變頻器散熱及旁路

1、目錄n 1.1.總結(jié)構(gòu)圖總結(jié)構(gòu)圖n 2.2.控制電源控制電源220v220vn 3.3.風(fēng)扇電源風(fēng)扇電源380v380vn 4.4.電壓、電流檢測(cè)電壓、電流檢測(cè)n 5.5.控制信號(hào)（變頻器輸出）控制信號(hào)（變頻器輸出）n 6.6.控制信號(hào)（外部信號(hào)輸入）控制信號(hào)（外部信號(hào)輸入）n 7.7.單元與主板通訊方式單元與主板通訊方式n 8.8.功率單元散熱方式功率單元散熱方式n 9.9.變頻器整機(jī)散熱方式變頻器整機(jī)散熱方式n 10.10.變頻器旁路方式變頻器旁路方式n 11.11.名詞解釋名詞解釋二次結(jié)構(gòu)圖高壓輸入多副邊變壓器A1A2A3AnBnCnB3C3C2B2B1C1光纖接口板電壓檢測(cè)模擬輸入/輸

2、出由DSP+ASIC構(gòu)成的主控系統(tǒng)人機(jī)界面遠(yuǎn)程監(jiān)控電流檢測(cè)外部電氣檢測(cè)控制電機(jī)中點(diǎn)數(shù)字輸入/輸出輸入電流/電壓檢測(cè)控制電源QF1220V AC來(lái)至用戶KA1 220V AC來(lái)至變壓器QF2KA2KM1KM2插座互鎖電路UPS220VAC輸出一、外部電源一、外部電源UPSUPS控制電源UPS輸出220V ACQF4二、二、UPSUPS板件板件濾波器QF5溫度巡檢儀供電旁路柜供電主板I/O板觸摸屏指示燈備用整流、變壓24V DCQF3風(fēng)扇電源一、變壓器一、變壓器QF6380V AC 來(lái)至移相變壓器三次線圈KM3KM4KA3KA4功率單元柜柜頂風(fēng)扇電源變壓器柜柜頂風(fēng)扇電源變壓器柜底風(fēng)扇QF7風(fēng)扇風(fēng)扇

3、電壓、電流檢測(cè)一、電壓檢測(cè)一、電壓檢測(cè)變壓器一次繞組ABC避雷器TVS吸收組件Ra1Ra25M5M主板J1頂層 CR CS CT變頻器輸出 U V WTVS吸收組件Ru1Ru25M5M主板J1頂層 CU CV CW輸入電壓檢測(cè)輸入電壓檢測(cè)輸出電壓檢測(cè)輸出電壓檢測(cè)電壓、電流檢測(cè)一、電流檢測(cè)一、電流檢測(cè)TVS吸收組件變頻器中性點(diǎn)變壓器一次繞組中性點(diǎn)TVS吸收組件主板J1頂層AR1 AT1 GND1主板J1底層 MU1 MV1 MW1輸入電流檢測(cè)輸入電流檢測(cè)輸出電流檢測(cè)輸出電流檢測(cè)變頻器控制信號(hào)變頻器輸出變頻器輸出 高壓變頻器 就緒指示 用戶高壓開關(guān)柜高壓合閘允許高壓緊急分?jǐn)?電機(jī)運(yùn)行頻率 電機(jī)輸出

4、電流 運(yùn)行指示 DCS輕故障指示重故障指示 遠(yuǎn)程控制指示 AO DO DO 工頻運(yùn)行指示變頻器控制信號(hào)外部信號(hào)輸入外部信號(hào)輸入外部信號(hào)外部信號(hào) 停止命令 用戶高壓開關(guān)柜常開點(diǎn)常閉點(diǎn) 頻率給定信號(hào) 啟動(dòng)命令 DCS復(fù)位命令緊急停機(jī)命令 頻率鎖定命令 變切工命令 AI DI 工切變命令單元與主板通訊方式光纖數(shù)量減少三分之二，避免采用板卡插接方式，大大提高可靠性功率單元散熱方式水平散熱水平散熱功率單元散熱方式垂直通風(fēng)散熱技術(shù)風(fēng)道小，散熱風(fēng)機(jī)利用率高，散熱效果好；垂直通風(fēng)散熱技術(shù)風(fēng)道小，散熱風(fēng)機(jī)利用率高，散熱效果好；由于電解電容位于風(fēng)道內(nèi)，散熱良好，壽命大大增加由于電解電容位于風(fēng)道內(nèi)，散熱良好，壽命大

