关于大功率交流变频器在煤矿中的应用

关于大功率交流变频器在煤矿中的应用

摘要：

文章主要介绍了矿用500KW/660V大功率绞车变频调速系统，为降低谐波影响，同时又符合防爆安全要求，采用2组315KW/660V整流装置并联运行，以达到12脉冲的效果。同时简述了采用普通矿用隔爆型交流异步机在变频调速时，其结构配置上要注意的几个问题。

1.概述

随着计算机和微电子技术的不断发展，煤炭生产自动化和信息化程度也不断提高，高科技产品在煤矿井下得到了广泛的应用。特别是“十一五”计划内，国家重点扶植13个亿吨矿区，500对1000万吨的生产矿井，对大功率矿用变频器及信息交换机、网络有很可观的需求。另外，煤矿井下由于历史欠账及行业条块的原因，其自动化，信息化程度较其他行业低，给从事该行业研究的企业带来生机。

据国家情报网站检索，我国的变频器市场目前正处于一个高速增长的时期。2002年我国消耗电力16200亿度，其中有60%?—70%的电能，约1万亿度被各种类型电动机所消耗。到2002年底，我国的各类电动机的总容量是5亿千瓦，1亿台左右，85%是异步电机、其中只有不到2000万千瓦的电动机是带变频器控制的。而带变动负载，具有技节能潜力的电机在我国至少有1.5亿千瓦。在过去的几年内，我国变频器市场保持着12%—15%的增长率，这个速度已经远远超过了近几年的GDP增长水平，而且预计至少在未来的5年内，行业内还将保持着10%以上的增长率。考虑到大约6%—8%的价格下降因素，我国市场上变频器安装容量（功率）的增长实际应在20%左右。按照这样的发展速度和我国市场的需求计算，至少在10年以后市场才能饱和并逐渐成熟。因此，我国变频器制造企业具有很好的发展空间。特别在国内煤炭行业市场，国家煤矿安全生产监察局发布的2005年版《煤矿安全规程》第373条第9款明确规定：“带式输送机应加设软制动装置”，《中华人民共和国节约能源法》第39条第2款规定要逐步实现电动机、风机、泵类设备和系统的经济运行，发展电机调速节电和电力电子节电技术，开发、生产、推广质优、价廉的节能器材，提高电能利用效率；发展和推广其他在节能工作中证明技术成熟、效益显著的通用节能技术。此条规定为全数字式高、低压软起动器和变频器在煤炭行业广泛应用提供了法律法规依据。

目前防爆400KW以上的电机需求量日益增多，解决矿用大功率防爆电机的调速问题已迫在眉睫。由于防爆变频器是集自动控制、微电子、通信及防爆技术、散热技术为一体的高新技术产品，其调速性能与节能技术在煤矿井下设备上得到了充分的发挥，所以用户青睐变频器，旨在：①解决高精度的转矩控制；②节能增效；③延长设备寿命；④净化环境，安全生产。

本方案仅对煤矿井下大功率绞车采用变频调速的技术作一简单说明。

2.设计依据

GB191—2000包装储运图示标志

GB/T311.7—2003高压输变电设备的绝缘配合使用导则

GB/T2423.4—1993 电工电子产品环境实验规程试验Db：交变湿热试验方法

GB2681—1995电工成套装置中的导线颜色

GB2682—1995电工成套装置中的指示灯按钮的颜色

GB3836.1—2000 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求

GB3836.2—2000 爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”

GB3836.3—2000 爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型“e”

GB3836.4—2000 爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”

GB/T3859.2—1993 半导体变流器应用导则

GB/T12325—2003 电能质量供电电压允许偏差

GB/T12326—2000 电能质量电压波动和闪变

GB/T12668.2—2000 调速电气传动系统第2部分：一般要求低压交流变频电气传动系统额定植的规定

GB12668.3—2003 调速电气传动系统第3部分：产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法

GB/T13384—1992 机电产品包装通用技术条件

GB/T14048.1—2000 低压开关设备和控制设备总则

GB/T14549—1993 电能质量公用电网谐波

GB/T15543—1995 电能质量三项电压允许不平衡度

GB/T15945—1995 电能质量电力系统频率允许偏差

GB17625.1—2003 电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每项输入电流≤16A）

GB/Z17625.3—2000 电磁兼容限值对额度电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制

3.西门子12脉冲变频器在国投新集刘庄矿提升绞车变频调速系统中的应用。

3.1提升机主要技术参数

1）卷筒直径2500mm

2）卷筒宽度3000mm

3）卷筒数量1个

4）钢丝绳最大静张力110KN

5）钢丝绳最大静张力差110KN

6）钢丝绳直径35mm

7）绳间隙3mm

8）提升速度4m/s

9）加速度0.5m/s2

10）绳绕层数2层

11）天轮直径1600mm

12）天轮游动距离1350mm

3.2电机部分主要技术参数

1）功率450KW

2）转速1480r/min

3）电压AC660V

4）运行方式四象限

5）防护等级主体IP54,接线盒IP54

6）工作制连续工作制

7）环境温度0～40°

8）户内防中腐蚀型

4.系统组成

矿用大功率提升绞车电控系统由供电、驱动、控制、保护及电机五部分组成。本文重点介绍大功率变频器中整流回馈技术及变频调速系统采用普通矿用防爆电机应注意的几个问题。

4.1供电部分

由1台三绕组变压器和2台自耦变压器组成。

从结构上看，目前煤矿中使用的变频器有交—直—交和交—交变频器二种。不管是哪种变频器，其调速原理都是从电机特性出发的。众所周知，交流电动机转速的表达式为：

其中：f ——定子供电电源的频率

p ——电动机的极对数

s ——电动机的转差率

由上式可知，当平滑地改变f时，n也可得到平稳的改变。所以，变频调速技术的关键是如何获得频率可变的大功率供电电源。

为获得大功率可变的供电电源，本系统采用一台三绕组整流变压器，其短路阻抗为6%；三绕组整流变压器的二个次级绕组之间有30°电角相移，进线侧形成12脉冲配置。变压器的2个次级绕组分别向变频器二台整流回馈单元供电（详见图1所示）

