风机变频器控制原理-40页PPT资料
变频器原理及应用ppt完整版
变频器原理及应用ppt完整版•变频器基本概念与原理•变频器主要技术参数与性能指标•变频器应用领域与案例分析•变频器选型、安装与调试方法目•变频器维护保养与故障排除技巧•变频器市场前景与发展趋势预测录01变频器基本概念与原理变频器定义及作用定义变频器是一种电力电子设备，通过改变电源频率来控制交流电动机的速度和转矩。
作用在工业生产中，变频器被广泛应用于电动机的速度控制和节能领域。
通过调节电源频率，变频器可以实现对电动机的无级调速，满足不同生产工艺对电机速度的需求。
010405060302分类：根据电压等级、功率大小、控制方式等，变频器可分为低压变频器、中压变频器、高压变频器等类型。
特点调速范围广，可实现无级调速；节能效果显著，通过降低电机运行频率来减少能源消耗；控制精度高，可实现精确的速度和位置控制；具有多种保护功能，如过流、过压、欠压、过热等保护。
变频器分类与特点工作原理及电路构成工作原理变频器的工作原理基于电力电子技术，通过整流器将交流电转换为直流电，再通过逆变器将直流电转换为可调频率的交流电。
在转换过程中，通过控制逆变器的开关器件（如IGBT、MOSFET等）的通断时间，实现对输出频率和电压的调节。
电路构成变频器的电路主要由整流器、滤波器、逆变器、控制电路等部分组成。
其中，整流器负责将交流电转换为直流电；滤波器用于平滑直流电压；逆变器则将直流电转换为可调频率的交流电；控制电路则负责接收用户指令，并根据指令控制逆变器的开关器件，实现对电动机的速度和转矩的精确控制。
02变频器主要技术参数与性能指标输入电压范围输出电压输出频率范围输出电流输入输出特性参数变频器能够接受的电源电压范围，通常包括额定电压及允许的电压波动范围。
变频器能够输出的频率范围，通常从0到几百赫兹不等。
变频器输出给电机的电压，其大小和波形可根据需要进行调整。
变频器输出给电机的电流，其大小与负载有关。
控制方式及精度指标控制方式包括开环控制和闭环控制两种。
风机变频原理
风机变频原理
风机变频技术是一种能够根据实际需要调整电机转速的技术，通过改变电机的
频率来实现转速的调节。
在风机系统中，采用变频技术可以实现风机的无级调速，提高系统的运行效率，降低能耗，延长设备的使用寿命。
风机变频原理主要是通过变频器对电机进行控制，实现对电机转速的调节。
变
频器是一种能够改变交流电频率的装置，通过改变电源输入的频率来控制电机的转速。
在风机系统中，变频器可以根据实际需要调整输出频率，从而控制风机的转速，实现能耗的节约和系统运行效率的提高。
风机变频原理的核心是电机的转速控制，通过改变电机的输入频率来实现转速
的调节。
在风机系统中，通过变频器对电机进行控制，可以实现风机的无级调速，从而满足不同工况下的运行需求。
在风机系统中，采用变频技术可以实现风机的启动、停止、加速、减速等操作，提高系统的运行效率，降低设备的能耗。
风机变频原理的应用可以提高系统的运行效率，降低能耗，延长设备的使用寿命。
通过对风机进行无级调速，可以更好地适应不同工况下的运行需求，提高系统的稳定性和可靠性。
同时，风机变频技术还可以减少设备的启动冲击，降低设备的维护成本，提高系统的整体经济效益。
总的来说，风机变频原理是一种能够提高风机系统运行效率，降低能耗，延长
设备使用寿命的技术。
通过对电机进行无级调速，可以更好地满足不同工况下的运行需求，提高系统的稳定性和可靠性。
因此，在风机系统中应用变频技术具有重要的意义，可以为工业生产带来更大的效益和价值。
风机变频器原理
风机变频器原理
风机变频器是一种用于控制风机转速的设备，其工作原理主要涉及电力电子技术和控制理论。
风机变频器的主要原理是通过调整电源给风机的电压频率，来控制风机的转速。
传统的风机通常是通过调整电源电压来改变转速，但这种方法效果有限且效率低下。
而风机变频器则可以更精确地控制风机的转速，提高风机的工作效率。
风机变频器内部通常采用功率半导体器件，如IGBT（绝缘栅双极性晶体管）等。
