高压变频器原理及维护培训PPT课件
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高压变频器培训资料课件
高压变频器培训资料课件 PPT
本培训资料课件将深入介绍高压变频器的原理、应用及相关技术。通过这个 课程，您将了解高压变频器在各行业中的广泛应用和未来的发展趋势。
什么是高压变Biblioteka 器？高压变频器是一种用于控制高电压设备的电子装置，通过改变输入电力的频率和电压，实现对设备运行 速度和输出功率的精确控制。
高压变频器的作用和应用范围
高压变频器的主要作用是调节电力系统中的电压和频率，使设备能够按需工 作。它在电力行业、工业制造、交通运输和建筑等领域得到广泛应用。
高压变频器的基本原理
高压变频器使用电子元件通过变换器和逆变器的工作原理，将固定频率的输 入电力转换为可调节频率和电压的输出电力，以实现对设备的精确控制。
高压变频器组成结构及工作原理
高压变频器故障的排除和维护需要专业技术和经验。了解常见故障原因和采 取相应的维修和保养措施可以延长设备的使用寿命并确保生产的连续性。
高压变频器的控制方式和操作 界面介绍
高压变频器可通过多种方式进行控制，如面板、远程控制和自动控制等。了 解不同控制方式的特点和操作界面的使用方法，有助于提高工作效率。
高压变频器由电源模块、控制模块、逆变器模块和反馈系统等组成。它通过调节电源输入电力的频率和 电压来控制设备的运行状态。
高压变频器的安装、调试和运 行注意事项
高压变频器的安装要遵循相关标准和操作规程，并注意接地和电缆布线等细 节。调试和运行期间要注意安全，确保设备正常工作。
高压变频器的故障排除和维护 方法
本培训资料课件将深入介绍高压变频器的原理、应用及相关技术。通过这个 课程，您将了解高压变频器在各行业中的广泛应用和未来的发展趋势。
什么是高压变Biblioteka 器？高压变频器是一种用于控制高电压设备的电子装置，通过改变输入电力的频率和电压，实现对设备运行 速度和输出功率的精确控制。
高压变频器的作用和应用范围
高压变频器的主要作用是调节电力系统中的电压和频率，使设备能够按需工 作。它在电力行业、工业制造、交通运输和建筑等领域得到广泛应用。
高压变频器的基本原理
高压变频器使用电子元件通过变换器和逆变器的工作原理，将固定频率的输 入电力转换为可调节频率和电压的输出电力，以实现对设备的精确控制。
高压变频器组成结构及工作原理
高压变频器故障的排除和维护需要专业技术和经验。了解常见故障原因和采 取相应的维修和保养措施可以延长设备的使用寿命并确保生产的连续性。
高压变频器的控制方式和操作 界面介绍
高压变频器可通过多种方式进行控制，如面板、远程控制和自动控制等。了 解不同控制方式的特点和操作界面的使用方法，有助于提高工作效率。
高压变频器由电源模块、控制模块、逆变器模块和反馈系统等组成。它通过调节电源输入电力的频率和 电压来控制设备的运行状态。
高压变频器的安装、调试和运 行注意事项
高压变频器的安装要遵循相关标准和操作规程，并注意接地和电缆布线等细 节。调试和运行期间要注意安全，确保设备正常工作。
高压变频器的故障排除和维护 方法
高压变频器培训ppt课件
详细描述
高压变频器在电力、钢铁、有色金属、采矿、石油、化工、制药等领域得到广泛 应用。例如，在电力行业，高压变频器用于火电厂的引风机和送风机的节能调速 ；在钢铁行业，用于高炉鼓风机和炼钢厂的除尘风机等设备的调速控制。
高压变频器的发展历程与趋势
要点一
总结词
要点二
详细描述
概述高压变频器的发展历程，并预测未来的发展趋势。
逆变器采用绝缘栅双极晶体管（IGBT ）作为开关器件，通过控制开关的通 断来改变输出电压的幅值和频率。
整流器采用大电容滤波，使输入的工 频电流得到平滑，达到直流电的效果 。
高压变频器的性能特点
01
02
03
04
调速范围广
高压变频器的输出频率可以从 0到50Hz，甚至更高，因此可 以满足各种不同的调速需求。
节能效果显著