在变频器输入前分别加1台自耦变压器，其作用有二个：一是抑制电流跳变，确保回馈；二是增加一层隔离，以防外来信号干扰本机工作，又不将本机产生的信号干扰其他设备工作。

4.2驱动部分

驱动部分选用我公司生产的KDBR1-550/660BP矿用隔爆型交流变频软起动控制器，内装西门子690V、500KW变频器。

其整流回馈单元由2台西门子690V、315KW的整流回馈单元并联运运行，达到630KW的供电电源。二台整流回馈单元通过适配器和通讯线连接，达到12脉动主从高速通讯控制；二台整流回馈单元之间通过profibus总线通讯交换数据；从整流回馈单元的所有控制均由主整流回馈单元完成，以确保2台整流回馈单元完全同步地向逆变器供电和回馈，其整流额定电流为756A，而500KW逆变器的额定电流为678A。

这样做，一个重要的优点是能改善电网质量大幅度地减小谐波对电网的影响；同时能控制无功电流的消耗。

由于本方案采用了整流变压器，因此变频器的输入端取消了输入电抗器。

上述配置后使变频器的调速性能得到了充分发挥。

4.3电动机

本方案采用普通笼型交流防爆异步电机，由于变频器是采用电压型正弦波脉宽调制（SPWM）方式，因此当变频器输出不配正弦波滤波器时，电机极易发热，为了避免这一情况的发生，要求电机做到下列几点：

1）电机绝缘等级为H级；

2）轴承选用瑞士进口的SKF轴承；

3）带强制风冷，防护等级：IP54；

4）电机每相增加PT100测温电阻；

5）转子最好用一次铸成型的转子；

6）电机轴上留有安装轴编码器的位置，另建议电机选型时必须有足够的容量，增容对电机降温也有作用。

论交流变频调速与直流调速

论交流变频调速与直流调速 一：变频器的发展 直流电动机拖动和交流电动机拖动先后诞生与19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主要驱动装置。但是，由于技术上的原因，在很长一段时期内，占整个电力拖动系统80%左右的不变速拖动系统中采用的是交流电动机（包括异步电动机和同步电动机），而在需要进行调速控制的拖动系统中则基本上采用的直流电动机。 但是，众所周知，由于结构上的原因，直流电动机存在以下缺点： （1）需要定期更换电刷和换向器，维护保养困难，寿命较短； （2）由于直流电动机存在换向火花，难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境； （3）结构复杂，难以制造出大容量、高转速和高电压的直流电动机。 而与直流电动机相比，交流电动机则具有以下优点： （1）结构坚固，工作可靠，易于维修保养； （2）不存在换向火花，可以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境； （3） 容易制造出大容量、高转速和高电压的交流电动机。因此，很久以来，人们希望在许多场合下能够用可调速的交流电动机来代替直流电动机，并在交流电动机的调速控制方面进行了大量的研究开发工作。但是，直至20世纪70年代，交流调速系统的研究开发方面一直未能得到真正能够令人满意的成果，也因此限制了交流调速系统的推广应用。 也正是因为这个原因，在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进行调速控制的电力拖动系统中不得不采用挡板和阀门来调节风速和流量。这种做法不但增加了系统的复杂性，也造成了能源的浪费。经历了20世纪70年代中期的第2次石油危机之后，人们充分认识到了节能工作的重要性，并进一步重视和加强了对交流调速技术的研究开发工作。 随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能的不断提高，变频驱动技术也得到了显著的发展。随着各种复杂控制技术在变频器技术中的应用，变频器的性能不断提高，而且应用范围也越来越广。 目前变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且几乎已经扩展到了工业生产的所有领域，并且在空调、洗衣机、电冰箱等家电产品中也得到了广泛应用。变频器技术是一门综合性的技术，它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础之上，并随着这些基础技术的发展而不断得到发展。

变频技术的发展趋势及其应用

变频技术的发展趋势及 其应用 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

变频技术的发展趋势及其应用 0引言 在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛，电机的传动方式一般分为直流电机传动及交流电机传动。过去由于交流电机实现调速较困难或某些调速方式低效不够理想，因而长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电动机的调速方式一般有以下三种。 1）变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。 2）改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂（一般由异步电机、滑差离合器和控制装置三部分组成），滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。3）变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。 目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型，其耗能十分惊人。如采用变频调速，则可节约大量能源。这对提高经济效益具有十分重要的意义。 1变频调速技术的发展 上世纪50年代末，由于晶闸管（SCR）的研究成功，电力电子器件开始运用于工业生产，可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。但由于直流电机结构复

交流变频调速技术复习考试总结综述

1、交流电动机的变频交流调速技术：用半导体电力电子器件构成的变频器，把50或60Hz 的交流电变成频率可调的交流电，供给交流电动机，用以改变交流电动机的运转速度的技术。 2、转差率：同步转速n0与定子转速n之差称为转速差，转速差与同步转速的比值称为转差率S。额定状态下运行时，异步电动机的转差率sn在0.01~0.06之间；空载时，sn在0.05以下。 3、三相异步电动机的调速方法：调频调速、改变磁极对数、改变转差率。 4、三相异步电动机的机械特性：三个主要特征点①理想空载点（N0）：负载转矩T为零，异步电动机的转速n最大，达到同步转速n0。②启动点（S）：异步电动机接通电源瞬间，电动机的转速n为零，此时的和转矩为启动转矩Ts，称为堵转转矩。③临界点（K）：异步电动机的机械特性有一个拐点K，此时对应的转速为临界转速nk。 5、异步电动机负载的机械特性主要是指负载的阻转矩与转速的关系。常见的有恒转矩负载、恒功率负载和二次方率负载。恒转矩负载（负载功率与转速成正比）、恒功率负载（转速和转矩成反比）、二次方率负载（负载的阻转矩与转速的二次方成正比）。 6、变频器的分类：⑴按变换环节：①(间接变频)交-直-交变频器②(直接变频)交-交变频器 ⑵按电压的调制方式：①PAM(脉幅调制)②PWM(脉宽调制)⑶按滤波方式：①电压型变频器②电流型变频器⑷按输入电源的相数：①三进三出变频器②单进三出变频器⑸按控制方式：①v/f控制变频器②转差频率控制变频器③矢量控制变频器④直接转矩控制变频器⑹按用途：①通用变频器②高性能专用变频器③高频变频器⑺按变频器的供电电压的高低分类：①低压变频器②高压变频器 7、直流电动机的工作原理。为什么直流电动机有优越的调速特性！ 答：直流电动机有两个独立的绕组：定子和转子。定子绕组通入直流电，产生稳定磁场；转子绕组通入直流电，产生稳恒电流；定子的稳恒磁场和转子的电流相互作用，产生机械转矩，