这些器件可以根据控制信号的变化来调整电源电压频率，从而改变风机的转速。
同时，风机变频器还包含控制电路和传感器，用于监测和调节风机的状态。
具体地说，风机变频器通过采集风机的转速信号和负载信号，根据预设的转速需求，计算得出需要输出的电源频率。
然后，控制电路会将此频率信号转换成控制信号，通过控制器和功率半导体器件输出给风机。
风机根据接收到的控制信号，调整电源电压频率，从而实现精确的转速控制。
除了基本的转速控制，风机变频器还可以通过其他功能来提高风机的性能和适应环境变化。
例如，它可以实现软启动和软停止功能，减少风机启动时的电流冲击；它还可以实现多段速度控制，根据不同的工作需求来调整风机的转速。
综上所述，风机变频器通过调整电源电压频率来控制风机的转速，从而实现精确的转速控制和提高风机的工作效率。
它在风
机系统中的应用越来越广泛，为工业生产和节能环保方面带来了重要的影响。
风机变频原理
风机变频原理
风机变频原理是通过变频器控制风机的转速，实现调节风机的输出风量和静压。
变频器是一种电子装置，它可以根据输入的频率信号，通过改变输出电压和频率的方式，控制电机的转速。
在传统的风机驱动系统中，使用的是恒频供电系统，即输入电压和频率是恒定的。
通过改变风机的叶片角度和调节进出口阀门的开度来控制风机的输出。
然而，这种方式调节风机的效果有限，且调节过程较为复杂。
而在风机变频控制系统中，通过变频器可以实时调节风机的转速。
变频器会将输入的电压和频率转换成可调的电压和频率输出，并将其输送给电机驱动风机。
通过改变输出电压和频率的方式，可以调节电机的转速，进而改变风机的输出风量和静压。
风机变频器工作的基本原理是通过PWM（脉宽调制）技术来
改变输出电压和频率。
PWM调制是一种将输入信号根据一定
的规则转换成周期性脉冲信号的技术。
变频器将输入信号进行采样，经过AD转换后，通过计算、比较等处理，生成脉冲信号来控制输出电压和频率。
具体来说，变频器会根据需要调节的转速，计算出相应的电压和频率，并将调整后的脉冲信号发送给电机。
电机根据脉冲信号的频率和占空比来调节转速，实现风机的输出控制。
风机变频控制系统的优势在于可以实现精细的风量和静压控制，提高系统的能效和运行稳定性。
此外，由于变频器可以实时监
测风机运行状态，并根据系统需求进行调节，它还可以提供过载保护、故障诊断等功能。
总之，风机变频原理通过变频器控制风机的转速，实现对风机输出风量和静压的精确调节。
这种系统能够提高风机的效率和控制性能，广泛应用于空调、通风、供暖等领域。
变频器的原理及其应用ppt课件
提纲
一、变频器的结构及原理 二、变频器的控制方法 三、变频器在风机负载和泵类负载中的应用 四、变频调速系统接电抗器的作用 五、变频器的抗干扰 六、变频器的功能 七、变频器的选择 八、变频器的运行 九、变频器的调试与维护
一、变频器的结构 及原理
变频器的调速原理
调速原理：
N：转速
38
1. 变频器的干扰源
图7-1 变频器的电压、电流波形
39
2. 电路耦合干扰
— 电路传播：1）电源线 2）地线
措施 ： 1）隔离变压器 2）光耦隔离 3）正确接地
40
3.感应耦合干扰
—电磁感应 —静电感应
1） 电磁感应是电流干扰传播方式 2）静电感应是电压干扰传播方式
41
4. 抗干扰措施
远离、相绞、屏蔽、不平行
四. 变频调速系统 接电抗器的作用
32
1. 变频器输出端接入电抗器的场合
图 需要接入电抗器的场合
a）电机与变频器距离远 b）小变频器带轻载大电机
33
输出电抗器作用：
➢ 抑制变频器电磁幅射干扰 ➢ 抑制电动机电压谐振
34
2. 输入交流电抗器
作用：1）提高功率因数 2）抑制高次谐波 3）削弱电流浪涌
P0=55*10%=5.5KW P1=55KW
由PL=P0+KPnL3得: KP=55-5.5=49.5KW P2=5.5+49.5*（50%）3=11.7KW
总消耗的功率为55+11.7=67KW