高压变频器可以根据实际需要 调整电机转速，从而减少不必
要的能源浪费。
启动平稳
高压变频器具有软启动功能， 可以减小电机启动时的冲击电
流，延长设备使用寿命。
自动化控制
高压变频器可以与PLC等控制 系统配合使用，实现自动化控
制，提高生产效率。
高压变频器与其他调速方式的比较
与传统挡板调节方式相比，高压 变频器具有更高的调节精度和响 应速度，同时还可以实现远程控
按拓扑结构分类
可分为交-直-交型和交-交型高压变频器。其中交 -直-交型高压变频器应用较为广泛。
按输出电压调制方式分类
可分为脉冲宽度调制（PWM）和空间矢量调制（ SVM）等类型的高压变频器。PWM调制方式较 为常用，而SVM调制方式具有更好的电压输出波 形和更高的输出电压。
常见高压变频器品牌与型号
考虑负载特性
高压变频器在电力、钢铁、有色金属、采矿、石油、化工、制药等领域得到广泛 应用。例如，在电力行业，高压变频器用于火电厂的引风机和送风机的节能调速 ；在钢铁行业，用于高炉鼓风机和炼钢厂的除尘风机等设备的调速控制。
高压变频器的发展历程与趋势
要点一
总结词
要点二
详细描述
概述高压变频器的发展历程，并预测未来的发展趋势。
逆变器采用绝缘栅双极晶体管（IGBT ）作为开关器件，通过控制开关的通 断来改变输出电压的幅值和频率。
整流器采用大电容滤波，使输入的工 频电流得到平滑，达到直流电的效果 。
高压变频器的性能特点
01
02
03
04
调速范围广
高压变频器的输出频率可以从 0到50Hz，甚至更高，因此可 以满足各种不同的调速需求。
节能效果显著
高压变频器可以根据实际需要 调整电机转速，从而减少不必
要的能源浪费。
启动平稳
高压变频器具有软启动功能， 可以减小电机启动时的冲击电
流，延长设备使用寿命。
自动化控制
高压变频器可以与PLC等控制 系统配合使用，实现自动化控
制，提高生产效率。
高压变频器与其他调速方式的比较
与传统挡板调节方式相比，高压 变频器具有更高的调节精度和响 应速度，同时还可以实现远程控
按拓扑结构分类
可分为交-直-交型和交-交型高压变频器。其中交 -直-交型高压变频器应用较为广泛。
按输出电压调制方式分类
可分为脉冲宽度调制（PWM）和空间矢量调制（ SVM）等类型的高压变频器。PWM调制方式较 为常用，而SVM调制方式具有更好的电压输出波 形和更高的输出电压。
常见高压变频器品牌与型号
考虑负载特性
高压变频器原理及维护培训PPT课件
相反，滤网安装时注意滤网方向：箭头方向朝变频器柜内安装。 4.10 检查所有连接螺丝的紧固性；
4.11 用带塑料吸嘴的吸尘器彻底清洁柜内外，保证设备无尘，保 证散热;
4.12 检验接地是否良好。
五、变频器的故障查询及处理方法
5.1故障的分类
SH-HVF系列高压变频器故障按照保护等级不同分为消息、报警、 故障。
4.3 变频器正常运行时，应注意经常对变频器室温度进行巡视，保证变 频器的环境温度不高于40℃。
4. 变频器的日常维护
4.4 门窗通风散热是否良好； 4.5 变频器进风口、变频器房间进风口是否因积尘过多而堵塞； 4.6 变频器运行参数是否正常，有无报警； 4.7 柜内冷却风机运转是否正常； 4.8 变频器内是否有振动或异常声音等； 4.9 变频器滤网拆卸步骤图。变频器滤网安装步骤与滤网拆卸步骤
6KV 异步电动机
（2）功率单元
所有的功率模块均为智能化设计,具有强大的自诊断指导能力， 一旦有故障发生时，功率模块将故障信息迅速返回到主控单元 中，主控单元及时将主要功率元件IGBT关断，保护主电路；同 时在中文人机界面上精确定位显示故障位置、类别。在设计时 已将一定功率范围内的单元模块进行了标准化考虑，以此保证 了单元模块在结构、功能上的一致性。当模块出现故障时，在 得到报警器报警通知后，可在几分钟内更换同等功能的备用模 块，减少停机时间。
移相变压器实物图
移相 变压器
6KV交流 输入
功率单元 A1
功率单元 A2
功率单元 A3
功率单元 A4
功率单元 A5
功率单元 A6
功率单元 B1