交流变频调速技术发展的现状及趋势

交流变频调速技术发展的现状及趋势 概述 交流电动机变频调速技术是在近几十年来迅猛发展起来的电力拖动先进技术，其应用领域十分广泛。为了适应科技的发展，将先进技术推广到生产实践中去，交流变频调速技术已成为应用型本科、高职高专电类专业的必修或选修课程。 变频调速技术概述，常用电力电子器件原理及选择，变频调速原理，变频器的选择，变频调速拖动系统的构建，变频技术应用概述，变频器的安装、维护与调试和变频器的操作实验。 在理论上以必需、够用为原则；精心选材，努力贯彻少而精、启发式的教学思想； 变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。大家知道，从大范围来分，电动机有直流电动机和交流电动机。由于直流电动机调速容易实现，性能好，因此，过去生产机械的调速多用直流电动机。但直流电动机固有的缺点是，由于采用直流电源，它的滑环和碳刷要经常拆换，故费时费工，成本高，给人们带来不少的麻烦。因此人们希望，让简单可靠价廉的笼式交流电动机也能像直流电动机那样调速。这样就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速和串极调速等交流调速方式；由此出现了滑差电机、绕线式电机、同步式交流电机。但其调速性能都无法和直流电动机相比。直到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了变频调速技术。它的出现就以其优异的性能逐步取代其他交流电动机调速方式，乃至直流电动机调速系统，而成为电气传动的中枢。 要学习交流电动机的变频调速技术，必须有电力拖动系统的知识。因此，先温习电力拖动系统的基础知识。电力拖动系统由电动机、负载和传动装置三部分组成。描写电力拖动系统的物理量主要是转速，n和转矩T（有时也用电流，因转矩和电动机的电枢电流成正比）。两者之间的关系式称为机械特性。 交流电动机是电力拖动系统中重要的能量转换装置,用来实现将电能转换为机械能。长期以来人们一直在寻求对电动机转速进行调节和控制的方法,起初由于直流调速系统的调速性能优于交流调速系统,直流调速系统在调速领域内长期占居主导地位。 变频调速是通过变频器来实现的，对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验，比较简便的方法有三 种 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优

变频器在工业生产中的应用.docx

变频器在工业生产中的应用 电动机是工业生产中最主要的动力提供装置,而这些动力是从消耗电能所产生的。在提倡建立节约型社会的今天,降耗节能成为生产生活中必不可少的一部分。这就要求我们使用最少的电能让电机提供最可靠的动力。在这其中,变频器扮演了相当重要的角色。本论文介绍变频器在工业生产中的具体应用。 变频器 变频器,它产生于上世纪60年代,伴随着大功率晶体管的问世和集成电路的迅速发展,使得变频器的性能有了很大的提高。因为变频器拥有能够实现异步电动机的恒转矩和恒功率的无级调速,其调速范围广、平滑性好、机械特性较硬,而且节能效果明显,有利于实现自动控制等这些优点使得变频器的应用也越来越广,基本上涵盖了所有领域。 变频器在生产中的应用 总体来说,变频器在工业生产中主要来对电动机进行调速。那么变频调速和传统的调速相比有哪些优点呢?主要有两点:一是便于实现自动控制。变频器是电力技术与电子技术的结合,也是强弱电的有机整体,在实现自动控制方面有着先天的优势;二是能够节能降耗。下面以恒压循环水系统为例进行分析说明。 变频器在自动控制系统中的应用 在循环水系统中,由于各个车间和部门用水时间和用水量的不同,使得系统内的水压会经常变化,这就要求,根据不同的用水量,使得整个

系统中的水压保持恒定不变。解决这个问题一般有以下几种做法。 第一，采用水阀限制水流量,从而达到限制水压的目的。此方法有几个缺点。首先,水阀的调节精确度不够,水压的波动范围较大;其次,不易实现自动控制,也不便于实时监测。 第二，修建水塔,利用液体压强定律来保持水压的恒定。相对于前一种方法,该法的压力较恒定,但仍不便于实现自动控制和实时监测,且占地面积较大,通用性差。 我们在循环水系统的管路中装上压力传感器做为反馈信号的采样,然后将采样得来的水压与给定的水压相比较,根据比较所得到的误差来调节变频器的频率,从而达到控制电机的转速,最终控制整个循环水系统的压力保持恒定。 从以上分析来看,利用变频器的闭环控制系统,由于变频器的响应特性好,所以使得控制更加方便,精确,通用性好,操作界面也更加友好。 变频器在节能降耗中的作用 关于变频器在节能降耗中的作用,一直存在着争论。我认为,不能一概而论,要视具体的情况而定。 对于纺织加工、轧钢等,负载基本恒定的场合,电机一般工作在额定功率,主要是利用了变频器在平滑加减速、高精度力矩控制、运行可靠性好等方面表现出来的优异性能。在这些场合中,非但不节能,且因为变频器本身造价成本高,其自身也有能耗,从而使得整个系统更加昂贵和耗能。 但是,在风机、水泵等应用场合,节能降耗特性就显得十分明显。在