风机的节电率统计举例
（2）两台变频运行时每台的平均供风量为75%Q P1=P2=5.5+49.5（75%）3=26.4KW
1）准确停车 2) 变频器给电动机输入直流电，在电机
风机变频器控制原理-文档资料
控制策略
矢量控制
在基于同步电动机变频调速的矢量 控制策略中，由于转子接变频器的结 构特点，目前应用在DFIG的励磁控制 中主要有两大类，即基于气隙磁场定 向的矢量控制策略和基于定子磁场定 向的矢量控制策略
• 1 变频
• 2 功率回路滤波
• 3 功率回路保护（Crow-bar)
DFIG 系统
f fGrid
交直交电压型变流器
3
=
=
3
电机侧变流器 电网侧变流器
f = f Grid
齿轮箱
双馈感应 发电机
风轮
2009-5-25
DFIG 系统
• 交流侧功率因数控制
• 保持直流环节电压稳 定
• 调节控制转子励磁电流 频率，以实现DFIG变速 恒频运行
• 控制柜：
• 1 功率模块（变频模块）触发控制 • 2 励磁回路控制 • 3 自动同期控制 • 4 功率回路保护 • 5 信号采集及转换、分配 • 6 控制板件加热
变频器—硬件结构及功能 （ALSTOM)
功率模块柜
与转子的 连接电缆 的螺栓
变频器—硬件结构及功能 （ALSTOM)
• 功率模块柜：
iS1..3 = iS1..3 - IG1..3
I>
K3 charge DC link PR,QR
K54 Ffiilltteerrccoonntatactcotro2r
US12 US32
U VW
PS,QS
+
PM
To Step Up Transformer
690VAC / 50Hz
1500/1A
iL1..3
风机变频器控制原理
精品
与发电机的接线
变频器的原理及其应用PPT课件
中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，
通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警
；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不
发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最
佳加减速时间。
58
12. 直流制动
刨
台
床
身
图9-22 直流制动的原理
a）刨床示图 b)直流制动原理 c)直流制动功能
59
直流制动的特性：
P0=55*10%=5.5KW P1=55KW
由PL=P0+KPnL3得: KP=55-5.5=49.5KW P2=5.5+49.5*（50%）3=11.7KW
总消耗的功率为55+11.7=67KW
风机的节电率统计举例
（2）两台变频运行时每台的平均供风量为75%Q P1=P2=5.5+49.5（75%）3=26.4KW
四. 变频调速系统 接电抗器的作用
32
1. 变频器输出端接入电抗器的场合
图 需要接入电抗器的场合
a）电机与变频器距离远 b）小变频器带轻载大电机
33
输出电抗器作用：
➢ 抑制变频器电磁幅射干扰 ➢ 抑制电动机电压谐振
34
2. 输入交流电抗器
作用：1）提高功率因数 2）抑制高次谐波 3）削弱电流浪涌
功能即为转矩提升。转矩提升功能提高变频器的输出电压。然而即
。 使提高很多输出电压，电机转矩并不能和其电流相对应的提高
20
变频器的控制方法—矢量控制
2.矢量控制(基于转子磁链定向)
控制思想:
交流电机等效为直流电机来控制，分别对速度，磁场 两个分量进行独立控制 ，使用矢量控制，可以使电机在 低速,如（无速度传感器时）1Hz（对4极电机，其转速大 约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输 出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。
风机专用型变频器课件
技术发展趋势
高效能化
