變頻器原理及操作方法

1、編制人：朱永平審核人：張振強(qiáng) 青島煉化常減壓?jiǎn)卧鄭u煉化常減壓?jiǎn)卧?014.01.022014.01.02青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?一 、變頻器概述 二 、變頻器的工作原理 三 、變頻器的保護(hù)功能 四 、焦化鼓引風(fēng)機(jī)變頻器 332014.01.02一、一、變頻器概述 三相交流異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉，在冶金、建材、礦山、化工等重工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。用可調(diào)速的交流電機(jī)可以降低成本，提高運(yùn)行的可靠性。而且在恒轉(zhuǎn)矩條件下，能降低軸上的輸出功率，既提高了電機(jī)效率，又可獲得節(jié)能效果。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?42022-5-28 異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的種類很多

2、，但是效率很高、性能最好、應(yīng)用最廣的是變頻調(diào)速，變頻調(diào)速是以變頻器向交流電機(jī)供電，并構(gòu)成開(kāi)環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電機(jī)的寬范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速。變頻器可把固定電壓、固定頻率的交流電變換為可調(diào)電壓、可調(diào)頻率的交流電。一、一、變頻器概述青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?52022-5-28二二 、變頻器的工作原理（1）變頻器的工作原理： 變頻器的工作原理是將頻率固定(通常為工頻50HZ)的交流點(diǎn)(三相的或單相的)交換成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電源。如下圖 2. 1所示，變頻器的輸入端(R,S ,T)接至頻率固定的三相交流電源，輸出端(U,V, W)輸出的是頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的三相交流電，接至

3、電機(jī)。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?62022-5-28 VVVF(Variation Voltage Variation Frequency)頻率可變、電壓可變。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?72022-5-28（2）變頻器主要功能： 2.1、軟啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)2.2、調(diào)頻調(diào)壓調(diào)電流2.3、空（輕）載時(shí)能在維持轉(zhuǎn)速的時(shí)候減少電流（節(jié)能）變頻器用在啟動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)上，節(jié)能效果明顯！ 青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?82022-5-28（3） 變頻調(diào)速的構(gòu)成： 要實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，必須有頻率可調(diào)的交流電源，但電力系統(tǒng)卻只能提供固定頻率的交流電源，因此需要一套變頻裝置來(lái)完成變頻的任務(wù)。

4、一個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由變頻裝置、交流電動(dòng)機(jī)和控制電路3大部分組成.青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?92022-5-28 變頻裝置的輸入是三相式單相恒頻、恒壓電源，輸出則是頻率和電壓均可調(diào)的三相交流電。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?0102022-5-28（1）.過(guò)電流保護(hù)功能：1.1過(guò)電流的原因： 外部故障引起的過(guò)電流，如電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)、變頻器輸出側(cè)短路等； 運(yùn)行過(guò)電流，如加速或減速時(shí)間過(guò)短引起的過(guò)電流等； 變頻器自身故障引起的過(guò)電流。三 、變頻器的保護(hù)功能青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?1112022-5-28（2）.過(guò)載保護(hù)功能： 過(guò)載保護(hù)功能是保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)載的。對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)

5、行過(guò)載保護(hù)的目的，是使電動(dòng)機(jī)不因過(guò)熱而燒壞。因此，進(jìn)行保護(hù)的主要依據(jù)便是電動(dòng)機(jī)的溫升不 應(yīng)超過(guò)其額定值。（3）溫升與頻率的關(guān)系： 電動(dòng)機(jī)在低頻運(yùn)行時(shí)，如沒(méi)有外部強(qiáng)迫通風(fēng)，散熱情況將變差。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?2122022-5-28（4）.電壓保護(hù)功能：4.1過(guò)電壓的原因和保護(hù)降速過(guò)電壓。即降速過(guò)快引起的過(guò)電壓，變頻器將首先進(jìn)行自處理，如自處理后電壓仍偏高，則跳閘。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?3132022-5-28 4.2欠電壓的原因及保護(hù): 發(fā)生欠電壓的原因大致有以下幾種情況： 電源電壓過(guò)低或缺相； 變頻器的整流橋損壞； 變頻器整流后的限流電阻未切除電路。 這是由

6、于和限流電阻并聯(lián)的晶閘管或繼電器發(fā)生故障所致。 對(duì)于電源欠電壓，如運(yùn)行頻率低于50Hz，變頻器可在一定范圍內(nèi)通過(guò)“自動(dòng)電壓調(diào)整” 功能調(diào)整其輸出電壓。對(duì)于其他幾種情況，變頻器必須跳閘，進(jìn)行保護(hù)。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?4142022-5-28（5）.軟件的自檢保護(hù)： 由于變頻器軟件系統(tǒng)的運(yùn)算錯(cuò)誤有可能導(dǎo)致十分嚴(yán)重的后果，因此變頻器對(duì)自身的軟件具有完善的自檢系統(tǒng)，一旦軟件運(yùn)算出錯(cuò)，將立即跳閘。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?5152022-5-28四、焦化鼓引風(fēng)機(jī)變頻器 焦化裝置所用鼓引風(fēng)機(jī)電機(jī)參數(shù)：鼓風(fēng)機(jī)：型號(hào)YA315M-6W ；功率90KW ; 額定電壓380V ; 轉(zhuǎn)

