级模块串联，线电压17411741个电平个电平 DI系列系列变频变频器器类类型型2-2DI系列高系列高压变频压变频器器类类型型DI系列系列变频变频基本结构基本结构基本结构基本结构2 2-3面向节能的直接高压变频器电路结构面向节能的直接高压变频器电路结构采用变频器功率单元多重化连接采用变频器功率单元多重化连接,简单易行地直接输出到原有电机简单易行地直接输出到原有电机,提供提供驱动电压。驱动电压。(下图是下图是6kV6kV的例子的例子)电源源6kV主主回路回路构构成成 IM6kV移相变压器基本基本结结构构2-3面向面向节节能的直接高能的直接高压变频压变频器器电电路路结结构采用构采用变频变频器功器功DIDIDIDI系列电压等级系列电压等级系列电压等级系列电压等级2 2-4分为分为3kV3kV、6kV6kV和和10kV10kV系列系列3kV 3kV：每相四个功率单元串联，共：每相四个功率单元串联，共1212个个6kV 6kV：每相五个功率单元串联，共：每相五个功率单元串联，共1515个个 或每相八个功率单元串联，共或每相八个功率单元串联，共2424个个10kV10kV：每相九个功率单元串联，共：每相九个功率单元串联，共2727个个 或每相十个功率单元串联，共或每相十个功率单元串联，共3030个个DI系列系列电压电压等等级级2-4分分为为3kV、6kV和和10kV系列系列3电压电压电压电压计算计算计算计算2 2-5 以6KV每相八单元串联为例,电压叠加如图所示：每相由八个相同的功率单元串联而成，相电压为3464V，每个功率单元输出有效值Ve460V，峰值输出电压Vp=Ve621V构成电压计算方法构成电压计算方法电压计电压计算算2-5 以以6KV每相八每相八单单元串元串联为联为例例,电压电压叠加如叠加如图图所所DIDIDIDI系列变频器电压标准系列变频器电压标准系列变频器电压标准系列变频器电压标准2 2-6各电压等级的电压标准各电压等级的电压标准 电压等级电压等级级数级数单元输入电压单元输入电压单元母线电压单元母线电压3KV4460V620V6KV5690V930V6KV6620V815V6KV8460V620V10KV9690V93010KV10620V815VDI系列系列变频变频器器电压标电压标准准2-6各各电压电压等等级级的的电压标电压标准准电压电压等等级级移相变压器（移相变压器（移相变压器（移相变压器（1 1）2 2-7移相变压器的主要作用移相变压器的主要作用 将工频高压电源降为低压（将工频高压电源降为低压（620V或或690V）电源提供给）电源提供给每个功率每个功率单元；单元；将每个功率单元输入隔离，以便于波形叠加将每个功率单元输入隔离，以便于波形叠加；采用移相多脉冲整流方式，降低输入采用移相多脉冲整流方式，降低输入谐波含量谐波含量移相移相变压变压器（器（1）2-7移相移相变压变压器的主要作用器的主要作用将工将工频频高高压电压电源源移相变压器（移相变压器（移相变压器（移相变压器（2 2）2 2-7移相变压器的原理移相变压器的原理 将将工频高压电源变换为副边的多组低压，各副边绕组在工频高压电源变换为副边的多组低压，各副边绕组在绕制时采用延边三角接法，相互之间有一定的相位差绕制时采用延边三角接法，相互之间有一定的相位差。3 kV：每：每相相 4组组 +30o、+15o、0o、-15o、-30o。共共4组组3=12组组 6 kV：每：每相相 6组组 +25o、+15o、+5o、-5o、-15o、-25o。共共6组组3=18组组 10 kV：每：每相相 10组组+27o、+21o、+15o、+9o、+3o、-3o、-9o、-15o、-21o、-27o 共共10组组3=30组组移相移相变压变压器（器（2）2-7移相移相变压变压器的原理器的原理 将工将工频频高高压压功率功率功率功率单元（单元（单元（单元（1 1）2 2-8 功率单元是使用功率电力电子器件进行整流、滤波、逆变的高压变频器部件。功率单元是构成高压变频器主回路的主要部分。