高压变频器在矿用皮带机上的应用

高压变频器的工作原理和常见故障分析贾瑟

高压变频器的工作原理和常见故障分析贾瑟摘要：随着现代科学技术的迅速发展，大量的发电企业正在使用着高压变频器。高压变频器在使用过程中具有显著的节能效果，但也存在一定的潜在安全隐患，可能会对发电企业的生产活动造成严重影响。基于此，本文先对高压变频器工作原理进行具体的分析，然后对高压变频器在运行中常见的故障及原因进深入的探讨，以供相关的工作人员参考，希望能给我国发电企业的发展带来一定的贡献。关键词：高压变频器；工作原理；常见故障；分析采用交流变频器调速技术对交流电机进行调速，具有节电效果好、调速方便、保护功能完善、组态灵活、可靠性强等很多优点。由于交流变频调速技术的众多优越性，在发电领域也得到了非常广泛的应用，对电厂内的风机、水泵等大功率耗能设备实现高压变频器调速改造，已成为公认的节能方案。随着变频器应用范围的扩大，检修维护工作中遇到的问题也越来越多。因此，本文对此进行分析。 1高压变频器工作原理高压变频器一般采用目前国际流行的功率单元串联多电平技术，系统为高-高结构。高压电直接输入变频器，经过变频器内部功率系统整流、逆变后，变频器直接高压输出至电机，不需要升压变压器等部件。每个功率单元都是一台三相输入、单相输出的脉宽调制型低压变频器，技术可靠，结构和性能完全一致，极大的提高了高压变频器的可靠性与维护性；采用叠波技术，最大限度的消除了高压变频器输出电压中的谐波含量，电压波形接近于标准的正弦波，大大改善了变频器的输出性能，是真正的“无谐波”高压变频器。变频器一般由以下几个部分组成：制动单元、微处理单元、滤波、整流、逆变、检测单元以及驱动单元等等。它能够按照电动机的具体需求为其提供所需的电源电压，从而实现调速和节能。此外，大部分变频器都具备多种保护功能，如过载保护、过电压保护以及过电流保护等。对于不同电压等级的高压变频系统，一般采用每相5～8个功率单元串联方案。通过主电路图，可以更加直观的了解变压器的副边绕组与功率单元以及各功率单元之间的电路连接方式：具有相同标号的3组副边绕组，分别向同一功率柜（同一级）内的三个功率单元供电。第一级内每个功率单元的一个输出端连接在一起形成星型连接点，另一个输出端则与下一级功率单元的输出端相连，依此方式，将同一相的所有功率单元串联在一起，便形成了一个星型连接的三相高压电源，驱动电动机运行。当电网电压为6kV时，变压器的副边输出电压即功率单元的输入电压为690V，每个功率单元的最高输出电压也为690V，同一相的五个单元串联后，相电压为690V×5=3450V，由于三相连接成星型，那么线电压便等于 1.732×3450V≈6000V，达到电网电压的水平。功率单元串联后得到的是阶梯正弦的PWM波形，PWM控制，脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要形状和幅值的波形，这种波形正弦度好，du/dt小，可减少对电机和电缆的绝缘损坏，无需输出滤波器就可以使输出电缆长度很长，电动机也不需要降额使用，可直接用于旧设备的改造；同时，电机的谐波损耗也大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承和传动部分的机械应力。通过本相上的5（8）个功率单元输出的SPWM波相叠加后，可得到正弦波形。这种波形正弦度好，dv/dt小，即使在低速下也能保持很好的波形。电机的谐波