7、速990轉(zhuǎn)/分引風(fēng)機(jī)：型號(hào)YA315L-6W ；功率110KW ; 額定電壓380V ; 轉(zhuǎn)速990轉(zhuǎn)/分青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?6162022-5-28（1）焦化裝置鼓引風(fēng)機(jī)變頻器操作方法： 工頻：將現(xiàn)場(chǎng)操作柱開(kāi)關(guān)調(diào)至手動(dòng)、起動(dòng)位置，按起動(dòng)按鈕，電機(jī)工頻運(yùn)行。 變頻：將現(xiàn)場(chǎng)操作柱開(kāi)關(guān)調(diào)至變頻、起動(dòng)位置，內(nèi)操起動(dòng)，控制變頻器，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。 電機(jī)的工頻/變頻運(yùn)行不能直接切換，如需切換，先將電動(dòng)機(jī)停機(jī)，將現(xiàn)場(chǎng)操作柱下側(cè)開(kāi)關(guān)調(diào)至停止位置，將現(xiàn)場(chǎng)操作柱開(kāi)關(guān)調(diào)至需要的運(yùn)行方式后按以上操作方法起動(dòng)電機(jī)。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?7172022-5-28 （2） 電動(dòng)機(jī)動(dòng)作跳閘需

8、重新起動(dòng)時(shí)： 先將操作柱開(kāi)關(guān)調(diào)至停止位置，待電氣人員檢查變頻器故障并將變頻器故障信號(hào)復(fù)位后，將現(xiàn)場(chǎng)操作柱開(kāi)關(guān)調(diào)至需要的起動(dòng)方式，延時(shí)至少10秒后方可按正確方式起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?8182022-5-28注意事項(xiàng)： 當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式需要切換時(shí)，電機(jī)停機(jī)后需等待至少10秒后才能再次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)應(yīng)控制好電機(jī)頻率上升下降的速度。上升下降速度過(guò)快都可以導(dǎo)致變頻器保護(hù)動(dòng)作跳閘。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?9192022-5-28（3）變頻器常發(fā)故障原因分析:3.1變頻器在減速時(shí)為什么容易跳閘：3.1.1.電動(dòng)機(jī)從較高轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速的過(guò)程稱為減速過(guò)程

9、，在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，是通過(guò)降低變頻器的輸出頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)減速的。假設(shè)某4極電動(dòng)機(jī)，減速前在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速為1 500 r/min，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為1 440 r/min。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?0202022-5-28 當(dāng)將頻率下降為45 Hz，當(dāng)頻率剛下降的瞬間， 同步轉(zhuǎn)速立即下降為1 350 r/min，但由于慣性的原因，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速卻仍為1 440 r/min。于是，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過(guò)了同步轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)；由于所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向相反，能夠促使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速地降下來(lái)，故也稱為再生制動(dòng)狀態(tài)。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?1212022-

10、5-28 3.1.2.泵升電壓。電動(dòng)機(jī)在再生制動(dòng)狀態(tài)發(fā)出的電能，將通過(guò)和逆變管反并聯(lián)的二極管全波整流后反饋到變頻器直流電路，使直流電路的電壓升高，稱為泵升電壓。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?2222022-5-28 3.1.3.過(guò)電壓跳閘的原因。如果減速時(shí)間預(yù)置得過(guò)短，頻率下降得過(guò)快，而拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性又較大，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將跟不上同步轉(zhuǎn)速的下降，再生制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的電流增大，直流電路中的泵升電壓也增大，當(dāng)直流電壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)，為了保護(hù)電容器免于擊穿，變頻器將因過(guò)電壓而跳閘。 3.1.4 解決辦法： 將電動(dòng)機(jī)減速的時(shí)間加長(zhǎng)，調(diào)整時(shí)間大于5分鐘。青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?3232022-5-28 3.2.電動(dòng)機(jī)低頻時(shí)為什么容易停機(jī)。 3.2.1電機(jī)運(yùn)行在低頻區(qū)域時(shí)，其性能不夠理想，主要表現(xiàn)在：轉(zhuǎn)矩?。惠敵鲋C波含量較高，對(duì)變頻器干擾較大；電動(dòng)機(jī)易發(fā)熱；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪聲加大；易造成電動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)；儀表難于準(zhǔn)確測(cè)量其輸出電參量。由于上述各種現(xiàn)象，嚴(yán)重降低由變頻器構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速特性。 青島煉化青島煉化常減壓?jiǎn)卧p壓?jiǎn)卧?42