使用变频器的十个理由

使用变频器地十个理由 当今变频器产业得到飞速发展变频器产品地产业化规模日趋壮大交流变 频器自世纪年代左右问世到世纪年代在主要工业化国家已广泛 使用而从世纪年代以来随着人们节能环保意识地加强变频器地应用 越来越普及下面例举使用变频调速地个理由来说明变频器应用在国外日趋 普及地基本认识: () 控制电机地启动电流 当电机通过工频直接启动时它将会产生到倍地电机额定电流这个电 流值将大大增加电机绕组地电应力并产生热量从而降低电机地寿命而变频调 速则可以在零速零电压启动(当然可以适当加转矩提升) 一旦频率和电压地关系建立变频器就可以按照或矢量控制方式带动负载进行工作使用变频调速 能充分降低启动电流提高绕组承受力用户最直接地好处就是电机地维护成本 将进一步降低电机地寿命则相应增加 () 降低电力线路电压波动 在电机工频启动时电流剧增地同时电压也会大幅度波动电压下降地幅 度将取决于启动电机地功率大小和配电网地容量电压下降将会导致同一供电网络中地电压敏感设备故障跳闸或工作异常如机传感器接近开关和接触 器等均会动作出错而采用变频调速后由于能在零频零压时逐步启动则能最 大程度上消除电压下降 () 启动时需要地功率更低 电机功率与电流和电压地乘积成正比, 那么通过工频直接启动地电机消耗地 功率将大大高于变频启动所需要地功率在一些工况下其配电系统已经达到了最高极限其直接工频启动电机所产生地电涌就会对同网上地其他用户产生严重地影响, 从而将受到电网运行商地警告, 甚至罚款如果采用变频器进行电机起停, 就不会产生类似地问题 () 可控地加速功能 变频调速能在零速启动并按照用户地需要进行光滑地加速而且其加速曲线 也可以选择(直线加速形加速或者自动加速) 而通过工频启动时对电机或相连地机械部分轴或齿轮都会产生剧烈地振动这种振动将进一步加剧机械磨损和损耗降低机械部件和电机地寿命另外变频启动还能应用在类似灌装线上以 防止瓶子倒翻或损坏 () 可调地运行速度 运用变频调速能优化工艺过程并能根据工艺过程迅速改变还能通过远控 或其他控制器来实现速度变化 () 可调地转矩极限 通过变频调速后能够设置相应地转矩极限来保护机械不致损坏从而保证 工艺过程地连续性和产品地可靠性目前地变频技术使得不仅转矩极限可调甚 至转矩地控制精度都能达到左右在工频状态下电机只能通过检测电 流值或热保护来进行控制而无法像在变频控制一样设置精确地转矩值来动作() 受控地停止方式 如同可控地加速一样, 在变频调速中, 停止方式可以受控并且有不同地停 止方式可以选择(减速停车自由停车减速停车直流制动) 同样它能减少对 机械部件和电机地冲击从而使整个系统更加可靠寿命也会相应增加

变频器技术应用题库与部分答案

变频器技术应用题库与部分答案 《变频器技术应用》试题库 一、选择题 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（C）。 A：PWM B：PAM C：SPWM D：SPAM 2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（A）调速。 A：恒功率B：恒转矩 C：恒磁通D：恒转差率 3、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（C）。 A：直流制动B：回馈制动 C：反接制动D：能耗制动 4、对于风机类的负载宜采用（D）的转速上升方式。 A：直线型B：S型C：正半S型D：反半S型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码（B）设定。 A：F009B：F010C：F011D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（B）V。 A：200B：220C：400D：440 7、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B）有关系。 A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度 8、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D）。A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT

9、IGBT属于（B）控制型元件。 A：电流B：电压C：电阻D：频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制（B）进行的。 A：载波B：调制波C：输入电压D：输入电流 11、为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器设置了（A）功能。 A：频率增益B：转矩补偿C：矢量控制D：回避频率 12、为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（B）功能。A：转矩补偿B：转差补偿C：频率增益D：段速控制 13、变频器安装场所周围振动加速度应小于（C）g。 A：1B：C：D： 14、变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（A）型。A：电流B：电阻C：电感D：电容 15、N2系列台安变频器操作面板上的SEQ指示灯在（）发光。A：F10=0B：F10=1C：F11=0D：F11=1 16、N2系列台安变频器操作面板上的显示屏幕可显示（b）位数字或字母。 A：2B：3C：4D：5 17、在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频器具有（C）功能。 A：频率偏置B：转差补偿C：转矩补偿D：段速控制 18、变频器常用的转矩补偿方法有：线性补偿、分段补偿和（B）

大功率高压变频器的设计及应用探讨

大功率高压变频器的设计及应用探讨 作者简介：励小峰（1977-），男，浙江宁波人，本科学历，中级电子工程师，研究方向：电力电子技术，高压变频器，SVG。 随着国民经济的飞速增长，人们的生活质量获得明显改善。作为促进经济发展的先驱力量，工业生产一直是我国电力能源的消费大户。我国电机系统运行能源耗损大，生产效益低，如何改善这一现状是每一位业内从业者均应认真思考的一个问题。为此，结合我国高压变频器的应用现状，对大功率高压变频器的设计进行研究，并通过实际运行，对该变频器的应用进行了可行性分析。 标签：大功率高压变频器；恒压频比控制；变频调速节能 电机节能可从两方面着手，第一种是通过对电机产品本身进行改良，出产新型高效电机，不过这种方式需要耗费大量的人力、物力资源，而产品的更新换代也需要一定周期，根本无法发挥出立竿见影的效果。第二种方法无需更换设备，只需在现有设备上添加变频调速器一类的节能装置即可。相较之下，第二种方法成本低，见效快，因此更适合采纳。 1 大功率高压变频器的设计原则 1.1 我国高压变频器的应用现状 当下最为常见的是“高-高”型变频调速装置，电流源型、单元串联多电平PWM电压型等变频器均属于这一类型。电流源型通过局部使用SGCT直接串联的方式来提升耐压性能，直流部分使用电抗器储能，输出电压最高值可达到7.2kV，主要被用于国内电压为6kV左右的电机。 1.2 设计需求 据笔者调查获悉，单元串联多电平电压源型变频器凭借谐波量小、结构一体化与方便维护等优点，深受市场消费者青睐。这一类型的高压变频器按照拖动数量可分为：一拖一，一拖二，一拖多方式。一拖一自动旁路方式，具备结构框架严谨、操作控制便捷、接口配置灵活等优点，是目前最受用户欢迎的一种类型。 1.3 系统原理与配置 （1）高压输入输出部分。 该部分主要负责完成高压电对用户的输入输出以及变频器检修期间电气隔离工作。通常情况下，这一部分主要由隔离开关、真空接触器、进出线绝缘子三部分组成。部分用户有特殊需求，会将真空接触器更换成真空断路器或手车断路器。用户仅需隔离开关与绝缘子，就能实现手动旁路功能，无需使用断路器或接