电梯使用变频器可能出现的若干问题

伴随着大功率晶闸管(SCR)大功率晶体管(GTR)和新型场效应晶体管(IGBT)的相继问世，变频调速技术从20世纪60年代出现至今已日趋成熟，在各电气领域普及使用。电梯等特种机电设备也不例外，变频器也使设备的技术含量、性能得以突飞猛进，与传统的调速方式比较其效果是鲜而易见的。它使得电梯效率提高、运行平稳、设备寿命延长，结合PLC或微机控制，更显示无触点控制的优越性：线路简化、控制灵活、运行可靠、维护和故障监测方便。由变频器的工作原理可知，必须满足一定的安装要求才能正常工作，变频器本身也不可避免产生谐波干扰和电磁辐射等常见问题，然而电梯的功率较大、工作环境较差、安全系数要求高，因此，引发了在安装使用与维护变频器的若干问题。 1、谐波干扰问题 1.1干扰的产生机理变频器的主电路一般是交-直-交形式，即整流部分(AC/DC)和逆变部分(DC/AC)组成，先将电源进行三相桥式整流，再由大功率晶体管开关元件进行DC/AC转换。在输入部分，输入电压是正弦波，非线性二极管组成的三相整流桥及二极管参数离散将引起输入电流的波形为非正弦波。在输出部分，输出线电压是SPWM脉宽调制的矩形波，相电压是阶梯波，都是非线性的。输出电流是带毛刺的近正弦波。既然是非线性正弦波，就必将产生谐波。理论上分析，谐波中不含有3的整数倍谐波和偶次谐波，可按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，通常含有6n+1(n=l，2，3….)次谐波。谐波的频率与变频器的调制频率有关，其中5次、7次、11次、13次谐波电流占主要地位。 1.2干扰的危害输入电流谐波会使电网电压畸变，造成对其他用电设备的影响，如使变压器温度上升，产生震动噪声;引起保护电器误动作;导致计量仪表误差;破坏绝缘，影响电器正常工作，减少寿命等。按GB12668-90规定，我国高次谐波管理标准电网电压谐波电压综合畸变率的是THD%≤10%，奇次谐波THD%≤5%，偶次谐波THD%≤2%。输出电压和电流均有谐波，调制频率较低时，人耳可能听得见高次谐波频率产生的电磁噪声(尖叫声)，谐波造成电动机发热和振动，峰值电压甚至击穿绝缘，无功损耗大，cosφ减少等。调制频率较高时谐波造成的影响要小，但无论调制频率高低，谐波都会通过导线的电磁耦合形成感应干扰，并且通过电缆向空间发射高频电磁辐射干扰，对周边的线路、电气设备等造成不良影响，如电梯中干扰门机控制信号使其不能正常工作、电脑板液晶显示出错、微机时钟停止工作。一般情况下，变频器输出的谐波电压合成总量THD%应控制在5%~7%之间。 1.3干扰的抑制 [$page]无论输入还是输出谐波造成的干扰，其传播方式不外是线路传导、感应耦合和空中辐射三种方式，所以在抑制干扰的措施上我们也从这几个方面入手： (1)接电抗器和滤波器。输入端接入交流电抗器ACL，它对抑制5~9次谐波效果很显著，cos φ也可提高到75%~85%，输出端一般不接电抗器，选用时电抗器的压降最好控制在5%以下。串联在整流桥和滤波电容之间的直流电抗器DCL也能明显抑制谐波电流和提高功率因数。接电源滤波器时应注意：输出侧的滤波器电容器只能接在电动机侧，且应接入电阻，防止逆变器因电容的充放电受冲击，滤波电抗器三相连接线必须按同方向绕在同一磁芯上，才能对基波电流无影响。容量大于22KW时一般选用并联方式的电源滤波器。 (2)合理布线和线路屏蔽。变频器应使用单独变压器供电，两台变频器同时使用时更要彼此远离;其他设备和控制线路在布局上尽量远离变频器的输入、输出线(最低也在10cm以上)，并且不要与其平行走线，最好垂直交叉;信号控制线相绞可抑制差模干扰信号;布线时设备合理接地也是抑制谐波干扰的方法之一，接地时除了要按国家规定用足够线径的接地线保证接地电阻不大于5Ω之外，变频器还要单独接地，接地点尽量靠近变频器，接地线远离电源线

变频器在数控机床上的应用

数控机床变频改造解决方案一数控机床说明数控机床的主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，是电动机带动齿轮箱来传动和调速的。在机械加工过程中，需要经常对主轴的旋转有不同的运行速度要求，操作人员通过手柄组合的多个位置来控制离合器的分与合，得到齿轮的多种组合，从而得到多档的转速，操作不方便，维修量也比较大，实践证明，调速用的电磁离合器损坏率较高。原有机床的主轴传动的这一特点已经不能适应经济的快速发展对数控机床的需求，目前，数控机床配套使用变频器对主轴进行调速控制越来越普遍和实用。二系统简介整个电气系统由数控机床CNC、迈凯诺变频器、时间继电器、制动组件等组成。接线图如下图所示：（1）交流电源通过断路器连接至主电路的电源端子(R、S、T)。变频器输出端子(U、V、W)按正确相序连接主轴电动机。当运行命令和电动机的旋转方向不一致时，可在U、V、W三相中任意更改两相接线，或将控制电路端子FWD/REV调换一下。（2）频率给定命令由CNC以0-10V(或-10V~10V)的形式给定，从变频器的AI1和GND 接入。电机的转向和运行控制由变频器数字输入端口(DI)的状态决定。（3）当数字端子D1与端子COM接通时，端子D1上为高电平，电机正转；当数字端子D2与端子COM接通时，端子D2上为高电平，电机反转；当数字端子D1和端子D2均不与端子COM接通时，端子D1和端子D2上均为低电平，电机停止。端子D1与端子COM之间的接通或断开、端子D2与端子COM接通之间的接通或断开，由两对继电器触点控制，这两个继电器可由数控系统所发出的主轴正转和主轴反转指令控制。同时，变频器的两路数字输出端口分别设置为：TIA和TIC（功能设置为：运行输出）；T2A和T2C（功能设置为：故障输出）。

