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SchneiderElectric1-IndustryBU,China产品基础知识人力资源部郭建梅目录第一个问题：什么是变频器？第二个问题：变频调速原理第三个问题：什么是高压变频器？第四个问题：高压变频器有什么功用？第五个问题：高压变频器的应用行业第六个问题：公司产品型号的意义第七个问题：HARSVERT变频器的结构第八个问题：HARSVERT变频器的工作原理（难）第九个问题：HARSVERT变频器的特点（难）一、什么是变频器?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。二、变频器的调速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；p——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的交流电的频率f，就可以平滑地调节异步电动机的转子转速n。二、变频器的调速原理三、什么是高压变频器？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、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。高压变频器：用于驱动1kV以上交流电动机的中、大容量变频器称为高压变频器。三、什么是高压变频器？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。四、高压变频器有什么功用？1、可实现无级调速，变传统电机为智能电机2、显著的节能效益输出流量Q与转速n成正比：Q2/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）四、高压变频器有什么功用？100%转速-100%流量-100%压力-100%输出轴功率80%转速-80%流量-64%压力-51%输出轴功率结论：当输出轴的转速下降20%时，输出轴的功率下降49%。流体力学原理四、高压变频器有什么功用？四、高压变频器有什么功用？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、节省了维护费用四、高压变频器有什么功用？采用变频调速后，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。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、节约了电网容量四、高压变频器有什么功用？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。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四、高压变频器有什么功用？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，为优化运营提供了可靠保证。第五个问题:高压变频器的应用行业电力行业：锅炉引风机、凝结泵、送风机、循环水泵、灰渣泵等；冶金行业：鼓风机、炼钢制氧机、除尘风机、烧结风机、轧机等；石化行业：大型输油泵、化工生产的压缩机等；采矿行业：排水泵、排风扇、提升机、皮带机等；水泥行业：循环风机、高温风机、窑头风机、窑尾风机等；城市建设：自来水供水泵、排水泵、集中空调压缩机等；交通工业：机车电气传动、轨道交通电气传动等。第五个问题:高压变频器的应用行业电力行业第五个问题:高压变频器的应用行业系统设备200MW200MW300MW600MW1000MW锅炉引风机一次风机二次风机送风机汽机凝结水泵给水泵循环水泵辅机灰浆泵热网循环水泵脱硫增压风机浆液循环泵电力行业应用负载第五个问题:高压变频器的应用行业冶金行业第五个问题:高压变频器的应用行业冶金行业应用负载转炉除尘风机转炉除尘风机在用于把炼钢过程中产生的烟气（灰尘及相当一部分的有害物质），吸入到烟气处理设备中进行处理，然后再排入大气中。用高压变频调速技术，通过改变电机的转速达到调节风量的目的。在一个吹炼周期中，高速运行只有C到D的时间，其余均为中、低速运行。缩短了高速运行的时间，其节能效果非常明显，从而大大节省了炼钢的成本。第五个问题:高压变频器的应用行业冶金行业应用负载电弧炉除尘风机电弧炉的炼钢周期为70-85分钟，其中装料5-8分钟，送电熔化20-25分钟，吹氧25-28分钟，还原期12-16分钟，冲渣出钢5-7分钟。(1)通过高压变频器调速运行，节电率达到了40％以上。(2)除尘设备功耗随电炉炼钢生产工艺变化运行，实现了除尘系统的最佳工况运行,提高了系统效率。(3)有效降低了除尘系统负荷率，延长了除尘器、除尘风机、除尘电机、烟道等设备的使用寿命。(4)能降低炉内热量损失，合理控制过程温度，确保终点温度。(5)有助于改善炉内吹炼工况，缩短炼钢时间，提高钢产量改善出钢品质(6)降低补炉期间的能耗和炉衬散热损失。第五个问题:高压变频器的应用行业冶金行业应用负载第五个问题:高压变频器的应用行业石油化工行业石油天然气-冶炼主要工艺1.原油的蒸馏与硫份切割2.重油转化为轻硫份分馏3.