交流及变频调速技术试卷及答案

交流及变频调速技术 一、选择题；（20分） 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（A ）。 A：PWM B：PAM C：SPWM D：SPAM 2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ A）调速。 A：恒功率 B：恒转矩 C：恒磁通 D：恒转差率 3、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（ C）。 A：直流制动 B：回馈制动 C：反接制动 D：能耗制动 4、对于风机类的负载宜采用（ A）的转速上升方式。 A：直线型 B：S型 C：正半S型 D：反半S型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码（C ）设定。 A：F009 B：F010 C：F011 D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（ A）V。 A： 200 B：220 C：400 D：440 7、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B ）有关系。 A：磁极数 B：磁极对数 C：磁感应强度 D：磁场强度 8、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D ）。 A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT 9、IGBT属于（B ）控制型元件。 A：电流 B：电压 C：电阻 D：频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制（ B）进行的。 A：载波 B：调制波 C：输入电压 D：输入电流 二：填空题（每空2分，20分） 1.目前变频器中常采用 IGBT 作为主开关器件。 2.三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U1应 随f1 U1\F1=常数按规律调节。 3.矢量控制的规律是 3/2变换、矢量旋转变换、坐标变换。 4.变频调速系统的抗干扰措施有： 合理布线，消弱干扰源，隔离干扰，准确接地 三：判断题（10分） ( 对 )1. 变频器的主电路不论是交-直-交变频还是交-交变频形式，都是采用电力电子器。( 错 )2.电流型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。 ( 对 )3. 变频器调速主要用于三相异步电动机。

变频调速技术在水泵控制系统中的应用

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 变频调速技术在水泵控制系统中的应用 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-8521-58 变频调速技术在水泵控制系统中的 应用 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 变频调速（ＶａｒｉａｂｌｅＶｅｌｏｃｉｔｙＶａｒｉａｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ节能技术是一项集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高效节能技术。自８０年代世界各国将其投入工业应用以来，它显示出了强劲的竞争力，其应用领域也在迅速扩展。现在凡是可变转速的拖动电机，只要采用该项技术就能取得非常显著的节能效果。国家科委十分重视这一技术的推广工作，已在１９９５年将其列入国家级重点推广的科技成果项目。 随着我国工业生产的迅速发展，电力工业虽然有了长足进步，但能源的浪费却是相当惊人的。据有关资料报导，我国风机、水泵、空气压缩机总量约４２００万台，装机容量约１．１亿千瓦。但系统实际运

变频器在工业中的应用

变频器在工业中的应用 在工业和民用上都有很多的电机拖动系统，例如：风扇、水泵、机床、卷绕机、电梯、传送带、起重机、卷扬机、注塑机等。这些负载有的偏重要求电机转速、有的要求转矩、有的要求功率，变频器能够在满足这些要求的同时，还能改善拖动系统的性能，这就是变频器能够在市场上广泛应用的原因。 变频器的（原始）功能是将频率、电压都固定的交流电变换成频率、电压都连续可调的三相交流电源。在电机上的应用就是通过改变电源频率而改变电机速度，因为电机的速度公式是： 其中，n是转速，f是频率； 在拖动系统中，变频调速有以下优点： 1，节能；节能是变频器应用最典型的例子，诸如风机、泵类、卷扬机等负载。 （空调用送风机、压缩机） 2，省力化、自动化及提高生产效率；传送带的防止跌落，闭环控制自动调整风压等，相对于直流调速、齿轮箱更有明显的优势。 3，提高质量；电梯的平滑启动，卷绕机的斜线缠绕及张力控制等。 中国变频器市场分析 变频器自20世纪60年代问世，到20世纪80年代在主要工业化国家已广泛使用。20世纪90年代以来，随着人们节能环保意识的加强，变频器的应用越来越普及，广泛应用于国民经济的各行各业和人民的日常生活中，变频器产品也从以大功率双极晶体管(GTR)为主的时代发展为以绝缘栅晶体管(IGBT)为主的时代。国际知名的“ARC机构”研究统计1998年世界交流电动机实施调速控制的传动产品的销售额为48.5亿美元，其中北美占21％，日本占27％，日本之外的亚洲占12％，欧洲、中东及非洲占39％，拉丁美洲占1％。1999年，国际大功率交流调速装置的销售额为24亿美元。 目前，我国电机的总装机容量已达4亿kW，年耗电量占全国用电量的近60％，但我国电机驱动系统的能源利用率却非常低，基本上要比国外平均水平低20％，70％的电机只相当于国际20世纪50年代的技术水平，电机驱动系统能效比国外低20％左右，节能潜力巨大。 市场现状：相对于工业化国家来说，我国变频器行业起步比较晚，到20世纪90年代初，国内企业才开始认识变频器的作用，并开始尝试使用，国外的变频器产品正式涌进中国的市场。最先进入中国变频器市场的是日本厂家，1986年我国传统电机厂开始引进日本的变频设计和制造技术，1988年日本三垦公司的第一台低压变频器进入中国，较早进入的还有东芝、三菱等。此时进入国内的变频器多为以大功率晶体管为逆变元件的产品，属于变频器的第二代产品。随后进入中国的有日本的其他厂家以及其他国家的一些厂家，如日本的富士、日立，德国的西门子、德国的伦茨(Lenze)、法国的施耐德，芬

变频器技术应用试题库

《变频器技术应用》试题库 . 5. 6. 7.a. . 9. B. . 13. A. 14. A .15. 16. . 18. B. A . 一、选择题 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（ C ）。 A：PWM B：PAM C：SPWM D：SPAM 2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ A ）调速。 A：恒功率B：恒转矩 C：恒磁通D：恒转差率 3、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（ C ）。 A：直流制动B：回馈制动 ） C：反接制动D：能耗制动 4、对于风机类的负载宜采用（ D ）的转速上升方式。 A：直线型B：S型C：正半S型D：反半S型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码（）设定。 A：F009 B：F010 C：F011 D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（）V。 A：200 B：220 C：400 D：440 7、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（ A ）有关系。 A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度 8、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（ D ）。 ） A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT 9、IGBT属于（ B ）控制型元件。 A：电流B：电压C：电阻D：频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制（ B ）进行的。 A：载波B：调制波C：输入电压D：输入电流 11、为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器设置了（ A ）功能。 A：频率增益B：转矩补偿C：矢量控制D：回避频率 12、为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（ B ）功能。 A：转矩补偿B：转差补偿C：频率增益D：段速控制 13、变频器安装场所周围振动加速度应小于（ A ）g 。 * A： 1 B：0.5 C：D：