功率单元 B2
功率单元 B3
功率单元 B4
功率单元 B5
功率单元 B6
4.11 用带塑料吸嘴的吸尘器彻底清洁柜内外，保证设备无尘，保 证散热;
4.12 检验接地是否良好。
五、变频器的故障查询及处理方法
5.1故障的分类
SH-HVF系列高压变频器故障按照保护等级不同分为消息、报警、 故障。
4.3 变频器正常运行时，应注意经常对变频器室温度进行巡视，保证变 频器的环境温度不高于40℃。
4. 变频器的日常维护
4.4 门窗通风散热是否良好； 4.5 变频器进风口、变频器房间进风口是否因积尘过多而堵塞； 4.6 变频器运行参数是否正常，有无报警； 4.7 柜内冷却风机运转是否正常； 4.8 变频器内是否有振动或异常声音等； 4.9 变频器滤网拆卸步骤图。变频器滤网安装步骤与滤网拆卸步骤
6KV 异步电动机
（2）功率单元
所有的功率模块均为智能化设计,具有强大的自诊断指导能力， 一旦有故障发生时，功率模块将故障信息迅速返回到主控单元 中，主控单元及时将主要功率元件IGBT关断，保护主电路；同 时在中文人机界面上精确定位显示故障位置、类别。在设计时 已将一定功率范围内的单元模块进行了标准化考虑，以此保证 了单元模块在结构、功能上的一致性。当模块出现故障时，在 得到报警器报警通知后，可在几分钟内更换同等功能的备用模 块，减少停机时间。
移相变压器实物图
移相 变压器
6KV交流 输入
功率单元 A1
功率单元 A2
功率单元 A3
功率单元 A4
功率单元 A5
功率单元 A6
功率单元 B1
功率单元 B2
功率单元 B3
功率单元 B4
功率单元 B5
功率单元 B6
高压变频器工作原理及故障排除课件
定期更换易损件
02
如风扇、滤网等，确保散热效果和空气流通。
定期校准
03
对高压变频器的电气参数和机械性能进行校准，确保性能稳定
。
常见问题及解决方案
故障代码
当高压变频器出现故障时，会显示相应的故障代码。根据故障代码 查找故障原因并采取相应措施。
散热问题
如散热风扇不转或散热通道堵塞，会导致高压变频器过热。需及时 检查并更换风扇，清理散热通道。
PWM控制
采用脉宽调制（PWM）技术，控制逆变器的输 出波形。
3
滤波
输出波形经过输出滤波器，以减少谐波和改善输 出电压质量。
控制部分工作原理
速度控制
通过改变逆变器的输出频率，实现对电机速度的控制。
保护与监控
控制部分还负责监控变频器的运行状态，并在必要时采取保护措 施，如过载保护、过压保护等。
通讯接口
控制部分通常配备通讯接口，用于远程监控和参数设置。
输出部分工作原理
驱动电机
高压变频器输出的交流电驱动电机运转。
反馈机制
电机运行状态通过传感器反馈给控制部分，实现 闭环控制。
负载匹配
根据实际负载需求，调整变频器的输出频率和电 压，实现负载的优化匹配。
03
高压变频器故障排除方法
常见故障及原因分析
故障一
总结词
高压变频器广泛应用于电力、化工、冶金等 领域，主要用于电机等设备的调速控制和节 能减排。
详细描述
高压变频器在电力领域中主要用于大型电机 组的节能控制和调整，如火电厂的给水泵、 引风机等设备的调速控制；在化工领域中用 于各种反应釜、搅拌机等设备的速度控制和 节能减排；在冶金领域中用于轧机、拉丝机 等设备的速度匹配和节能控制。此外，高压 变频器还广泛应用于市政、水处理等领域。
高压变频器培训资料课件
04
高压变频器的安装与调试
安装注意事项
空间要求
确保高压变频器周围有 足够的空间，以便进行
安装和维护。
环境条件
选择干燥、通风良好、 无腐蚀性气体的环境， 以延长设备使用寿命。
电源配置
确保电源电压稳定，并 配备相应的断路器和保
护措施。
接地处理
确保设备接地良好，以 保障操作安全。
调试步骤与方法
01
02
保护电路
保护电路介绍
保护电路用于在高压变频器出现 异常情况时，及时切断电源或采 取其他保护措施，防止设备损坏
和事故发生。
组成部件
保护电路主要由输入滤波器、熔断 器、过流保护器和过压保护器等部 分组成。
工作原理