功率功率的主要作用的主要作用功率功率单单元（元（1）2-8 功率功率单单元是使用功率元是使用功率电电力力电电子器子器功率功率功率功率单元（单元（单元（单元（2 2）2 2-8全桥整流全桥整流IGBT逆变桥逆变桥直流滤波直流滤波交流输入交流输入SPWM输出输出功率单元的基本功率单元的基本结构结构功率功率单单元（元（2）2-8全全桥桥整流整流IGBT逆逆变桥变桥直流直流滤滤波交流波交流输输入入功率功率功率功率单元（单元（单元（单元（3 3）2 2-8功率单元的基本原理功率单元的基本原理调制波（三角波）大于载波（正弦波）时，输出低电平，否则输出高电平。在正弦波的正半周期，输出高电平时，由V1和V4开通，在正弦波负半周期，输出高电平时，由V2和V3开通，由此形成正负半波功率功率单单元（元（3）2-8功率功率单单元的基本原理元的基本原理调调制波（三角波）大于制波（三角波）大于SPWMSPWM波的多重波的多重波的多重波的多重化（化（化（化（1 1）2 2-9 每个功率单元由H桥构成，输出一组SPWM波，每相N个单元，通过叠加输出一组有2N+1个电平的正弦波 一相中的每个功率单元的采样频率一致，用同一个载波进行调制，载波相差了N分之一个采样周期SPWM波的多重化（波的多重化（1）2-9 每个功率每个功率单单元由元由H桥桥构成，构成，输输SPWMSPWM波的多重化波的多重化波的多重化波的多重化（2 2）2 2-910kV单元串联多电平变频器电压叠加原理变频器变频器A A相相1010个功个功率单元的率单元的输出电压输出电压波形图波形图变频器变频器A A相的输出相的输出电压叠加电压叠加图，电平图，电平数为数为22相单元数相单元数量量1 1，即即2121电平。电平。SPWM波的多重化（波的多重化（2）2-910kV单单元串元串联联多多电电平平变频变频器器主主主主控系统控系统控系统控系统2 2-10主控系统的基本结构主控系统的基本结构主控系主控系统统2-10主控系主控系统统的基本的基本结结构构变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理-V/F-V/F-V/F-V/F控制（控制（控制（控制（1 1 1 1）2 2-11 在进行电机调速时，常须考虑的一个重要因素是：希望保持电机中每极磁通量 m 为额定值不变。如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。定子每相电动势式中式中 Eg 气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值（气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值（V）；）；定子频率（定子频率（Hz）；）；定子每相绕组串联匝数；定子每相绕组串联匝数；基波绕组系数；基波绕组系数；每极气隙磁通量（每极气隙磁通量（Wb）。）。f1NskNs m由上式可知，只要控制好由上式可知，只要控制好 Eg 和和 f1，便可达到控制磁通，便可达到控制磁通 m 的目的的目的变频变频器控制原理器控制原理-V/F控制（控制（1）2-11 在在进进行行电电机机调调速速变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理-V/F-V/F-V/F-V/F控制（控制（控制（控制（2 2 2 2）2 2-11然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压降，而认为定子相电压 Us Eg，则得，则得 这就是是恒压频比的控制方式，即这就是是恒压频比的控制方式，即V/F控制。控制。要保持要保持 m 不变，当频率不变，当频率 f1 从额定值从额定值 f1N 向下调向下调节时，必须同时降低节时，必须同时降低 Eg，使，使 常值常值 常值常值 变频变频器控制原理器控制原理-V/F控制（控制（2）2-11然而，然而，绕组绕组中的感中的感应应变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理-矢量控制（矢量控制（矢量控制（矢量控制（1 1 1 1）2 