高压变频器方案

一、概述高压变频器调速系统是将变频调速技术应用于大功率高压电机调速的一种电力换流装置，是国家大型设备节能技术改造及建设推广项目，应用范围广泛，应用高压变频调速器能大幅度降低电机的电耗，其节能效果一般在30%以上，具有明显的节能与环保效益，对提高企业的能源利用率，延长设备的使用寿命，减少设备运行费用与设备维护费用，确保用户的用电质量与用电可靠性，能起到极大的促进作用。在社会积极倡导各行业节能、减排的今天，甲方同时也做出积极地响应。甲方对现场控制对象（高惯量风机）提出的高性能控制装置高压变频器无疑就是其中的一例。根据现场使用情况、工艺要求，利用选用优良的大功率、高电压变频控制装置，不但可以调节电机的转速、转矩充分发挥其电气机械特性，而且可以更大程度上为钢厂、社会节能同时能够获得的更大的经济效益。本系统方案就是给现场高惯量风机选择一款综合性能较好的高压变频器。二、被控设备基本参数、工作环境、电网情况 1、风机：型号：Y5-2*48N026.5F 流量：700000m3/h 转速：965r/min 转动惯量：23000kg/m3 2、驱动电机：型号：YBPK710-6 额定功率：2240KW 额定电压：6KV 额定电流：261A 变频运行：电动机Y型接法效率：96.0% 功率因素：0.86 绝缘等级：F 3、设备现场环境情况：温度：0-40℃湿度：≤95%，不凝露 4、10KV电网情况额定电压：10KV 正常电压波动范围：+/-10% 额定频率：50HZ 频率变化范围：+/-10% 三、高压变频器控制方案及选择交流变频调速技术是现代化电气传动的主要发展方向之一，它不仅调速性能优越，而且节能效果良好。实践证明，驱动风机、水泵的大、中型笼型感应电动机，采用交流变频调速技术，节能效果显著，控制水平也大为提高。目前，变频调速技术已广泛应用于低压（380V）电动机，但在中压（3000V以上）电动机上却一直没有得到广泛应用，造成这种情况的主要原因是目前在低压变频器中广泛应用的功率电子器件均为电压型器件，耐压值基本都在1200-1800V，研制高压变频器难度较大，为了攻克这一技术难题，国内外许多科研机构及大公司都倾注大量人力物力进行研究，工业发达国家高压变频器技术已趋于成熟，国外几家著名电器公司都有高压大容量变频器产品，典型的如美国A-B（罗克韦尔自动化公司所属品牌）、欧洲的西门子公司、ABB 公司等。这些公司产品的电压一般为3-10kv，容量从250-4000kw，所采用的控制方式、变流方式及其他方面的关键技术也有很大差别。 A-B 从1990 年研制成功并开始投入商业运行的变频器主要采CSI-PWM技术，即电流源逆变-脉宽调制型变频器，采用电流开关器件，无需升降压变压器即可以直接输出6KV 电压，分强制风冷和水冷型，功率从300 到18000 马力，至今已经应用于多个行业上千台应用记录。是最有影响力，最为广泛接受的中压变频技术。美国罗宾康公司采用大量低压电压型开关器件，配合特殊设计的多脉冲多次级抽头输出隔离整流变压器，同样能够实现输出端直接6 千伏输出，由于是大量低压元件串接，故被称之为多极化电压性解决方案。西门子公司和ABB 公司分别采用中压IGBT 和IGCT 器件，是典型的电压型变频器。器件耐压等级为4160/3300V，直接输出电压最高达3300V。所以国内也有将此种方案称为高中方案，对应的将6KV-6KV（如A-B 方案）称为高高方案。中压变频器的发展和广泛应用是最近十几年的事情，相比之下低压变频器的应用却已经有超过二十年的时间。在中压变频器大面积推广应用之前，也出现了另外一种方案。即采用升降压变压器的“高-低-高”式变频器，

高压变频器的工作原理与性能特点

高压变频器的工作原理与性能特点一、高压变频器的基本构成： 1、高压变频器的构成：内部是由十八个相同的单元模块构成，每六个模块为一组，分别对应高压回路的三相，单元供电由移相切分变压器进行供电。（原理图） 2、功率单元构成：功率单元是一种单相桥式变换器，由输入切分变压器的副边绕组供电。经整流、滤波后由4个IGBT 以PWM方法进行控制，产生设定的频率波形。变频器中所有的功率单元，电路的拓扑结构相同，实行模块化的设计。其控制通过光纤发送。来自主控制器的控制光信号，经光/电转换，送到控制信号处理器，由控制电路处理器接收到相应的指令后，发出相应设的IGBT的驱动信号，驱动电路接到相应的驱动信号后，发出相应的驱动电压送到IGBT控制极，操作IGBT关断和开通，输出相应波形。功率单元中的状态信息将被收集到应答信号电路中进行处理，集中后经电/光转换器变换，以光信号向主控制器发送。二、高压变频器运行原理：高压变频器的每个功率单元相当于一个三电平的二相输出的低压变频器，通过叠加成为高压三相交流电，变频器中点与电动机中性点不连接，变频器输出实际上为线电压，由A相和B相输出电压产生的UAB输出线电压可达6000V，为25阶梯波。如下图所示，为输出的线电压和相电压的阶梯波形，UAB不仅具有正弦波形而且台阶数也成倍增加，因而谐波成分及dV/dt均较小。三、多电平单元串联叠加高压变频器在运行后，将输入的工频的三相高压交流电转化为可以进行频率可调节的三相交流电，其电压和频率按照V/F的设定进行相应的调节，保持电机在不同的频率下运行，而定子磁心中的主磁通保持在额定水准，提高电机的转换效率。在变频器输入侧，由于变频器多个副边绕组的均匀位移，如6KV输出时共有+250、+150、+50、-50、-150、-250共6种绕组，变频器原边电流中对应的电流成分也相互均匀位移，构成等效36脉动整流线路，变流转换产生的谐波都相互抵消，湮灭。工作时的功率因数达0.95以上，不需要附加电源滤波器或功率因数补偿装置，也不会与现有的补偿电容装置发生谐振，对同一电网上运行的电气设备没有任何干扰。四、高压变频器的性能特点： 1、应用范围：调速范转宽，可以从零转速到工频转速的范围内进行平滑调节。在大电机上能实现小电流的软启动，启动时间和启动的方式可以根据现场工况进行调整。频率的调整是根据电机在低频下的压频比系数进行电压和频率的输出，在低转速下，电机不仅是发热量低，而且输入电压低，将使电机绝缘老化速度降低。 2、技术新颖串联多重化叠加技术的应用实现了真正意义的高-高电力变换，无需降压升压变换，降低了装置的损耗，提高了可靠性，解决了高压电力变换的困难。串联多重化叠加技术的应用还为实现纯正弦波、消除电网谐波污染开辟了崭新的途径。移相变压器移相变压器是单元串联型多电平高压大功率变频器中的关键部件之一。用低压电力电子元件做高压变频器通常有两种方法：一是用低压元件直接串联，另一种方法是用独立的率变频器的主流。以6kV变频器为例：它的每相由6个独立的、额定电压为Ve=577V（峰值为816V）的低压功率单元串联而成，输出相电压为3464V线电压可达6000V左右。每个功率单元承受全部输出电流但只提供1/6相电压和1/18的输出功率。每个功率单元分别由变压器的一组二次绕组供电，功率单元之间以及变压器二次绕组之间相互绝缘。很明显移相变压器在该变频器中起了两个关键的作用：一是电气隔离作用才能使各个变频功率单元相互独立从而实现电压迭加串联，二是移相接法可以有效地消除35次以下的谐波。（理论上可以消除6n-1次以下的谐波, n为单元级数）