当变频器出现短路、过载或过压等 异常情况时，保护电路会立即切断 电源或采取其他保护措施，防止设 备损坏和事故发生。
高压变频器培训资料课件
目录
• 高压变频器概述 • 高压变频器的基本结构与组件 • 高压变频器的控制策略与调速原理 • 高压变频器的安装与调试 • 高压变频器的维护与保养 • 高压变频器的应用案例与效果分析
01
高压变频器概述
高压变频器的定义与工作原理
总结词：深入理解
详细描述：高压变频器是一种能够将输入的工频电源转换为高压、可调频率电源 的设备。其工作原理主要基于电力电子技术和控制理论，通过改变电源的频率来 实现电机的调速。
常见故障的预防措施
预防过载
合理设置高压变频器的负载，避免过载运行，导 致设备损坏。
预防电压波动
确保输入电压稳定，避免电压波动对高压变频器 造成影响。
预防短路
定期检查高压变频器的电路，确保无短路现象， 防止设备损坏。
高压变频器原理及维护培训PPT课件
面的规定。
国家政策
解读国家关于节能环保、智能制 造等相关政策对高压变频器行业
的影响及要求。
行业标准
介绍国内高压变频器行业的标准 体系，包括产品标准、试验标准
、安全标准等。
2024/1/25
33
面临挑战和机遇分析
01
02
03
技术挑战
分析高压变频器在提高效 率、降低成本、增强可靠 性等方面面临的技术挑战 。
故障定位
根据故障现象和诊断结果，确定故障部位
部件更换
将损坏的部件更换为新的部件，注意选用合 适的型号和规格
2024/1/25
功能测试
在更换部件后，对变频器进行功能测试，确 保故障排除
26
实例分析：典型故障排除过程
2024/1/25
案例一
01
过电压故障排除
故障现象
02
变频器报过电压故障
诊断结果
03
输入电压过高
控制精度
根据工艺要求选择相应的控制 精度。
9
典型应用场景举例
电力行业
冶金行业
石油化工
市政建设
风机、水泵、压缩机等 辅机的节能改造。
高炉鼓风机、除尘风机 等设备的变频调速。
输油泵、注水泵、压缩 机等设备的变频控制。
供水、供暖、污水处理 等领域的节能改造。
2024/1/25
10
行业应用现状及趋势
应用现状
先进控制算法
研究模型预测控制、无差拍控制等 先进控制算法在高压变频器中的应 用，提高系统动态性能和稳态精度 。
智能化技术
探讨人工智能、大数据等技术在高 压变频器中的应用，实现故障诊断 、寿命预测等智能化功能。
32
行业标准和政策法规解读
国家政策
解读国家关于节能环保、智能制 造等相关政策对高压变频器行业
的影响及要求。
行业标准
介绍国内高压变频器行业的标准 体系，包括产品标准、试验标准
、安全标准等。
2024/1/25
33
面临挑战和机遇分析
01
02
03
技术挑战
分析高压变频器在提高效 率、降低成本、增强可靠 性等方面面临的技术挑战 。
故障定位
根据故障现象和诊断结果，确定故障部位
部件更换
将损坏的部件更换为新的部件，注意选用合 适的型号和规格
2024/1/25
功能测试
在更换部件后，对变频器进行功能测试，确 保故障排除
26
实例分析：典型故障排除过程
2024/1/25
案例一
01
过电压故障排除
故障现象
02
变频器报过电压故障
诊断结果
03
输入电压过高
控制精度
根据工艺要求选择相应的控制 精度。
9
典型应用场景举例
电力行业
冶金行业
石油化工
市政建设
风机、水泵、压缩机等 辅机的节能改造。
高炉鼓风机、除尘风机 等设备的变频调速。
输油泵、注水泵、压缩 机等设备的变频控制。
供水、供暖、污水处理 等领域的节能改造。
2024/1/25
10
行业应用现状及趋势
应用现状
先进控制算法
研究模型预测控制、无差拍控制等 先进控制算法在高压变频器中的应 用，提高系统动态性能和稳态精度 。
智能化技术
探讨人工智能、大数据等技术在高 压变频器中的应用，实现故障诊断 、寿命预测等智能化功能。
32
行业标准和政策法规解读
高压变频培训课件