随着电力电子技术和控制理论的不断发展，风机专用型变 频器的能效将进一步提高，实现更高效的风机调节和能源 利用。
智能化
未来，风机专用型变频器将集成更多的智能化功能，如自 适应控制、预测控制、故障诊断等，提升系统的自动化和 可靠性。
网络化
随着工业互联网的发展，风机专用型变频器将实现更广泛 的远程监控和数据交互，提升设备的可维护性和运营效率 。
同通风需求。
能源行业
在能源行业中，风机专用型变频器 用于风力发电、燃煤发电等领域， 以提高发电效率和稳定性。
环保行业
在环保领域，风机专用型变频器用 于除尘、脱硫、脱硝等设备，以降 低污染物排放和提高环保效果。
风机专用型变频器的优势
提高生产效率
通过精确控制电机转速， 风机专用型变频器能够快 速响应生产过程中的变化 ，提高生产效率。
应用领域拓展
新能源领域
随着新能源产业的快速发展，风机专用型变频器将在风力发电、太 阳能等领域发挥更大的作用，助力可再生能源的普及和应用。
节能环保领域
在节能减排的背景下，风机专用型变频器将在诸如钢铁、化工等高 耗能行业的节能改造中发挥关键作用，推动产业绿色发展。
智能制造领域
在智能制造转型升级过程中，风机专用型变频器将应用于更多自动化 生产线和智能装备中，提升生产效率和产品质量。
03
了解风机专用型变频器的维护和故障排除 方法。
04
提高学员在实际工作中应用风机专用型变 频器的能力。
02
CATALOGUE
风机专用型变频器基础知识
变频器的基本概念
01
变频器是一种电力控制设备，通 过改变电机输入的交流电的频率 ，实现对电机转速的调节。
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US12 US32
U VW
PS,QS
+PE
PM
To Step Up Transformer
690VAC / 50Hz
1500/1A
iL1..3
3x40A
3x32A
690V + 400V auxiliary power for
nacelle load
grid contactor K2
500/0,12A
与发电机的接线
变频器—接线
塔筒上部：发电机电缆 →BUS BAR
塔筒下部：BUS BAR→变频 器
变频器—系统原理
变频器—系统原理（ALSTOM)
变频器—硬件结构及功能（ALSTOM)
并网柜
控制柜
功率模块柜
变频器—硬件结构及功能（ALSTOM)
变频器—硬件结构及功能（ALSTOM)
并网柜
变频器—硬件结构及功能（ALSTOM)
stator voltage interface crowbar interface
K,L,M
Crowbar
DFIG
Enc
Quadrature encoder with marker pulse
rotor position feedback
电网侧交流滤波电抗器： 抑制功率元件通断引起的 电磁干扰
变频器控制单元： 电网电压、电流测量；功率测量；电 网监测；与主控制器通讯
变频器—硬件结构及功能（ALSTOM)
功率模块柜
与转子的 连接电缆 的螺栓
变频器—硬件结构及功能（ALSTOM)
• 功率模块柜： • 1 变频 • 2 功率回路滤波 • 3 功率回路保护（Crow-bar)
DFIG 系统
f fGrid
交直交电压型变流器
3
=
=
3
电机侧变流器 电网侧变流器
f = f Grid
fFilitleterrbbaankk 2
1000/0,1A
iR1..3
dV/dT
μ Filter
1152uHH, 555500AA
rotor current feedback
main grid voltage feedback main grid current feቤተ መጻሕፍቲ ባይዱdback
Converter Control
在主电路 和控制电 路中附加 一些电路， 以保证电 力电子器 件和整个 系统正常 可靠运行
变频器的内部控制框图
变速恒频控制原理
变速恒频：转子的转速跟踪风速的变化，定子侧恒频恒压输出。