变频器在电梯门机系统中的应用

电梯对门机系统的要求是当电梯运行到指定楼层的平层位置时，门机能按照接收到机房给出的开门指令实现开门动作，当轿厢内的乘客走出来以及轿厢外的乘客进入轿厢以后，门机能按照接收到机房给出的关门指令实现关门动作，并在开关门的同时通过机械结构打开和关闭层门装置。随着变频技术的不断发展和成熟，VVVF型变频调速门机以其优越的性能，超长的使用寿命和安全节能的使用方法，已全面取代继电器控制的交流调速门机。 1 VVVF 型变频调速门机的硬件组成 VVVF型变频调速门机的硬件组成如图员所示。由图1 可知，VVVF 型变频调速门机由控制室、数字式VVVF 门机变频器、三相异步电动机、编码器和门机底板等机械结构组成。控制室提供控制系统所需的AC220 V和DC24 V电源，并将开门关门信号传送给门机变频器，门机变频器根据接收到的开门关门信号输出电压，驱动电动机开门或关门，并将开门关门到位信号反馈到控制室；编码器是将编码器板安装在电动机的转动轴上，上面装有一个带磁环的同步带轮，同步带轮的磁环每隔90毅有一对NS 极，编码器板上有两个霍尔元件，当NS 极经过霍尔元件时会产生脉冲，电机的正反转导致编码器输出正脉冲或负脉冲给门机变频器，门机变频器根据反馈回来的脉冲数来判断门机当前的位置；由于门机有开门或关门两种运行方式，门机变频器根据接收到的开门或关门信号变频驱动三相异步电动机正转或反转，正转即为开门，反转即为关门，并根据接收到的正脉冲或负脉冲判断门机是否已经开关到位。 2 VVVF 门机变频器控制系统及工作原理门机变频器系统接线图如图2 所示。

2.1 门机变频器工作原理开门及关门信号经过滤波器滤波以后输入到光耦的输入侧，产生一个低电平信号给控制用的CPU SM5964，SM5964 随即发出一串字符给控制功率模块STK621 -050 的CPU MC56F8013，MC56F8013 根据收到的字符传回一个握手信号，如果SM5964 判断这个握手信号正确，则说明握手成功，功率模块对应输出频率0到50 Hz，电压0~310 V，驱动三相异步电动机运转，由编码器产生脉冲反馈电机的运行位置及状况，反馈信号经由滤波器处理后送给SM5964，达到精确的控制。 2.2 门机变频器性能特点门机变频器直接输入AC220 V，310 V 变频输出。变频器主要由开关电源模块、功率模块、控制模块和操作显示模块组成。开关电源模块提供所有的直流电源；控制模块根据各种不同的工况要求对门机的运行进行精确的控制，对变频器进行实时的监控和控制，从而保证变频器的输出可靠；功率模块输出接近正弦的PWM波形，电机的谐波损耗大大减少，变频器无需外接滤波器即可给电机供电，而且转矩脉动低，可有效的消除电机发热及负载机械的振动；操作显示模块提供一个观察和操作变频器的平台，可以根据不同的需要任意修改参数，改变变频器的压频比曲线，使门机运行得更加舒适。变频器性能稳定可靠，并配有5045 等看门狗程序对处理器的运行状况进行监控和复位，这在硬件上提高了可靠性。变频器具有完备的保护功能，主要有过电压、过电流、欠电压、过载、缺相、过热、负载短路等保护功能。在条件比较恶劣的环境下也能正常使用，低频力矩大，耗电少，可以很好的控制门机的开关，门机在开关的过程中运行平稳，速度快，无任何撞击现象，噪音低。 3 变频器部分功能参数设置变频器部分功能参数设置如表1 所列。

时代变频器在机床(镗床)上的应用.

时代变频器在机床（镗床）上的应用一般情况下机床的拖动系统是由齿轮箱来传动和调速的。它具有以下特点：1.恒功率性质由于齿轮箱变速时，转矩的变化与转速的变化成反比。若不计齿轮箱的损耗，则在全功率范围内，都具有恒功率的特点。2．低速时的过载能力强在低速段，拖动系统经齿轮降速后的额定转矩将远远高于负载的最大阻转矩，具有极强的过载能力。应用时代变频器实现调速系统的基本考虑：1、由于时代变频器调频范围很广，可在0—300Hz之间实现任意点的无级调速。一般情况下机床的拖动系统是由齿轮箱来传动和调速的。它具有以下特点：1. 恒功率性质由于齿轮箱变速时，转矩的变化与转速的变化成反比。若不计齿轮箱的损耗，则在全功率范围内，都具有恒功率的特点。2．低速时的过载能力强在低速段，拖动系统经齿轮降速后的额定转矩将远远高于负载的最大阻转矩，具有极强的过载能力。应用时代变频器实现调速系统的基本考虑： 1、由于时代变频器调频范围很广，可在0—300Hz之间实现任意点的无级调速。 2、使用变频调速，可满足镗床所要求的具有较硬的机械特性。 3、使用变频调速，可满足镗床所需要的低速时的强过载能力。 4、使用变频调速，省去齿轮变速箱等原有复杂的机械拖动，自动化程度高，操作简单，维修方便。应用实例：某机床厂主要生产各类机床，由于调速用的电磁离合器损坏率较高，了解到时代变频调速系统具有以上优点，故改用时代变频器实现变频调速。具体情况如下： 1．系统构成：（见图3） 2．原拖动系统概况 1）转速档次调速箱有8档转速：75、120、200、300、800、1200、 2000r/min。 2）电动机的主要额定参数额定容量：3.7kw 额定转速：1440r/min 负载特性：恒功率 3）控制方式由手柄组合的8个位置来控制四个离合器的分与合，得到齿轮的8种组合，从而得到8档转速。 3．使用时代变频调速的方案 1）转速档次及控制方式可采用手柄结合变频器面板控制或电位器调节获得所需的理想转速。 2）时代变频器主要参数调速范围：0——-300HZ 加减速时间：0.1——-1800S 过载能力：150% 4．结果在所有各档转速下，经反复试验，都完全符合设计要求，取得了令人满意的结果。现该产品已批量生产，投放市场。（图3）