2023-11-07•高压变频器概述•高压变频器系统组成及主要部件•高压变频器的控制策略与性能优化•高压变频器的调试与维护•高压变频技术的发展趋势与展望目•案例分析与应用实践录01高压变频器概述高压变频器是一种用于电力转换的设备，它可以将输入的电源电压进行调节，从而输出不同频率的电源。
高压变频器通常由输入变压器、功率单元、控制单元和输出变压器等组成。
高压变频器的定义高压变频器广泛应用于电力、冶金、化工、建材等领域，用于驱动电动机，实现电机的节能和调速。
特别是在电力领域，高压变频器被广泛应用于风力发电、水力发电、火力发电等场景。
高压变频器的应用场景高压变频器的工作原理高压变频器通过控制功率单元的开关状态，将输入的电源电压进行调制，从而输出不同频率的电源。
高压变频器的控制单元采用数字信号处理器（DSP）进行控制，可以实现高精度的调节和稳定的运行。
高压变频器采用直接高压变频技术，将输入的电源电压直接进行调节，无需进行DC/DC转换。
02高压变频器系统组成及主要部件高压变频器系统组成控制单元对整个系统进行控制和调节，保证系统的稳定运行。
逆变器将直流电源转化为交流电源，实现电机所需电压和频率的调节。
中间直流环节连接输入和输出，起到稳定直流电压的作用，为逆变器提供稳定的直流电源。
输入变压器提供初级电源的电压变换，同时实现电气隔离，保护系统安全。
功率单元高压变频器的核心组成部分，实现电压的变换和功率的传递。
整流器逆变器滤波器将直流电逆变为交流电，实现电压和频率的调节。
滤除输出电流中的高次谐波，保证输出电流的纯净。
03功率单元02 01将输入的交流电整流为直流电。
控制器根据输入信号和设定值，控制整流器和逆变器的运行，实现电压和频率的调节。
传感器监测系统的运行状态，将信号反馈给控制器，实现系统的自动控制。
控制单元冷却系统散热器将功率单元产生的热量散发到空气中，防止设备过热损坏。
风扇将散热器表面的热量吹走，加速空气流通，提高散热效果。
高压变频器介绍课件
技术创新与升级
1 2
高效能电机
随着电机技术的不断发展，高压变频器将采用更 高效能的电机，提高整体运行效率。
数字控制技术
引入更先进的数字控制技术，实现更精确、快速 的控制调节，提高高压变频器的性能和稳定性。
3
智能化与网络化
高压变频器将进一步实现智能化和网络化，通过 远程监控和诊断，提高设备的可维护性和可靠性 。
应用领域的拓展
新能源领域
城市基础设施
随着新能源产业的快速发展，高压变 频器将在风力发电、太阳能等领域得 到更广泛的应用。
在城市基础设施领域，高压变频器将 在供热、供水、污水处理等方面发挥 重要作用。
工业自动化
高压变频器在工业自动化领域的应用 将进一步拓展，助力实现智能制造和 工业4.0。
未来市场前景与挑战
总结词
通过多个功率模块的串联，实现多电平输出，降低输出电流的谐波含量。
详细描述
功率模块串联多电平型高压变频器采用多个功率模块串联的方式，实现多电平输 出，从而降低输出电流的谐波含量，减小对电网的谐波污染。该类型变频器具有 较高的系统效率和较小的体积，适用于大功率电机驱动系统。
其他类型高压变频器
总结词
详细描述
高压变频器在电力行业的应用主要包括火电厂和水电站 的辅机控制、输煤系统控制等；在钢铁行业的应用主要 包括高炉鼓风机控制、轧机电机控制等；在化工行业的 应用主要包括压缩机控制、泵电机控制等。此外，高压 变频器还广泛应用于城市供水、污水处理等公共事业领 域，以及地铁、隧道等交通领域。高压变频器的应用能 够显著提高能源利用效率，降低能耗和排放，对实现节 能减排和可持续发展具有重要意义。
使用寿命
高压变频器的使用寿命决定了其投资 回报率，使用寿命长的高压变频器具 有更高的投资价值。
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报告给主控（如过压/欠压/IGBT损坏/通讯异常等故障）；同时控制/驱动 4个IGBT的开关。
2.主控部分
2.1硬件结构 主控系统在控制柜内，由一个机架和几块控制板组成主控盒，参见下图
采 样 接 口
采 样 板
备 用
备 用
主 控 板