常用高压变频器技术对比研究

众所周知，大功率风机、水泵的变频调速方案，可以收到显著的节能效果，其直接经济效益很大，宏观经济效益及社会效益则更大。可以预计，大功率交流电机变频调速新技术的发展是我国节能事业的主导方向之一。 目前，阻碍变频调速技术在高压大功率交流传动中推广应用的主要问题有两个：一是我国大容量<200kW以上）电动机的供电电压高< 6kV、10kV），而组成变频器的功率器件的耐压水平较低，造成电压匹配上的难题；二是高压大功率变频调速系统技术含量高，难度大，成本也高，而一般的风机、水泵等节能改造都要求低投入、高回报，从而造成经济效益上的难题 这两个世界性的难题阻碍了高压大容量变频调速技术的推广应用，因此如何解决高压供电和用高技术生产出低成本高可靠性的变频调速装置是当前世界各国相关行业竞相关注的热点。 一般来讲，在高压供电而功率器件耐压能力有限的情况下，可采用功率器件串联的方法来解决。 但是器件在串联使用时，因为各器件的动态电阻和极电容不同，而存在静态和动态均压的问题。如果采用与器件并联R和RC的均压措施，会使电路复杂，损耗增加；同时，器件的串联对驱动电路的要求也大大提高，要尽量做到串联器件同时导通和关断，否则由于各器件开断时间不一，承受电压不均，会导致器件损坏甚至整个装

置崩溃。 谐波问题是所有变频器的共同问题，尤其在大功率变频调速中更为突出。谐波会污染电网，殃及同一电网上的其它用电设备，甚至影响电力系统的正常运行；谐波还会干扰通讯和控制系统，严重时会使通讯中断，系统瘫痪；谐波电流也会使电动机损耗增加，因而发热增加，效率及功率因数下降，以至不得不“降额”使用。 还有效率问题，变频调速装量的容量愈大，系统的效率问题也就愈加重要。采用不同的主电路拓扑结构，使用的功率器件的种类、数量的多少，以及变压器，滤波器等的使用，都会影响系统的效率。为了提高系统效率，必须设法尽量减少功率开关器件和变频调速装置的损耗。 可靠性和冗余设计问题，一般的高压大功率拖动系统都要求很高的系统可靠性，尤其是国民经济的重要部门如电力、能源、冶金、矿山和石化等行业，一旦出现故障，将会造成人民生命财产的巨大损失，因此高压变频装置设计中是否便于采用冗余设计及旁路控制功能也是至关重要的。 目前世界上的高压变频器不象低压变频器那样具有成熟的、一致性的拓扑结构，而是限于采用目前电压耐量的功率器件，如何面

《变频器应用与维修》课程标准

《变频器应用与维修》课程标准 课程名称：变频器应用与维修 适用专业：高等职业技术学院《电气自动化技术》专业 1、前言 1．1课程的性质： 《变频器应用与维修》是电气自动化技术专业的一门专业课程，其目标是培养学生具备从事变频器运行、安装、调试与维修及工程应用的基本职业能力，本专业学生应达到中级维修电工职业资格证书中相关技术考证的基本要求。 1．2设计思路 本课程标准的总体设计思路：变三段式课程体系为任务引领型课程体系，打破传统的文化基础课、专业基础课、专业课的三段式课程设置模式，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；变知识学科本位为职业能力本位，打破传统的以“了解”、“掌握”为特征设定的学科型课程目标，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的知识传授方式，以“工作项目”为主线，创设工作情景，结合职业技能证书考证，培养学生的实践动手能力。 本课程标准以电气运行与控制专业学生的就业为导向，根据行业专家对电气自动化技术专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，遵循学生认知规律，紧密结合职业资格证书中的考核要求，确定本课程的工作模块和课程内容。为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，要将本课程的教学活动分解设计成若干项目，以项目为单位组织教学，以典型设备为载体，引出相关专业理论知识，使学生在项目实践中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。 本课程建议课时为60学时。课时数以课程内容的重要性和容量来确定。 2、课程目标 通过任务引领型的项目活动，掌握变频器应用与维修的技能和相关理论知识，能完成本专业相关岗位的工作任务。具有诚实、守信、善于沟通和合作的品质，树立环保、节能、安全意识，为发展职业能力奠定良好的基础。 职业能力培养目标 ●会识读通用变频器系统的说明书 ●能识读通用变频器系统图 ●能设置变频器系统参数 ●会调试典型变频器系统

高压大功率变频器应用研究论文

高压大功率变频器应用研究论文 引言 山东风光电子有限公司是在多年研制中低压变频器的基础上，综合了国内外高压大功率变频器的多种方案的优缺点，采用最优方案研制成功的，并于2002年12月通过了省级科技成果及产品鉴定，成为国内生产高压大功率变频器的为数较少的几个企业之一。 2国内现生产的高压大功率变频器的方案及优缺点 目前，国内生产的高压大功率变频器中，以2种方案占主流:一种是功率单元串联形成高压的多重化技术;另一种是采用高压模块的三电平结构。而其他的采用高-低-高方案的，由于输出升压变压器技术难度高，成本高，占地面积大，都已基本被淘汰。因此采用高-高方案是高压大功率变频器的主要发展方向。 而高-高方案又分为多重化技术(简称CSML)和三电平(简称NPC)方案，目前有的厂家生产的高压大功率变频器是采用的三电平方案，而大多数厂家则是采用低压模块、多单元串联的多重化技术。这2种方案比较，各有优缺点，主要表现在: (1)器件 采用CSML方式，器件数量较多，但都是低压器件，不但价格低，而且易购置，更换方便。低压器件的技术也较成熟。而NPC方案，采用器件少，但成本高，且购置困难，维修不方便。 (2)均压问题(包括静态均压和动态均压) 均压是影响高压变频器的重要因素。采用NPC方式，当输出电压较高时(如6kV)，单用单个器件不能满足耐压要求，必须采用器件直接串联，这必然带来均压问题，失去三电平结构在均压方面的优势，系统的可靠性也将受到影响。而采用CSML方案则不存在均压问题。唯一存在的是当变频器处于快速制动时，电动机处于发电制动状态，导致单元内直流母线电压上升，各单元的直流母线电压上升程度可能存在差异，通过检测功率单元直流母线电压，当任何单元的直流母线电压超过某一阈值时，自动延长减速时间，以防止直流母线电压上升，即所谓的过压失速防止功能。这种技术在低压变频器中被广泛采用，非常成功。