5、大增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，便于整體發(fā)運(yùn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，便于整體發(fā)運(yùn)垂直散熱垂直散熱變頻器整機(jī)散熱方式方式一：室外冷風(fēng)方式一：室外冷風(fēng)變頻器變頻器-熱風(fēng)熱風(fēng)-風(fēng)道引至室外風(fēng)道引至室外特點(diǎn)：1）施工簡(jiǎn)單，維護(hù)量大（定期清洗濾網(wǎng)）。2）費(fèi)用低，散熱效果較好。3）運(yùn)行穩(wěn)定性依賴于當(dāng)?shù)丨h(huán)境，適用于環(huán)境較好，粉塵少的場(chǎng)合 變頻器整機(jī)散熱方式方式二：室外冷風(fēng)方式二：室外冷風(fēng)變頻器變頻器-熱風(fēng)熱風(fēng)-室內(nèi)室內(nèi)- -室外室外優(yōu)點(diǎn)：無(wú)額外的風(fēng)道或空調(diào)成本。適合北方冬季使用。缺點(diǎn)：散熱受外界溫度影響大，變頻器很容易因過(guò)熱而故障停機(jī)。變頻器整機(jī)散熱方式方式三：房間密閉室內(nèi)空調(diào)制冷方式三：房間密閉室內(nèi)空調(diào)制冷-室內(nèi)冷風(fēng)室

6、內(nèi)冷風(fēng)變頻器變頻器-熱風(fēng)熱風(fēng)-室內(nèi)室內(nèi)優(yōu)點(diǎn)：由于室內(nèi)外空氣沒(méi)有直接流通，容易保證室內(nèi)環(huán)境清潔，空調(diào) 冗余配置。缺點(diǎn)：空調(diào)的可靠性會(huì)影響變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行，空調(diào)費(fèi)用高，運(yùn)行費(fèi) 用高。變頻器整機(jī)散熱方式方式四：室內(nèi)冷風(fēng)方式四：室內(nèi)冷風(fēng)- -變頻器變頻器- -熱風(fēng)熱風(fēng)- -空水冷散熱器空水冷散熱器- -冷風(fēng)冷風(fēng)- -室內(nèi)室內(nèi)1）降溫效果較好，降低設(shè)備的運(yùn)營(yíng)成本，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)、故障率低、性能可靠。變頻器旁路方式方案介紹：1、QS1、QS2、QS3為手動(dòng)刀閘開關(guān)，QS2、QS3之間采用機(jī)械連鎖。QF為用戶側(cè)高壓開關(guān)。（斷路器）2、 QS1、QS2、QS3為刀閘開關(guān)，不能帶負(fù)荷分合閘操作。當(dāng)要對(duì)QS1、Q

7、S2、QS3進(jìn)行操作時(shí)，必須將上級(jí)開關(guān)分?jǐn)嚅_，才允許進(jìn)行開關(guān)操作。3、 QS1、QS2閉合時(shí)，QF閉合時(shí)，電機(jī)處于變頻運(yùn)行狀態(tài)。QS3閉合時(shí)，QF閉合時(shí)，電機(jī)處于工頻運(yùn)行狀態(tài)。（1 1）一拖一手動(dòng)刀閘旁路方案）一拖一手動(dòng)刀閘旁路方案變頻器旁路方式方案介紹：1、QS1、QS2為手動(dòng)刀閘開關(guān)，KM1 、 KM2 、 KM3為真空接觸器。QF為用戶側(cè)高壓開關(guān)。2、 KM2、KM3之間存在電氣連鎖，QS2、KM2之間存在電氣連鎖，QS1 、KM1之間存在電氣連鎖。當(dāng)QS1合閘后，才允許合KM1；QS2合閘后，才允許合KM2。KM1分閘后才允許分、合QS1；KM2分閘后才允許分、合QS2。3、 QS1、