自动换刀雕刻机的使用说明

大型数控加工中心使用说明北京正天恒业数控有限公司

目录自动换刀雕刻机的使用说明 (3) 自动换刀雕刻机新代系统常用参数设定表 (14) 使用GHOST 制作系统卡（DOS） (16)

自动换刀雕刻机的使用说明以下为工作步骤： 1.把主控制箱的总开关扳到ON状态，此时控制箱红色电源指示灯亮。 2.按下控制箱面板的驱动器电源绿色按钮、变频器电源绿色按钮，使其处于上电状态。检查气路压力要达到6bar，气缸吸合，除尘毛刷气缸处于行程的上部。 3.SYNTEC控制系统上电，进入界面后，提示：X、Y、Z轴尚未回机械原点。如下操作完成回机械原点：先按（键左上角灯亮），再按、、，此时雕刻机的XYZ方向往设定的机械坐标零点位置移动，直到面板界面里边机械坐标各轴都显示0，证明回机械原点动作完成，X回到最左边，Y回到最前面，Z上升到顶部。如下图：

回机械原点时出现问题处理方法：故障现象：回机械原点方向反。原因是限位感应器始终处于触发状态，检查感应器触发信号。 4.把要使用的刀具安装到刀具夹头内，并用手放到刀具库中：如下图刀具排列的循序为左边是第一把刀（系统默认为T1), 以此类推。从左到右依次为T1, T2,T3, T4, T5, T6, T7, T8.

如下图：放上加工材料，按下开启真空吸附泵的绿色按钮吸附住材料，按下开启吸尘泵绿色按钮。 5. 加工开始之前需要设定机器的X Y Z 三轴的工作原点（工件原点）：先手动将刀具头装上主轴（一般是程序中的第一把刀），按（键左上角灯亮），再通过按X+, X-，Y+, Y-,Z+ Z- ，如图把机头移动到雕刻物件的左下角，既该图案路径的零点位置。精确定位需要用手轮时，操作如下，先按下灯亮，手轮模式已启动。通过手轮进行精确定位，主轴运行到加工物件的左下角的状态。在系统控制器当前界面，如下操作→（Position）→（Workpiece Coor）→移

罗泾煤炭码头皮带机变频改造方案

上港集团罗泾煤炭码头皮带机系统高压变频调速节能技术方案 2013年05月

一、电机节能技术发展的背景及现状经济的高速发展带来了国民经济的持续增长，但是能源的巨大消耗也造成资源的日益短缺，现在全球各国都己认识到“节能降耗”的重要性。当今，如何满足迅速增长的能源需求，实现能源的清洁高效利用，是我国面临的一次严峻的挑战，而节能是解决这一问题的根本途径，这就意味着我们需要大力推进节能技术，提高能源的利用效率。因此我国推出了“节能优先，降低能耗”的能源发展战略思路，并且进一步提出要建设能源节约型企业，此中的“节约”具有双重含义：其一是相对浪费而言的节约。其二是要求在经济运行中对能源需求实行减量化，即：在生产和消费过程中，用尽可能少的能源，创造相同的财富甚至更多的财富。这种节约要求彻底转变现行的经济增长方式，进行深刻的技术革新，真正推动企业的全面进步。电工行业的电机节能技术是我国节能减排战略的重要组成部分，是国家的要求，也是企业提高经济效益的迫切需要。在一定意义上说，企业的竞争，更是技术的竞争，是提高资源与能源效率的竞争。电动机是我国最主要的用电设备，广泛应用于工业、商业、农业、公用设施和家用电气的各个领域，用于拖动皮带机输送机、风机、泵等各种设备。电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统。根据我国国家发改委2003年的调查结果，电机系统耗电约占我国用电量的60％以上。由于电机系统消耗了大部分的工业用电，因此提高电机系统的能源利用效率水平对于我国的能源节约和环境保护都具有相当重要的意义。根据国际协会预测，在我国通过提高电动机的能效

标准和推广高效电动机的应用，年节电数量可累计到764亿千瓦时，二氧化碳排放量可减少7640万吨。欧盟预测，对不同功率的电机效率提高1％---6％，可节能3％，每年可节约电能276亿千瓦时，相当于5座100万千瓦电站的供电能力。可见，电机的节能潜力是非常巨大的，因此也是非常必要的。二、港口皮带机系统的特点及节电原理港口的煤炭等散货堆场所采用的皮带机传输系统属于输送量大、输送距离长的大型传输设备。它具有以下特点： (1)负载量大，皮带机额定生产率一般在2500---8000t／h。 (2)性能参数高，趋向宽带化和高速化，其长度一般为1000-- 1500m，带宽为1800--2200mm(煤炭)，带速大于4m／s。 (3)装机容量大，每条皮带机一般配备两台或两台以上额定电压为 6kV、额定功率为200--一600kW的三相异步电动机。 (4)输送机分为堆料和取料两种机型，因此作业工况也具有其特殊性，即当堆、取料机在处在不同位置时，皮带机上的有料段长度也不一样，这样就造成了皮带机负载量的较大变化。在这种工况下，皮带机的输送量，远远低于皮带机的通过能力，导致输送机能耗过高，系统功率因数过低，造成了电能的大量浪费。由于港口皮带机驱动系统采用了高压异步电动机(一般为6kV的高压)作为驱动单元，其对能源造成的浪费相比采用低压控制的皮带机控制系统要大的多，因此为了降低能耗、提高功率因数，港口皮带机的输送能力应与驱动能力相匹配。因系统对电能的利用率直接反应