我国变频调速技术

我国变频调速技术 近10年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场历 史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交 流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手 段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节间效果，广泛的适用范围及其 它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。 我国变频调速技术的发展概况 电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置3部分组成。电气传动关系到合理地使用电动机以节约电能和控制机械的运转状态（位置、速度、加速度等），实现电能-机械能的转换，达到优质、高产、低耗的目的。电气传动分成不调速和调速两大类，调速又分交流调速和直流调速两种方式。不调速电动机直接由电网供电，但随着电力电子技术的发展这类原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能（节约15%～20%或更多），改善产品质量，提高产量。在我国60%的发电量是通过电动机消耗的，因此调速春传动是一个重要行业，一直得到国家重视，目前已有一定规模。 近年来交流调速中最活跃、发展最快的就是变频调速技术。变频调速是交流调速的基础和主干内容。上个世纪变压器的出现使改变电压变得很容易，从而造就了一个庞大的电力行业。长期以来，交流电的频率一直是固定的，变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。 我国电气传动产业始建于1954年当时第一批该专业范围内的学生从各大专院校毕业，同时在机械工业部属下建立了我国第一个电气传动成套公司，这就是后来天津电气传动设计研究所的前身。我国电气传动与变频调速技术的发展简使见表1。现在我国已有200家左右的公司、工厂和研究所从事变频调速技术的工作。 我国是一个发展中国家，许多产品的科研开发能力仍落后于发达国家。至今自行开发生产的变频调速产品大体只相当于国际上80年代水平。随着改革开放，经济高速发展，形成了一个巨大的市场，它既对国内企业，也对外国公司敞开。很多最先进的产品从发达国家进口，在我国运行良好，满足了我国生产和生活需要。国内许多合资公司生产当今国际上先进的产品，国内的成套部分在自行设计制造的成套装置中采用外国进口公司和合资企业的先进设备，自己开发应用软件，能为国内外重大工程项目提供一流的电气传动控制系统。虽然取得很大成绩，但应看到由于国内自行开发、生产产品的能力弱，对国外公司的依赖性严重。 目前国内主要的产品状况如下:

交流伺服与变频器的应用与维修课程标准64课时

《交流伺服与变频器的应用与维修》课程标准 二、课程性质和任务 交流伺服与变频器在工业自动化领域的应用已经越来越广泛，交流调速代替传统的直流调速已成为工业自动化领域的趋势。为了使教学内容能紧跟技术发展，以适应职业岗位的需求，特开设本课程。 本课程是《机电一体化》、《数控设备应用与维护专业》、《机械制造及自动化》等机电类专业的通用专业基础课程，是学生掌握面广量大的通用型交流伺服与变频器基础知识与应用、维修技能的支撑课程。 本课程的教学重点是用于通用机械、纺织机械、包装机械、自动线、工业机器人以及经配套国产数控系统的济型数控机床等机电一体化设备的通用型交流伺服与变频器，课程不包括全功能型数控系统所配套的交流伺服与主轴系统方面的内容。 通过本课程学习，学生应掌握机电一体化设备应用与维修人员在交流伺服与变频器应用与维修方面所需的理论知识；使得学生能够根据不同的控制要求，规划问题解决方案；能利用变频器与交流伺服的功能解决工程实际问题；能熟练操作、使用通用型交流伺服与变频器；并初步具备故障的分析和维修能力。 课程涉及变频器与交流伺服两个学习领域，由于变频器与交流伺服的结构、原理、用途相近，出于知识与技能体系的考虑，课程设置时原则上应将两个学习领域合并，以增加系统性，避免教学内容的重复与交叉。课程采用项目式教学课程体系与工学结合的教学模式，开设一学期，课程教学的学时建议为64学时/4学分。 三、课程教学目标 使学生熟悉变频器与交流伺服的工作原理；能识读与变频器与交流伺服相关的电路图；掌握常用变频器与交流伺服的功能与参数；具备机电一体化设备操作、调试、维修人员所必需的基本知识。 （一）知识目标 1. 了解感应电机的变频调试原理； 2. 能够应用变频器解决工程实际问题； 3. 掌握变频器的使用、调试、维修方法。 4. 了解交流伺服的控制原理； 5. 能够应用交流伺服解决工程实际问题； 6. 掌握交流伺服的使用、调试、维修方法。 （二）能力目标 1. 知道感应电机、伺服电机的调速原理； 2. 会使用、选择变频器；

变频器技术应用试题库

《变频器技术应用》试题库 (1.c 2.a 3.c. 4.d 5. 6. 7.a. 8.D. 9. B. 10.B 11.A. 12.B 13. A. 14. A .15. 16. 17.C. 18. B. 19.B.20. A 21.A. 22.A) 一、选择题 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（ C ）。 A：PWM B：PAM C：SPWM D：SPAM 2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ A ）调速。 A：恒功率B：恒转矩 C：恒磁通D：恒转差率 3、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（ C ）。 A：直流制动B：回馈制动 C：反接制动D：能耗制动 4、对于风机类的负载宜采用（ D ）的转速上升方式。 A：直线型B：S型C：正半S型D：反半S型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码（）设定。 A：F009 B：F010 C：F011 D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（）V。 A：200 B：220 C：400 D：440 7、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（ A ）有关系。 A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度 8、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（ D ）。 A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT 9、IGBT属于（ B ）控制型元件。 A：电流B：电压C：电阻D：频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制（ B ）进行的。 A：载波B：调制波C：输入电压D：输入电流 11、为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器设置了（ A ）功能。 A：频率增益 B：转矩补偿 C：矢量控制 D：回避频率 12、为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（ B ）功能。 A：转矩补偿 B：转差补偿 C：频率增益 D：段速控制 13、变频器安装场所周围振动加速度应小于（ A ）g 。 A： 1 B：0.5 C：0.6 D：0.8 14、变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（ A ）型。 A：电流B：电阻C：电感D：电容