光 纤 接 口
光 纤 接 口
光 纤 接 口
备 用
板
板 板板
3 2 1
为功率单元提供电源的变 压器次级绕组在绕制时相互之 间有一定的相位差，这样既大 大降低了输入谐波电流，也使 得功率因数能在较高或满载负 荷时能达到95％以上。
以6KV为例，左图中的移相 隔离变压器采用了36脉冲整流， 输入电流谐波已能满足企业标 准和IEEE519的规定和要求。 在实际制造时，脉冲整流数目 还可以更多一些，例如10KV采 用48脉冲整流电路结构。
熔断器：主要起过流保护作用； 整流桥：把3相交流整流成直流。 电解电容：起存储能量以及平整滤波的作用； IGBT：功率开关器件，通过控制IGBT的开关得到所需的PWM波形(DC-
AC的逆变过程)； 旁路执行机构：当某单元出现故障时，通过旁路执行机构可以把该故障单
元从电气上旁路掉，从而使得整台高压变频器仍然可以继续工作； 单元驱动板：负责和主控通讯，从主控得到IGBT的开关状态并把故障情况
移相变压器实物图
移相 变压器
6KV交流 输入
功率单元 A1
功率单元 A2
功率单元 A3
功率单元 A4
功率单元 A5
功率单元 A6
功率单元 B1
功率单元 B2
功率单元 B3
功率单元 B4
功率单元 B5
功率单元 B6
功率单元 C1
功率单元 C2
功率单元 C3
功率单元 C4
功率单元 C5
功率单元 C6
3X3 3X4
3X9
3X5 3X6
功率 范围 (KW)
IGBT选型值
最大 2500
最大 5000
75A、100A、150A、 200A、300A、400A、 600A、800A` 1000A、1200A
75A、100A、150A、 200A、300A、400A、 600A、800A 1000A、1200A
单元的输入电压根据变频器型号以及单元数目而定；其中每个 单元都完全一样，可以互换使用，大大提高了系统维护性和批 量生产性。
功率单元柜
功率单元
表1-1 功率单元参数表
线电 压
(kVAC)
3
6
单元输入电压 (VAC)
I型
II或III 型
420
630或 690V
功率单元个数
I型
II或III 型
3X5
主控底板
主控部分的硬件构成如上图1-3所示，由一块底板，1块采样接 口板、1块采样板、1块主控板以及3块光纤接口板，共7块PCB板构 成，各PCB板的说明如下： （1）主控底板：底板主要给各子板提供连接线，上有16个96针插座， 6块子板分别通过插座与底板连接；从左至右分别为：采样接口板、 采样板、4个备用插座、主控板以及3块光纤接口板。 （2）采样接口板：其功能是将三相电压、电流模拟信号及数字输入 输出信号隔离转换。 （3）采样板：将采样接口板输出信号进行处理后输入给主控板。 （4）主控板：该板是主控部分的核心，主控部分的主要功能几乎均 由该板控制以及实现。 （5）光纤接口板：3块光纤接口板的原理图相同，每块板从上至下分 别为A相/B相/C相，板上的主要器件为光电转换模块。另外该板上还
的电流波形，使负载下的网侧功率因数接近1。另外，由于副边绕组的独立性， 使每个功率单元的主回路相对独立，这样大大提高了可靠性。 以3*6的630Vac单元变频器为例： 电机的每相由6个功率单元串联进行驱动，串联采用星型接法，中性线浮空。 18个次级绕组各自的额定电压均为630VAC，功率为总功率的18分之一。 功率单元与其对应的变压器次级绕组以及对地绝缘等级为5 kV。 一般来说，3kV变频器，每相4个功率单元，变压器有12个次级绕组。 10KV变频器每相8个功率单元，变压器24个次级绕组
SH-HVF系列
1.基本原理