高压变频器简介

高压变频器基本信息变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来,原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为广范,这使得高效、合理地利用能源(尤其是电能成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户,高压大功率的更为突出,而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术,,将是时代赋予我们的一项神圣使命,而这一使命也将具有深远的意义。高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。分类与结构高压变频器的种类繁多,其分类方法也多种多样。按着中间环节有无直流部分,可分为交交变频器和交直交变频器;按着直流部分的性质,可分为电流型和电压型变频器;按着有无中间低压回路,可分为高高变频器和高低高变频器;按着输出电平数,可分为两电平、三电平、五电平及多电平变频器;按着电压等级和用途,可分为通用变频器和高压变频器;按着嵌位方式,可分为二极管嵌位型和电容嵌位型变频器等等。分类低压型变频器产品定义电压等级低于690V的可调输出频率交流电机驱动装置,就归类为低压变频器(如下图。目前,随着低压变频器技术的不断成熟,低压变频的应用场合决定了它不同的分类。单

从技术角度来看,低压变频器的控制方式也在一定程度上表明了它的技术流派。正弦脉宽调制(SPWM其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。电压空间矢量(SVPWM它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、 Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、 It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流,然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。直接转矩控制(DTC方式该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足,并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。

高压变频器原理与应用

高压变频器原理及应用 1、引言电机是工业生产中主要的耗电设备，高压大功率电动机的应用更为突出，而这些设备大部分都存在很大的节能潜力。所以大力发展高压大功率变频调速技术具有时代的必要性和迫切性。目前，随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用领域和围也越来越为广，这为工矿企业高效、合理地利用能源（尤其是电能）提供了技术先决条件。 2、几种常用高压变频器的主电路分析 (1)单元串联多重化电压源型高压变频器。单元串联多重化电压源型高压变频器利用低压单相变频器串联，弥补功率器件IGBT的耐压能力的不足。所谓多重化，就是每相由几个低压功率单元串联组成，各功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器供电，用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。但其存在以下缺点： a)使用的功率单元及功率器件数量太多，6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管，60只IGBT)，装置的体积太大，重量大，安装位置和基建投资成问题； b)所需高压电缆太多，系统的阻无形中增大，接线太多，故障点相应的增多； c)一个单元损坏时，单元可旁路，但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的，造成电压、电流不平衡，从而谐波也相应的增大，勉强运行时终究会导致电动机的损坏； d)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出； e)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出； f)由于系统中存在着变压器，系统效率再提高不容易实现;移相变压器中，6kV三相6绕组×3(10kV时需12绕组×3)延边三角形接法，在三相电压不平衡(实际上三相电压是不可能绝对平衡的)时，产生的部环流，必将引起阻的增加和电流的损耗，也相应的就造成了变压器的铜损增大。此时，再加上变压器的铁芯的固有损耗，变压器的效率就会降低，也就影响了整个高压变频器的效率。这种情况在越低于额定负荷运行时，越是显著。10kV时，变压器有近400个接头、近百根电缆。在额定负荷时效率可达96%，但在轻负荷时，效率低于90%。 (2)中性点钳位三电平PWM变频器。该系列变频器采用传统的电压型变频器结构。中性点钳位三电平PWM变频器的逆变部分采用传统的三电平方式，所以输出波形中会不可避免地

变频器在电梯中起着什么作用2008

变频器在电梯中起着什么作用2008-07-13 23:31 变频器的主要作用是通过改变交流电的频率，节能和调速，并实现自动控制和高精度控制。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。可分为交——交变频器，交——直——交变频器。交——交变频器可直接把交流电变成频率和电压都可变的交流电；交——直——交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电，再经过逆变器把这个直流电流变成频率和电压都可变的交流电。 PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%-200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6-7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额