变频器原理与应用 第二版王廷才 课后习题解答

变频器原理及应用习题解析 第1章概述 1.什么叫变频器？变频调速有哪些应用？ 答：变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电的装置。 变频调速的应用主要有：①在节能方面的应用。例如风机、泵类负载采用变频调速后，节电率可以达到20%～60%；②在提高工艺水平和产品质量方面的应用。例如变频调速应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域；③在自动化系统中的应用。例如，化纤工业中的卷绕、拉伸、计量、导丝；玻璃工业中的平板玻璃退火炉、玻璃窑搅拌、拉边机、制瓶机；电弧炉自动加料、配料系统以及电梯的智能控制等。 2.为什么说电力电子器件是变频器技术发展的基础？ 答：变频器的主电路不论是交-直-交变频或是交-交变频形式，都是采用电力电子器件作为开关器件。因此，电力电子器件是变频器发展的基础。 3.为什么计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱？ 答：计算机技术使变频器的功能也从单一的变频调速功能发展为包含算术、逻辑运算及智能控制的综合功能；自动控制理论的发展使变频器在改善压频比控制性能的同时，推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制和自适应控制等多种模式。现代的变频器已经内置有参数辨识

系统、PID调节器、PLC控制器和通讯单元等，根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多种应用。 4.变频调速发展的趋势如何？答：①智能化；②专门化；③一体化； ④环保化. 5.按工作原理变频器分为哪些类型？按用途变频器分为哪些类型？ 答：按工作原理变频器分为：交-交变频器和交-直-交变频器两大类。 按用途变频器分为：①通用变频器；②专用变频器。 6.交-交变频器与交-直-交变频器在主电路的结构和原理有何区别？ 答：交-交变频器的主电路只有一个变换环节，即把恒压恒频（CVCF）的交流电源转换为变压变频（VVVF）电源；而交-直-交变频器的主电路是先将工频交流电通过整流器变成直流电，再经逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。 7.按控制方式变频器分为哪几种类型？ 答：按控制方式变频器分为：①V/f控型变频器；②转差频率控制变频器；③矢量控制变频器；④直接转矩控制变频器。 第2章变频器常用电力电子器件 1.晶闸管的导通条件是什么？关断条件是什么？ 答：晶闸管的导通条件：在晶闸管的阳极A和阴极K间加正向电压，同时在它的门极G和阴极K间也加正向电压。要使导通的晶闸管的关断，必须将阳极电流I A降低到维持电流I H以下，上述正反馈无法维持，管子自然关断。维持电流I H是保持晶闸管导通的最小电流。 2. 说明GTO的开通和关断原理。与普通晶闸管相比较有何不同？

大功率水冷型变频器概述

合康变频大功率水冷型变频器介绍 产品设计部：聂鹏一、技术背景 高压变频器在运行过程中要产生一定的功耗，一般为其容量的3~5%。其中 移相变压器约占45%，整流及逆变约占40%，控制系统、主回路电缆与铜排等约占15%。 高压变频器的散热方式主要以自然冷却、强迫风冷、水冷三种方式为主。国内高压变频器的散热方式以强迫风冷为主流。随着国内变频器技术近几年持续的发展，变频器容量的不断提高，强迫风冷散热受散热器面积、环境温度、变频器使用环境、风机体积与噪音等多方面原因影响，已不能完全满足大功率变频器的散热要求。 影响高压变频器可靠性的多种因素中，散热是至关重要的，大功率半导体器件与移相变压器工作时所产生的热量，将导致器件温度的升高，如果没有适当的散热措施及时将热量带走，就可能导致器件温度超过器件所允许的最高结温，从而导致器件性能的恶化甚至损坏。所以在设计中，选择适当的散热方式，并进行合理的设计，能有效延长器件使用寿命，是提高变频器可靠性不可缺少的重要环节之一。 由于水冷散热方式具有优异的散热性能和较高可靠性，且对环境适应能力强，所以水冷散热在大功率高压变频器上应用非常必要。

三、合康变频水冷型变频器组成与散热原理 3.1 变频器组成部分 水冷型变频器由启动柜、移相变压器、功率单元柜、控制柜与循环纯水冷却机组组成。与强迫风冷型变频器比较，循环纯水冷却机组为新增加部件，其它部件两者无区别。（见图一） 1. 启动柜、 2. 移相变压器、 3. 功率单元柜、4控制柜、5. 循环纯水冷却机组3.2冷却回路工作原理介绍 3.2.1冷却回路示意图（见图二） 图二

3.2.2冷却回路工作描述 冷却水在主循环泵的驱动下，沿管道以恒定的流速通过功率单元散热器，连续不断地带出热量；冷却水升温后沿主管回路进入换热器设备进行热量交换；换热后的冷却水回流至主循环泵的进口，形成一个封闭的循环冷却系统。 水冷系统控制模块根据预设的冷却水温度值自动调节换热比例，从而精确地控制水的温度。根据冷却容量、现场环境条件的不同，系统可以采用水—水、水—风等各种二次热交换形式将热量释放到环境中。 四、合康变频水冷型变频器方案介绍 4.1变压器 4.1.1 组成部分（见图三） 图三 4.1.2工作原理 变压器类型：强迫油循环水冷却式油浸变压器 变压器油箱、油水换热器、油泵通过管道串联成封闭的回路。变压器工作时产生热量，因变压器本体浸泡在冷却油中，热量传递给冷却油。在油泵的作用下，强迫冷却油流动，热油从油箱上端流出，通过封闭管道流经油水换热器时与冷却水进行热交换，热油中的热量被冷却水带走，冷却后的油沿管道重新回到油箱，以此循环实现变压器的散热。 4.1.3 特点： 冷却类型：油水换热； 损耗小，效率＞99%； 过载能力强，1.5倍容量下可持续运行120分钟； 变压器油箱 油水换热器冷却水入口 变压器回油管道 油水换热器 油水换热器冷却水出口 图三