高压变频器是一种串联叠加性高压变频器，高压侧电网电压经过 移相变压器副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元 为三相输入，单相输出的交直流PWM电压源型逆变器结构，相邻功率 单元的输出端串联起来，形成Y接结构，实现变压变频的高压直接输出， 供给高压电动机输出可变频变压的高压交流电。其主要特点是将IGBT 直接串联来解决器件耐压不足的问题。高压变频器为标准三相交流中高 压感应电动机应用而设计。异步电机由于具有经久耐用、结构简单、适 应性强、价格低廉等特点而得到广泛应用。高压变频器可以在不影响电 机性能的前提下进行调速。它通过将固定频率、固定电压的公用电源转 换为可变频率、可变电压的电源而改变电机速度，针对高压变频器不同 的电压等级（3kV/6kV/10kV）和功率大小，单元电压以及数目会有 所不同，但基本原理相同。
隔离移相工频变压器将输入的高压工频电变换成为多组彼此间相互 绝缘、电位独立的低压工频电输出，并分别送到各个变频单元中，各变 频单元将输入的各组低压交流电分别经整流滤波变换成直流电,然后又经 逆变电路“逆变”成频率和电压均可调的三相交流电作为三相异步电动 机的变频电源。
1.1高压变频器基本组成：
（1）移相隔离变压器 目的：隔离、降压、移相。这种多极移相叠加的整流方式可以大大改善网侧
75A、100A、150A、
10
3X12
3X8 3X9
最大 8600
200A、300A、400A、 600A、800A
单个功率单元模块原理图
单元采用3相全桥不可控整流，H桥逆变方式，与控制 部分采用光纤通讯，单元3相输入采用熔断器保护
一个完整的功率单元主要由熔断器、整流桥、电解电容、IGBT、单元 驱动板、旁路执行机构等几个部分构成
6KV 异步电动机
（2）功率单元
所有的功率模块均为智能化设计,具有强大的自诊断指导能力， 一旦有故障发生时，功率模块将故障信息迅速返回到主控单元 中，主控单元及时将主要功率元件IGBT关断，保护主电路；同 时在中文人机界面上精确定位显示故障位置、类别。在设计时 已将一定功率范围内的单元模块进行了标准化考虑，以此保证 了单元模块在结构、功能上的一致性。当模块出现故障时，在 得到报警器报警通知后，可在几分钟内更换同等功能的备用模 块，减少停机时间。
2.主控部分
2.1硬件结构 主控系统在控制柜内，由一个机架和几块控制板组成主控盒，参见下图
采 样 接 口
采 样 板
备 用
备 用
主 控 板
光 纤 接 口
光 纤 接 口
光 纤 接 口
备 用
板
板 板板
3 2 1
为功率单元提供电源的变 压器次级绕组在绕制时相互之 间有一定的相位差，这样既大 大降低了输入谐波电流，也使 得功率因数能在较高或满载负 荷时能达到95％以上。
以6KV为例，左图中的移相 隔离变压器采用了36脉冲整流， 输入电流谐波已能满足企业标 准和IEEE519的规定和要求。 在实际制造时，脉冲整流数目 还可以更多一些，例如10KV采 用48脉冲整流电路结构。
熔断器：主要起过流保护作用； 整流桥：把3相交流整流成直流。 电解电容：起存储能量以及平整滤波的作用； IGBT：功率开关器件，通过控制IGBT的开关得到所需的PWM波形(DC-
AC的逆变过程)； 旁路执行机构：当某单元出现故障时，通过旁路执行机构可以把该故障单
元从电气上旁路掉，从而使得整台高压变频器仍然可以继续工作； 单元驱动板：负责和主控通讯，从主控得到IGBT的开关状态并把故障情况
移相变压器实物图
移相 变压器
6KV交流 输入
功率单元 A1
功率单元 A2
功率单元 A3
功率单元 A4
功率单元 A5
功率单元 A6
功率单元 B1
功率单元 B2
功率单元 B3
功率单元 B4
功率单元 B5
功率单元 B6
功率单元 C1
功率单元 C2
功率单元 C3
功率单元 C4
功率单元 C5
功率单元 C6
3X3 3X4
3X9
3X5 3X6
功率 范围 (KW)
IGBT选型值
最大 2500
最大 5000
75A、100A、150A、 200A、300A、400A、 600A、800A` 1000A、1200A
75A、100A、150A、 200A、300A、400A、 600A、800A 1000A、1200A
单元的输入电压根据变频器型号以及单元数目而定；其中每个 单元都完全一样，可以互换使用，大大提高了系统维护性和批 量生产性。
