高压变频器的基础知识ppt课件.ppt

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1、高压变频器基础知识一、定义二、基本原理三、功用四、应用场合五、电路构成六、构成高压变频器的功率器件的类型七、高压变频技术分类八、高-高变压器的种类九、用户关心的问题一、定义变频器：利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一种频率的电能控制装置。变频器主要用于交流电动机（异步电机或同步电机）转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案。一、定义按国际标准（IEC60038:1983）和中国国家标准（GB156-2003）的规定，把电压分为<1kV、1~35kV、35~220kV、>245kV四个等级。在1~35kV电压段，我国使用3kV、

2、6kV、10kV和35kV四个标准电压。我们习惯上将3kV、6kV、10kV电机称为高压电机。在欧美地区，在此电压区段常见的标准电压有3.3kV、6.6kV、11kV、4.16kV（该电压仅适用于北美洲）等多种。一、定义高压变频器：用于驱动1kV以上交流电动机的调速装置容量变频器称为高压变频器。国内：常见3kV、6kV、10kV三个标准电压。国外：常见3.3kV、6.6kV、11kV、4.16kV（北美洲）四个标准电压。二、基本原理交流异步电动机的转速表达式为：n=(1-s)60f/p式中：s——滑差；电机滑差就是定子旋转磁场转速与转子转速之差。滑差概念

3、和异步电动机的转差率S相似，异步电动机的转差率S表达式为：S=（n1-n）/n1p——电机极对数；f——电机运行频率。结论：如果平滑地改变加到异步电动机定子绕组交流电的频率f，就可以平滑地调节异步电动机的转子转速n。三、功用1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机2、显著的节能效益我国能源现状：能源后备储量有限；能源利用率低；节能是必走之路。三、功用能源后备储量有限根据2016年《中国矿产资源储备战略研究》公布的数据，我国煤炭剩余可采储量为900亿吨，可供开采不足百年；石油剩余可采储量为23亿吨，仅可供开采14年；天然气剩余可采储量为6310亿立方米，可

4、供开采不过32年。可想而知，如果不再增加新的探明量和厉行节约能量，我国将在21世纪内面临矿物质能源几乎枯竭的严重局面。三、功用能源利用率低据《世界经济统计年鉴》和《中国统计年鉴》公布的数据测算，2016年发达国家每万美元国内生产总值（GDP）的耗能如下：瑞士为1.6t标煤，意大利为2.0t标煤，日本为2.3t标煤，德国、法国为2.7t标煤，英国为3.0t标煤，美国为4.8t标煤；而我国为18.5t标煤。在能源消费结构中我国产业的能源消费占78.3%，而发达国家之占30%～40%。我国主要工业产品的能源单耗比世界先进水平高出30%～90%，这是摆在我国面前

5、亟待解决的实际问题。三、功用节能潜力据统计，我国发电量的60％～70％左右用于推动电动机做功，其中90％的电机是交流电机，大部分为400～40000Kw，3～10Kv的大功率高压交流电动机。采用直接恒速拖动，每年造成大量的能源浪费。占工业用电30％以上的各种风机、泵类负载全国约4700万台，总功率为1.3亿千瓦（KW）。此类负载工况变化较大，如采用交流调速技术实现变速运行，节能效果明显。以平均节电20％计算，对全国来说年节电500亿度，同时可以相应减少2000万吨发电用煤，50万吨二氧化硫和1200万吨二氧化碳的排放。三、功用流体力学原理输出流量Q与转速

6、n成正比：Q1/Q2=n1/n2……（1）输出压力H与转速n2成正比：H1/H2=(n1/n2)2……（2）输出轴功率P与转速n3成正比：P1/P2=(n1/n2)3……（3）结论：当输出轴的转速下降时，输出轴的功率也下降。三、功用三、功用三、功用下图是风机各种调节方式节能效果比较：1——控制风机出口挡板时电机轴功率2——控制风机入口挡板时电机轴功率3——液力耦合器调速时电机轴功率4——变频调速时电机轴功率三、功用1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机2、显著的节能效益3、节省了维护费用4、节约了电网容量5、提高生产效率和机组自动化水平三、功用水泵采用

7、变频调速后，可以避免因通过阀门控制使泵过多偏离额定工作区而引起的振动，这种振动严重时会引起悬臂泵轴头断裂。由于启动缓慢及转速的降低，相应地延长了许多零部件如密封、轴承的寿命，特别是减轻了起动机械转矩对电机机械损伤，有效的延长了电机的使用寿命，减少了检修维护开支，节约大量维护费用。当采用变频调速时，50Hz满载时功率因数为接近1，工作电流比电机额定电流值要低许多，这是由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电网节约容量。三、功用由于调速系统在运转设备与备用设备之间实现计算机联锁控制，机组实现自动运行和相应的保护及故障报警，操作工作由手动转变

8、为监控，完全实现生产的自动化控制，大大降低了劳动强度，提高了生产效率，为优化运营