2-12（b）坐标下感应电机坐标下感应电机定子电流示意定子电流示意(c)MT坐标下感应电机坐标下感应电机转矩的构成转矩的构成(a)直流机两个电流分量直流机两个电流分量及其转矩的构成及其转矩的构成矢量控制的基本原理矢量控制的基本原理变频变频器控制原理器控制原理-矢量控制（矢量控制（1）2-12(c)MT坐坐标标下感下感变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理-矢量控制（矢量控制（矢量控制（矢量控制（3 3 3 3）2 2-12变频变频器控制原理器控制原理-矢量控制（矢量控制（3）2-12变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理-矢量控制（矢量控制（矢量控制（矢量控制（3 3 3 3）2 2-12无速度传感器矢量控制基本思路交流感应电动机的无速度传感器高动态性能控制,是为了实现有速度传感器的矢量控制(或直接转矩控制)相当的转矩和速度性能的方案,被用于无法设置速度传感器的设备或新一代高性能通用变频器之中。无速度传感器矢量控制就是利用电动机电流、电压信息，通过电流模型法或者电压模型法计算出磁链和坐标转角及转速。变频变频器控制原理器控制原理-矢量控制（矢量控制（3）2-12无速度无速度传传感器矢量控制感器矢量控制变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理变频器控制原理-矢量控制（矢量控制（矢量控制（矢量控制（4 4 4 4）2 2-12无速度传感器矢量控制系统原理图变频变频器控制原理器控制原理-矢量控制（矢量控制（4）2-12无速度无速度传传感器矢量控制感器矢量控制3 3变频器特殊功能介绍变频器特殊功能介绍变频器特殊功能介绍变频器特殊功能介绍致力于中国变频事业的新发展致力于中国变频事业的新发展3变频变频器特殊功能介器特殊功能介绍绍致力于中国致力于中国变频变频事事业业的新的新发发展致力于中国展致力于中国变频变频单元旁通单元旁通单元旁通单元旁通功能（功能（功能（功能（1 1 1 1）3 3-1单元旁路功能是一种快速地、自动地切除出现故障单元而保证系统继续正常运行（或减额运行）的方法当功率单元出现故障时，主控系统对各种信号协调，在条件满足后，用最短的时间将出现故障的功率单元进行旁路切除主控系统通过改变算法，重新计算输出波形，保持输出电压波形的完整由于变频器具有最大1.154倍的电压提升，单元旁路后，变频器仍能最大限度的保证输出电压不下降单单元旁通功能（元旁通功能（1）3-1单单元旁路功能是一种快速地、自 元旁路功能是一种快速地、自动动地切地切单元旁通单元旁通单元旁通单元旁通功能（功能（功能（功能（2 2 2 2）3 3-1当引发功率单元出现旁通的故障消失之后，功率单元将该信息通知主控系统，主控系统根据实际情况自动恢复该功率单元的正常工作。由于上述过程是自动完成的，所以大大降低了停机的几率。单单元旁通功能（元旁通功能（2）3-1当引当引发发功率功率单单元出元出现现旁通的故障消失旁通的故障消失瞬时停电再启动瞬时停电再启动瞬时停电再启动瞬时停电再启动功能（功能（功能（功能（1 1 1 1）3 3-2 瞬停功能是指在主电源发生短时失电或欠压后，变频器能够不停机，当电源恢复时重新投入工作的功能瞬停功能能够满足系统310秒的失电或欠压瞬停功能需要增加一个瞬停检测板和输入、输出的PT瞬时停电再启动功能简介瞬时停电再启动功能简介瞬瞬时时停停电电再启再启动动功能（功能（1）3-2 瞬停功能是指在主瞬停功能是指在主电电源源发发生生瞬时停电再启动功能瞬时停电再启动功能瞬时停电再启动功能瞬时停电再启动功能（2 2 2 2）3 3-2当系统主电源消失后，瞬停检测板通过输入PT在10ms内检测到高压失电，使变频器进入瞬停状态当系统主电源重新来到时，瞬停板检测到高压信号后，使主控进入来电状态，主控开始通过瞬停板检测电机残压信号，并用适当的电压和频率重新带动电机恢复到停电之前的状态瞬时停电再启动功能原理瞬时停电再启动功能原理瞬瞬时时停停电电再启再启动动功能（功能（2）3-2当系当系统统主主电电源消失后，瞬停 源消失后，瞬停检测检测瞬时停电再启动功能瞬时停电再启动功能瞬时停电再启动功能瞬时停电再启动功能（3 3 3 3）3 3-2速度反速度反馈100%100%0.40.4 电源源电压（变压器原器原边）输出出电压（电机机电压）瞬停瞬停时间1.21.2 5,000V5,000VU