功率单元柜
功率单元
表1-1 功率单元参数表
线电 压
(kVAC)
3
6
单元输入电压 (VAC)
I型
II或III 型
420
630或 690V
功率单元个数
I型
II或III 型
3X5
主控底板
主控部分的硬件构成如上图1-3所示，由一块底板，1块采样接 口板、1块采样板、1块主控板以及3块光纤接口板，共7块PCB板构 成，各PCB板的说明如下： （1）主控底板：底板主要给各子板提供连接线，上有16个96针插座， 6块子板分别通过插座与底板连接；从左至右分别为：采样接口板、 采样板、4个备用插座、主控板以及3块光纤接口板。 （2）采样接口板：其功能是将三相电压、电流模拟信号及数字输入 输出信号隔离转换。 （3）采样板：将采样接口板输出信号进行处理后输入给主控板。 （4）主控板：该板是主控部分的核心，主控部分的主要功能几乎均 由该板控制以及实现。 （5）光纤接口板：3块光纤接口板的原理图相同，每块板从上至下分 别为A相/B相/C相，板上的主要器件为光电转换模块。另外该板上还
的电流波形，使负载下的网侧功率因数接近1。另外，由于副边绕组的独立性， 使每个功率单元的主回路相对独立，这样大大提高了可靠性。 以3*6的630Vac单元变频器为例： 电机的每相由6个功率单元串联进行驱动，串联采用星型接法，中性线浮空。 18个次级绕组各自的额定电压均为630VAC，功率为总功率的18分之一。 功率单元与其对应的变压器次级绕组以及对地绝缘等级为5 kV。 一般来说，3kV变频器，每相4个功率单元，变压器有12个次级绕组。 10KV变频器每相8个功率单元，变压器24个次级绕组
SH-HVF系列
1.基本原理
高压变频器是一种串联叠加性高压变频器，高压侧电网电压经过 移相变压器副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元 为三相输入，单相输出的交直流PWM电压源型逆变器结构，相邻功率 单元的输出端串联起来，形成Y接结构，实现变压变频的高压直接输出， 供给高压电动机输出可变频变压的高压交流电。其主要特点是将IGBT 直接串联来解决器件耐压不足的问题。高压变频器为标准三相交流中高 压感应电动机应用而设计。异步电机由于具有经久耐用、结构简单、适 应性强、价格低廉等特点而得到广泛应用。高压变频器可以在不影响电 机性能的前提下进行调速。它通过将固定频率、固定电压的公用电源转 换为可变频率、可变电压的电源而改变电机速度，针对高压变频器不同 的电压等级（3kV/6kV/10kV）和功率大小，单元电压以及数目会有 所不同，但基本原理相同。
隔离移相工频变压器将输入的高压工频电变换成为多组彼此间相互 绝缘、电位独立的低压工频电输出，并分别送到各个变频单元中，各变 频单元将输入的各组低压交流电分别经整流滤波变换成直流电,然后又经 逆变电路“逆变”成频率和电压均可调的三相交流电作为三相异步电动 机的变频电源。
1.1高压变频器基本组成：
（1）移相隔离变压器 目的：隔离、降压、移相。这种多极移相叠加的整流方式可以大大改善网侧
75A、100A、150A、
10
3X12
3X8 3X9
最大 8600
200A、300A、400A、 600A、800A
单个功率单元模块原理图
单元采用3相全桥不可控整流，H桥逆变方式，与控制 部分采用光纤通讯，单元3相输入采用熔断器保护
一个完整的功率单元主要由熔断器、整流桥、电解电容、IGBT、单元 驱动板、旁路执行机构等几个部分构成
6KV 异步电动机
（2）功率单元
所有的功率模块均为智能化设计,具有强大的自诊断指导能力， 一旦有故障发生时，功率模块将故障信息迅速返回到主控单元 中，主控单元及时将主要功率元件IGBT关断，保护主电路；同 时在中文人机界面上精确定位显示故障位置、类别。在设计时 已将一定功率范围内的单元模块进行了标准化考虑，以此保证 了单元模块在结构、功能上的一致性。当模块出现故障时，在 得到报警器报警通知后，可在几分钟内更换同等功能的备用模 块，减少停机时间。