f1 pfm f2
f1 ——定子电流频率，与电网频率相同； p——电机极对数； fm——转子机械频率，fm=n/60（n为发电机转子转速）； f2——转子电流频率；
齿轮箱
双馈感应 发电机
风轮
2009-5-25
DFIG 系统
• 交流侧功率因数控制
• 保持直流环节电压稳 定
• 调节控制转子励磁电流 频率，以实现DFIG变速 恒频运行
• 调节励磁电流幅值和相 位控制DFIG电势的相位 和频率
• 确保DFIG输出解耦的有 功功率和无功功率
变频器系统框图
Filter bank 1
控制策略
矢量控制
在基于同步电动机变频调速的矢量 控制策略中，由于转子接变频器的结 构特点，目前应用在DFIG的励磁控制 中主要有两大类，即基于气隙磁场定 向的矢量控制策略和基于定子磁场定 向的矢量控制策略
因此，当发电机转速n变化时，即pfm变化，若控制f2相应变化，可使f1保 持恒定不变，即与电网频率保持一致，也就实现了变速恒频控制。
功率因数调节
考虑到风电系统的功率扰动以及电网本身 的供电质量问题，因此希望风力发电系统发电机 输出有功功率可调节，同时还能改变输出功率因 数。通过转子侧变频器励磁控制，可以实现风力 发电机组在稳定状态下的总有功功率和转差率不 随功率因数设定值的变化而变化。其总有功功率 由机组的风机功率特性与风况决定，同时，发电 机的转差率由风力机组的总有功功率和转速控制 特性决定，与发电机输出无功功率无关。
低次谐波过滤器1 (根据需求投切)
PMG,QMG
Filter contactor 1 K4
PG,QG
M
stator circuit breaker
K1
低次谐波过滤器 12250(A固定投切)
iS1..3 = iS1..3 - IG1..3
I>
K3 charge DC link PR,QR
K54 Ffiilltteerrccoonntatactcotro2r
n小于定子旋转磁场的同步转速ns时，处于亚同步运行状态，上式取正号， 此时变流器向发电机转子提供交流励磁，发电机由定子发出电能给电网； n大于ns时，处于超同步运行状态，上式取负号，此时发电机由定子和转子 发出电能给电网，变流器的能量逆向流动；
n等于ns时，处于同步运行状态，f2=0，变流器向转子提供直流励磁；
conv-blk-d6-1250.vsd, sf, 15.09.06
电机侧du/dt滤波器： 滤除由于功率元件开关引起的高电压上 升沿和下降沿的高频信号，防止此高频 信号对电机转子绕组的影响
过压保护器： dc-link电压过高 时开启，短路转 子，保护变频器
网侧变换器 交流侧三相 电流
DFIG 系统
iG1..3
Grid Controller
UL12 UL32
grid filter 1.02,6mmHH, 303030AA
grid current feedback
fibre or copper
Rotor Controller
1100VDC
UDC
DClink voltage
fibre or copper
从电网吸收电能
网侧变换器 交流侧三相 电压
进线电抗器 的等效电阻 和电感
双PWM变流器主电路结构图
直流环节的 储能电容
向电网发送电能
DFIG转子绕 组的漏感和 等效电阻
DFIG转子绕组 感应电动势
控制电路
控
检测 电路
制 保护
电
电路
路
驱动 电路
V1 LR
V2 主电路
电气隔离
电力电子器件在实际应用中的系统组成
• 并网柜： • 1 并网（断路器） • 2 保护（断路器的过流保护） • 3 系统电源分配 • 4 与机舱主控制器信号交换
变频器—硬件结构及功能（ALSTOM)
控制柜
变频器—硬件结构及功能（ALSTOM)
控制柜内部
变频器—硬件结构及功能（ALSTOM)
• 控制柜：
• 1 功率模块（变频模块）触发控制 • 2 励磁回路控制 • 3 自动同期控制 • 4 功率回路保护 • 5 信号采集及转换、分配 • 6 控制板件加热