U相速度反相速度反馈125%125%使相位一致后使相位一致后,自动恢复运行自动恢复运行 瞬时停电再启动功能波形瞬时停电再启动功能波形瞬瞬时时停停电电再启再启动动功能（功能（3）3-2速度反速度反馈馈100%0.4 电电源源工变自动工变自动工变自动工变自动切换（切换（切换（切换（1 1 1 1）3 3-3工变切换是指在变频器发生故障后，自动切换到工频运行，在变频器具备运行条件后，自动从工频切换为变频的功能，其主回路如下图工工变变自自动动切切换换（1）3-3工工变变切切换换是指在是指在变频变频器器发发生故障后，自 生故障后，自工变自动切换工变自动切换工变自动切换工变自动切换（2 2 2 2）3 3-3 变切工变切工：正常运行时，QF1和KM1合，QF2断开，当出现重故障或者人工给切换指令时，变频器断开QF1和KM1，经过电机去磁时间后合上QF2，电机进入工频运行状态 工切变工切变：人工给出切换指令，变频器先合上QF1，变频器进入预充电状态，变频器就绪以后自动运行并断开QF2，当确认QF2断开后合KM1，变频器检测电机的状态，并以检测到的转速开始将电机带回50Hz工工变变自自动动切切换换（2）3-3 变变切工：正常运行 切工：正常运行时时，QF1和和KM软充电技术（软充电技术（软充电技术（软充电技术（1 1 1 1）3 3-4解决了高压变频器因合通、分断高压期间产生的操作过电压及涌流，有效降低了器件的损坏率减少器件，减少故障点采用软充电技术的优点采用软充电技术的优点软软充充电电技技术术（1）3-4解决了高解决了高压变频压变频器因合通、分断高 器因合通、分断高压压期期间间软充电技术（软充电技术（软充电技术（软充电技术（2 2 2 2）3 3-4软充电技术的原理图软充电技术的原理图软软充充电电技技术术（2）3-4软软充充电电技技术术的原理的原理图图软充电技术（软充电技术（软充电技术（软充电技术（3 3 3 3）3 3-4在移相变压器上增设一组380V辅助绕组，用作充电（高压未合时）和风机供电电源（高压已合时）；用适当的电阻串如充电回路，限制充电的电流，并在充电一段时间内分别断开电阻，以满足充电电压需求；当高压合闸时，需立即断开充电回路，以避免并网；软充电技术原理说明软充电技术原理说明软软充充电电技技术术（3）3-4在移相在移相变压变压器上增器上增设设一一组组380V辅辅助助绕绕4 4常见系统故障及处理对策常见系统故障及处理对策常见系统故障及处理对策常见系统故障及处理对策致力于中国变频事业的新发展致力于中国变频事业的新发展4常常见见系系统统故障及故障及处处理理对对策致力于中国策致力于中国变频变频事事业业的新的新发发展致力于中国展致力于中国输出过流输出过流输出过流输出过流&短路故障短路故障短路故障短路故障4 4-1过流故障有两种检测保护的方式IGBT过流输出过流过流故障属于重故障，当故障确认后，立即停机输输出出过过流流&短路故障短路故障4-1过过流故障有两种流故障有两种检测检测保保护护的方式的方式IGBTIGBT过流过流过流过流4 4-2IGBT过流故障是指通过IGBT的电流超过了IGBT能够承受的值，一般为IGBT额定电流的610倍，时间约为10us，检测原理如图，当通过IGBT的电流变大，IGBT的Vce上的压降增大，当超过保护值时，驱动保护电路立即进行保护，并向主控系统报警，其检测原理如下图：IGBT过过流流4-2IGBT过过流故障是指通流故障是指通过过IGBT的的电电流超流超输出过流输出过流输出过流输出过流4 4-3 过流保护由电流传感器、采样电阻、整形电路和比较器组成 两个传感器采集两相输出电流，通过采样电阻将电流信号转换为电压信号 整形电路将两路电流的信号变为三路，并整流为六脉波信号 通过比较器检测信号的峰值，超过设定值（由电位器调整）时，输出过流报警信号输输出出过过流流4-3 过过流保流保护护由由电电流流传传感器、采 感器、采样电样电阻、整形 阻、整形电电路和路和输出过流整定值输出过流整定值输出过流整定值输出过流整定值4 