iNVOEE VC610系列变频器数控机床应用快速设定指南v1.04

iNVOEE VC610系列变频器数控机床应用 ——— 快速设定指南v1.04 基本接线图系统安系统安装装完成完成后后，且用户参数已恢复出厂值且用户参数已恢复出厂值（（新机不用执行此操作，[F07.05]=4可用于将所有用户参数恢复出厂值，），进行如下进行如下3个步骤即可保证系统正常运行个步骤即可保证系统正常运行：：步骤1：设定电机特性参数：(对于对于没有铭牌的电机没有铭牌的电机没有铭牌的电机，，可用相应功率等级的可用相应功率等级的出厂出厂出厂默认值默认值) 按照电机铭牌参数准确输入F02组参数：电机额定频率[F02.01]（通常情况下为50.00Hz ）、电机额定电压[F02.02]（通常情况下为380.0V ）、电机额定电流[F02.03]、电机额定转速[F02.05]（4极电机一般为1440RPM ，6极电机一般为960RPM ）。注意注意：：请尽量按照实际的电机铭牌参数设定该组参数请尽量按照实际的电机铭牌参数设定该组参数，，准确的铭牌参数有利于控制特性的提升准确的铭牌参数有利于控制特性的提升，，错误的参数会导致力矩丢失甚至无法正常运行的参数会导致力矩丢失甚至无法正常运行。。提高提高电机额定电流电机额定电流[F02.03]的设定并不能提高转矩输出输出。。电机空载电流[F02.04]不用手工设定不用手工设定，，变频器变频器会通过自学习自动设定会通过自学习自动设定会通过自学习自动设定。。步骤2：电机参数自学习电机参数自学习：： 1）设定[F02.06]=1，让变频器进入电机参数学习准备状态，此时面板显示“P.tESt ”； 2）通过系统启动变频器（亦可通过修改[F01.00]=0，用面板启动，结束后将[F01.00]=1，重新设定为外部端子控制），变频器开始自动学习电机参数。如果电机参数学习成功，面板显示“SUCCE ”，[F02.06]会自动被改回0；若失败，[F02.06]会保持1，下次启动后会再次进入电机学习状态。注意注意：：通过参数自学习操通过参数自学习操作作，变频器可以自动测试并保存电机铭牌参数以外的电机内部参数变频器可以自动测试并保存电机铭牌参数以外的电机内部参数，，提高电机输出转矩及运行特性机输出转矩及运行特性。。学习过程可以不拆卸主轴皮带习过程可以不拆卸主轴皮带，，但最好将机床档位打到最低档位但最好将机床档位打到最低档位（（接近空载空载））或挂空挡或挂空挡，，以获得最佳学习效果以获得最佳学习效果。。更换电机后需要重新设定电机特性参数和做自学习更换电机后需要重新设定电机特性参数和做自学习。。电机参数学习刚开始时主轴保持静止电机参数学习刚开始时主轴保持静止（（大约6秒钟秒钟），），随后主轴随后主轴随后主轴会会自行自行加速加速加速运转运转运转，，学习完成后主轴会自行自行减速减速减速停止停止停止。。整个学习过程中整个学习过程中请不要操作机床请不要操作机床请不要操作机床，，以免造成意外伤害以免造成意外伤害。。步骤3：将主轴实际转速与系统给定转速进行校准将主轴实际转速与系统给定转速进行校准：：(亦可按照经验值设定[F00.00]和[F01.18]) 首先在机床数控系统中，将主轴最高转速参数设定为设计值Nmax 。然后试运行系统，稳定后记录变频器输出频率Fo(Hz)，及机床主轴对应实际转速Nz 。变频器输出频率Fo 可以在监视状态下(可用ESC 键切换到监视状态) F.oUt 对应实际转速Nz 可以在数控系统面板上观察到。最后按照下式进行设定：最高频率[F00.00]= 上限频率[F01.18]=(Nmax×Fo)/Nz 注意注意：：最高工作转速时不应最高工作转速时不应让电机超过额定转速让电机超过额定转速让电机超过额定转速，，以免造成电机损坏或意外伤害以免造成电机损坏或意外伤害，，并确保系统可以长时间可靠工作时间可靠工作。。根据需要调整加速时间[F01.11]和减速时间[F01.12]。制动电阻建议使用厂家标配制动电阻建议使用厂家标配：：机型范围 4.0kW 及以下 5.5~9.0kW 11.0~22.0kW 电阻配置 50欧姆/600W 40欧姆/1000W 40欧姆/1500W 南京英沃变频技术有限公司系统系统启信号

变频器在提升机上应用

矿井提升机的变频调速改造一、概况矿井提升机是煤矿，有色金属矿生产过程中的重要设备。提升机的安全、可靠运行，直接关系到企业的生产状况和经济效益。某煤矿井下采煤，采好的煤通过斜井用提升机将煤车拖到地面上来。煤车厢与火车的运货车厢类似，只不过高度和体积小一些。在井口有一绞车提升机，由电机经减速器带动卷筒旋转，钢丝绳在卷筒上缠绕数周，其两端分别挂上一列煤车车厢，在电机的驱动下将装满煤的一列车从斜井拖上来，同时把一列空车从斜井放下去，空车起着平衡负载的作用，任何时候总有一列重车上行，不会出现空行程，电机总是处于电动状态。这种拖动系统要求电机频繁的正、反转起动，减速制动，而且电机的转速一定规律变化。斜井提升机的机械结构示意如图1所示。斜井提升机的动力由绕线式电机提供，采用转子串电阻调速。提升机的基本参数是：电机功率55kW，卷筒直径1200mm，减速器减速比24︰1，最高运行速度2.5m/s，钢丝绳长度为120m。目前，大多数中、小型矿井采用斜井绞车提升，传统斜井提升机普遍采用交流绕线式电机串电阻调速系统，电阻的投切用继电器—交流接触器控制。这种控制系统由于调速过程中交流接触器动作频繁，设备运行的时间较长，交流接触器主触头易氧化，引发设备故障。另外，提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，经常会造成停车位置不准确。提升机频繁的起动﹑调速和制动，在转子外电路所串电阻的上产生相当大的功耗。这种交流绕线式电机串电阻调速系统属于有级调速，调速的平滑性差；低速时机械特性较软，静差率较大；电阻上消耗的转差功率大，节能较差；起动过程和调速换挡过程中电流冲击大；中高速运行震动大，安全性较差。