脱硫及调和废气燃烧化工行业主要工艺1.Distillation蒸馏2.HeatExchanger热交换3.Absorption吸收4.Reactor反应第五个问题:高压变频器的应用行业石油化工行业应用负载设备风机压缩机泵第五个问题:高压变频器的应用行业水泥行业第五个问题:高压变频器的应用行业水泥行业应用负载设备生料磨循环风机煤磨循环风机窑头排风机窑尾高温风机（“塌料”工艺控制）窑尾排风机水泥磨循环风机第五个问题:高压变频器的应用行业煤矿行业巷道掘进采煤机落煤刮板输送机运煤皮带转载机运煤破岩装运支护破碎机破煤皮带机输煤至井下堆场提升机拉煤斜井皮带输煤井下通风井下水泵第五个问题:高压变频器的应用行业煤矿行业应用负载设备提升机皮带输送机主扇风机主排水泵第五个问题:高压变频器的应用行业自来水行业第六个问题:公司产品型号的意义额定电流(A)电压等级(KV)控制方式变频调速系统(VERT)产品系列(s)公司名称缩写（HAR）注：1、额定输出电流为□□□A2、电压等级：□□KV3、控制方式：A表示异步机普通控制型，VA表示异步机矢量控制型，VS表示同步机矢量控制型。额定电流130A电压等级6KV异步机变频调速系统正弦波系列公司名称缩写第六个问题:公司产品型号的意义3000V系列：375-3125KVA，适配电机300-2500KW6000V系列：375-15000KVA，适配电机300-12000KW10000V系列：375-25000KVA，适配电机300-20000KWHARSVERT-A高压变频调速系统（v/f控制、异步机）HARSVERT-VA高压变频调速系统（矢量控制、异步机）HARSVERT-S高压变频调速系统（v/f控制、同步机）HARSVERT-VS高压变频调速系统（矢量控制、同步机）HARSVERT-FVA高压变频调速系统（矢量控制、异步机、能量回馈）HARSVERT-FVS高压变频调速系统（矢量控制、同步机、能量回馈）第六个问题:公司产品型号的意义功率柜控制器柜变压器柜特点：拼装机柜；结构紧凑；零配件少；安装方便；投产快。第七个问题:HARSVERT变频器的结构旁路柜的作用：在变频器退出运行后，将电机投入工频电网运行，保证生产的连续进行。1、变压器柜第七个问题:HARSVERT变频器的结构作用主要用于安装一台干式移相变压器。变压器的作用是将网侧的高压转变为多组副边的低压，为功率模块提供工作电源。2、功率柜第七个问题:HARSVERT变频器的结构作用主要用于安装多个功率模块。功率模块是实现变频变压的核心部件。3kV系列：12个模块；6kV系列：15个模块；10kV系列：24个模块。第七个问题:HARSVERT变频器的结构功率模块第七个问题:HARSVERT变频器的结构小变压器模块输出端U、V熔断器电解电容均压电组功率模块第七个问题:HARSVERT变频器的结构光纤端口指示灯散热器（整流桥和IGBT安装在其底部）驱动板单元控制板模块的电源输入端R、S、T功率模块3、控制柜第七个问题:HARSVERT变频器的结构作用主要用于安装变频器的控制系统。端子排主控箱人机界面UPSPLC继电器空气开关3、控制柜第七个问题:HARSVERT变频器的结构净化电源系统开关电源第七个问题:HARSVERT变频器的结构光纤神经输入侧移相变压器将网侧高压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60°/n。第八个问题：HARSVERT变频器的工作原理第八个问题：HARSVERT变频器的工作原理每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电。第八个问题：HARSVERT变频器的工作原理PWM波形每一个功率单元相当于一台交-直-交电压型单相低压变频器。第八个问题：HARSVERT变频器的工作原理PWM（脉冲宽度调制）技术令V1、V4导通，V2、V3截止，则负载ZL上所得电压为a“+”、b“-”,设这时的电压为“+”；令V1、V4截止，V2、V3导通，则负载ZL上所得电压为a“-”、b“+”,设这时的电压为“-”。令V1、V3截止，V2、V4导通，则负载ZL上所得电压为0。通过调节脉冲宽度和各脉冲的“占空比”来调节频率和电压，所得到的波形即被称为PWM波形。PWM（脉冲宽度调制）技术无须输出滤波器；电机不需要降额使用；同时，电机的谐波损耗大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承和叶轮的机械力；可直接用于旧设备的改造。能够消除大部分由逆变而引起的的谐波电流，无须输出滤波器；电机不需要降额使用；同时，电机的谐波损耗大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承和叶轮的机械力。第八个问题：HARSVERT变频器的工作原理第八个问题：HARSVERT变频器的工作原理B-A+-UdA-B+0+UdVOVO-Ud+Ud0B+B-A-A+第八个问题：HARSVERT变频器的工作原理（一）现场接线简单第九个问题：HARSVERT变频器的特点（二）现场控制方式灵活DCS4~20mA/0~10V模拟给定/指示信号SIEMENS6SE7016-1EA30WR2,2kWNr.467321SIMOVERTSCRS485上位机闭环操作箱本机第九个问题：HARSVERT变频器的特点（三）适用于各种电网电压等级可满足的电压等级：3KV/3.3KV/6KV/6.6KV/10KV/11KV第九个问题：HARSVERT变频器的特点（四）对电网电压波动不敏感1、额定输入电压±10%，满负荷输出；2、主电源＋15%～-35%内波动不停机；3、主电源掉电20s内自启动。依赖于主程序实现第九个问题：HARSVERT变频器的特点（五）输入功率因数高采用二极管作为整流桥，电压与电流同相位。功率因素大于0.95。采用非二极管整流的产品，功率因数低。例如：AB公司、西门子公司的产品。需要增加功率因数补偿装置。第九个问题：HARSVERT变频器的特点（六）网侧谐波少3xxFundamenta基波3rdHarmonic3次谐波◆谐波就是