4-4输出过流保护检测和反应时间约为5ms由于变频器的过流能力远小于电机，所以一般过流值按照IGBT的额定值整定，如IGBT额定电流为100A/DC，则实际整定的过流值为1001.41470.7A/AC变频器出厂时已根据工程安装了相应的采样电阻，调整了过流检测的电位器，所以一般不需要再调整输出过流故障属于重故障，一旦确认，立即停机输输出出过过流整定流整定值值4-4输输出出过过流保流保护检测护检测和反和反应时间约为应时间约为5ms过流过流过流过流&短路常见原因短路常见原因短路常见原因短路常见原因引起过流故障的原因一般有以下几种 电机绝缘问题 输出电缆问题 负载剧烈变化或在变化时调节变频器 变频器输出波形异常（功率单元故障）移相变压器或功率柜绝缘问题 电流传感器损坏 控制板件损坏4 4-5过过流流&短路常短路常见见原因引起原因引起过过流故障的原因一般有以下几种流故障的原因一般有以下几种4-5过流过流过流过流&短路故障排除短路故障排除短路故障排除短路故障排除 检测电机及电缆绝缘，检查移相变压器绝缘等 排除系统扰动和调节方式的问题 检查变频器空载输出波形 检查电流传感器 对变频器主控系统做模拟试验，检查其整定值4 4-6过过流流&短路故障排除短路故障排除 检测电检测电机及机及电缆绝缘电缆绝缘，检查检查移相移相变压变压器器绝缘绝缘等等过载保护过载保护过载保护过载保护 过载保护回路如图 电流传感器采集的电流信号经过采样电阻转换为电压信号后送至A/D芯片完成模数转换 CPU读取输出电流值，通过计算的方法检测是否发生过载故障4 4-7过载过载保保护护 过载过载保保护护回路如回路如图图4-7过载保护过载保护过载保护过载保护 过载保护的曲线如图 过载保护计算原理为 在输出电流为额定的110时，可以长期运行 一般整定为额定电流的120，运行时间60秒 在输出电流为额定的150时立即保护4 4-8过载过载保保护护 过载过载保保护护的曲的曲线线如如图图4-8过载保护故障排除过载保护故障排除过载保护故障排除过载保护故障排除 检查过载整定参数 检查显示电流与实际电流是否一致 检查电流传感器4 4-9过载过载保保护护故障排除故障排除 检查过载检查过载整定参数整定参数4-9高压失电高压失电高压失电高压失电 高压失电故障是指在正常运行过程中，变频器检测到输入主电源消失的保护 在不具有瞬停信号的变频器上，主控系统检测到用户高压开关位置信号消失，则立即停止输出并报警 排除方法 检查小车开关位置信号 检查控制柜内信号线 检查接口板4 4-10高高压压失失电电 高高压压失失电电故障是指在正常运行故障是指在正常运行过过程中，程中，变频变频器器检测检测到到输输入入瞬停失败瞬停超时瞬停失败瞬停超时瞬停失败瞬停超时瞬停失败瞬停超时4 4-11 瞬停失败是指在发生高压失电后，电源重新来到，但变频器无法检测到电机当前的转速时报出的故障 瞬停超时是指发生高压失电后，电源在指定时间内未重新投入时报出的故障 瞬停超时瞬停失败都会立即停机瞬停失瞬停失败败瞬停超瞬停超时时4-11 瞬停失瞬停失败败是指在是指在发发生高生高压压失失电电后，后，瞬停失败瞬停超时故障排除瞬停失败瞬停超时故障排除瞬停失败瞬停超时故障排除瞬停失败瞬停超时故障排除 检查瞬停相关功能号 检查输入和输出PT和其保险 检查瞬停板与主控系统的连接线及其功能号 用模拟的方法检测瞬停板的高压检测功能和残压检测功能4 4-12瞬停失瞬停失败败瞬停超瞬停超时时故障排除故障排除 检查检查瞬停相关功能号瞬停相关功能号4-12模拟量断线模拟量断线模拟量断线模拟量断线 模拟量断线故障是指用户调节变频器运行频率的420mA信号异常 检测条件有 模拟量输入电流信号小于4mA或者大于22mA 模拟量输入电流信号变化率超过1mA/ms 模拟量断线故障确认后，变频器保持最近一次有效的输入，并报警 排除方法检测用户输入的电流信号是否稳定可靠，范围是否超过420mA检查接口板4 4-13模模拟拟量断量断线线 模模拟拟量断量断线线故障是指用故障是指用户调节变频户调节变频器运行器运行频频率的率的42谢谢各位垂听。东方日立今后将本着“合作、进取、务实、创新”的精神，为推进我国高新技术产业不断进步做出不懈的努力。结语谢谢谢谢各位垂听。各位垂听。结语结语致力于中国致力于中国变频变频事事业业的新的新发发展展东东方日立方日立2007东方日立（成都）电控设备有限公司东方日立（成都）电控设备有限公司东东方日立（成都）方日立（成都）电电控控设备设备有限公司致力于中国有限公司致力于中国变频变频事事业业的新的新发发展展东东