皮带机变频控制方案

山西倡源公司金山坡下行皮带机变频控制方案上海伟肯实业有限公司 2008-12-20

公司简介上海伟肯实业有限公司位于上海市嘉定区南翔环球经济园，是集研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业。主要产品有防爆变频器、通用变频器、在线式智能节电软启动器、防爆软启动器、防爆组合开关、剩余电流式电气火灾监控探测器、ＰＬＣ综合自动化控制系统等。公司自创建以来，努力深化以人为本、技术领先的企业理念，集中了业内一流的智能电气技术精英，并与国内多家科研单位建立了良好的合作关系，力争产品达到行来领先水准。同时，公司汲取国际先进的管理工作理念，制订了一套行之有效的管理制度，确保生产、检验、服务等各个环节的高品质。经过不懈的努力，公司在全国同行中迅速崛起，产品广泛应用于火电、矿山、输配电设备、建筑等诸多领域，并取得国家多项技术专利。领先的技术和卓越的品质得到业界一致的认可，量身定做的自动控制方案更为最终用户提供最完美的控制与驱动。我们坚持稳中求进、持续发展的企业使命，改变一切不适应市场发展趋势的经营观念与行为习惯，进一步激发团队的激情，不断的超越自我，与合作伙伴一起，全面致力于开拓我国智能化电气的新时代。井下皮带机控制现状国内现有大多数煤矿的皮带输送机一般都采用工频拖动，较少使用变频器驱动。由于电机长期工频运行加之液力耦合器效率等问题，

造成皮带运输机运行起来非常不经济；同时由于电机无法采用软起软停，在机械上产生剧烈冲击，加速机械的磨损；还有皮带、液力耦合器的磨损和维护等问题都会给企业带来很大数额的费用问题。这对于现在创建节能型社会是不相符合的，对煤矿企业的皮带输送机进行变频改造对节约社会能源、增加煤矿企业的经济效益都具有非常现实的经济意义和社会意义。皮带机通过驱动轮鼓，靠摩擦牵引皮带运动，皮带通过张力变形和摩擦力带动物体在支撑辊轮上运动。皮带是弹性储能材料，在皮带机停止和运行时都储存有大量势能，这就决定了皮带机的启动时应该采用软启动的方式。国内大多数煤矿采用液力耦合器来实现皮带机的软启动，在启动时调整液力耦合器的机械效率为零，使电机空载启动。虽然采用了转子串接电阻改善启动转矩和降压空载启动等方法，但电机的启动电流仍然很大，不仅会引起电网电压的剧烈波动，还会造成电机内部机械冲击和发热等现象。同时采用液力耦合器软起皮带时，由于启动时间短、加载力大容易引起皮带断裂和老化，要求皮带的强度高。加之液力耦合起长时间工作会引起其内部油温升高、金属部件磨损、泄漏及效率波动等情况发生，不仅会加大维护难度和成本、污染了环境，还会使多机驱动同一皮带时难以解决功率平均和同步问题。如果在皮带机下行运行时如果控制不好还会出现速度不好控制，出现飞车现象。基于现在该矿的现有控制情控况，可作以下分析： 1、皮带为下行运行方式；

PLC和变频器在电梯控制系统中的应用

PLC和变频器在电梯控制系统中的应用-管理资料 2019-01-01 1 引言随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高，。PLC控制系统因其功能强，结构简单，可靠性高，抗干扰能力强，维修方便等优点，已经取代继电器控制方式。同时，变频调速使用了先进的SPWM技术，具有优异的调速性能和起制动性能、高效率和节电效果，得到广泛的应用。本设计以五层电梯为例，说明电梯的PLC控制系统。 2 电梯控制系统结构电梯控制系统由PLC控制的逻辑部分和变频器控制的调速部分组成。 PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的呼叫信号、轿厢和厅门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC 在输出显示和监控信号的同时，根据随机逻辑控制的要求，向变频器发出运行方向、启动、加速、减速和制动停梯等信号。由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。 3 PLC部分设计 3.1 I/O点的分配根据控制要求，计算出I/O点数如表1所示，其中输入点数为31个，输出点数为26个。输入输出信号均为开关量信号[1]。图2中各部分说明如下： (1)电梯复位在系统上电以后和层楼显示有误的情况，都要把轿厢的位置恢复到第一层的状态; (2)用户输入程序段用户的输入包括门厅的按钮和轿厢内的按钮，用户输入后，系统会自动选择执行程序。

(3)轿厢开关门程序段控制轿厢的开关门。 (4)设定上行、下行指示系统会根据外呼和内选信号以及门锁信号综合判断电梯的运行方向。 (5)执行上行程序此段程序包括控制电梯上行，检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行。 (6)执行下行程序此段程序包括控制电梯下行，检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行，《》()。 3.3 程序设计由于呼叫是随机的, 电梯控制系统采用模块化编程方法。使用STEP7编程软件将程序分为七个逻辑块：开关门FC1、楼层信号 FC2、内选信号FC3、外呼信号FC4、定上下行指示FC5、停层FC6、启停、运行FC7。 ⑴在主程序OB1中调用7个逻辑块(以FC2为例)实现电梯的逻辑控制功能。如图3所示，将“上行强迫开关”、“楼层1显示”等实参赋给FC2(楼层显示)，即可实现FC2的调用。 ⑵当电梯位于某一层时，应产生位于该层的楼层信号，以控制楼层显示器显示楼层处的位置，离开该层时，该信号应被新的楼层信号(上一层或下一层)取代。电梯的楼层数存放在MW20中。“#sxqpkg”是上强迫行程开关的形参，当电梯到达5楼时，使MW20为5。“#xxqpkg”是下强迫行程开关，当电梯到达1楼时，使MW20为1。在中间，电梯上行时，每上一层，MW20加1;电梯下行时，每下一层，MW20减1。如果层显有误，只要将电梯开到顶层或1 层，马上就能显示正常[2] [3]。由于功能FC中使用了形参和随机变量，只要主程序中赋予FC适当的实参，该FC即可被不同系统的主程序调用。 4 变频器部分设计