8、QS2 、KM1 、KM2閉合時(shí)，QF閉合時(shí)，電機(jī)處于變頻運(yùn)行狀態(tài)。KM3閉合時(shí)，QF閉合時(shí)，電機(jī)處于工頻運(yùn)行狀態(tài)。（2 2）一拖一自動(dòng)接觸器旁路方案）一拖一自動(dòng)接觸器旁路方案變頻器旁路方式方案介紹：1、QS11、QS12、QS13、QS21、QS22 、QS23為手動(dòng)刀閘開關(guān)，QF1、QF2為用戶側(cè)高壓開關(guān)。 QS11、QS12、QS13組成一面旁路柜1； QS21、QS22 、QS23組成一面旁路柜2。2、QS12、QS13之間存在機(jī)械連鎖，QS22 、QS23之間存在機(jī)械連鎖；3、QS11、QS12、QF1合閘，M1電機(jī)處于變頻運(yùn)行狀態(tài)；QS23合閘，M2電機(jī)處于工頻熱備用狀態(tài)。4、QS

9、21、QS22、QF2合閘，M2電機(jī)處于變頻運(yùn)行狀態(tài)；QS13合閘，M1電機(jī)處于工頻熱備用狀態(tài)。（3 3）一拖二手動(dòng)刀閘旁路方案）一拖二手動(dòng)刀閘旁路方案變頻器旁路方式方案介紹：1、QF1、QF2、QF3為用戶側(cè)斷路器，QS1、QS2為刀閘開關(guān)，KM1、KM2為真空接觸器。2、 KM1 、KM2之間存在電氣連鎖，QS1 、KM1之間存在電氣連鎖。當(dāng)QS1合閘后，才允許合KM1；QS2合閘后，才允許合KM2。KM1分閘后才允許分、合QS1；KM2分閘后才允許分、合QS2。 3、當(dāng)KM1、QS1合閘時(shí)，QF3合閘時(shí)，M1電機(jī)處于變頻運(yùn)行。QF2合閘時(shí)，M2電機(jī)處于工頻運(yùn)行。 當(dāng)KM2、QS2合閘時(shí)，

10、QF3合閘時(shí)，M2電機(jī)處于變頻運(yùn)行。QF1合閘時(shí)，M1電機(jī)處于工頻運(yùn)行。（4 4）一拖二自動(dòng)旁路方案）一拖二自動(dòng)旁路方案變頻器旁路方式同步投切（電機(jī)軟啟動(dòng)）同步投切（電機(jī)軟啟動(dòng)）方案介紹：1、QF1為用戶側(cè)斷路器，KM1、KM2、KM3為真空接觸器。2、L為緩沖電抗器。 3、同步無(wú)擾投切過(guò)程說(shuō)明：KM1合閘、KM2合閘、KM3分閘，QF合閘，啟動(dòng)變頻器運(yùn)行，運(yùn)行到50HZ，檢測(cè)變頻器輸出電壓及電網(wǎng)電壓，當(dāng)頻率、相位、幅值一致時(shí)，發(fā)合KM3接觸器指令，同步投切成功，再發(fā)分KM2指令，再發(fā)分KM1指令，完成變頻到工頻的無(wú)擾投切。反之，合KM1，變頻器自檢完成，使變頻器先啟動(dòng)運(yùn)行到50HZ，檢測(cè)變頻

11、器輸出頻率及電網(wǎng)頻率，當(dāng)輸出頻率相位幅值一致時(shí)，滿足并網(wǎng)條件，發(fā)合KM2指令，并網(wǎng)成功后再發(fā)分KM3指令，完成工頻到變頻的無(wú)擾投切。變頻器旁路方式旁路方式手動(dòng)旁路自動(dòng)旁路缺點(diǎn)變頻器自身故障時(shí)，電機(jī)投入工頻運(yùn)行及時(shí)性低。1.結(jié)構(gòu)復(fù)雜可靠性不如隔離刀閘2.需要用高壓真空開關(guān)，成本高。3.如果變頻器跳閘是因?yàn)殡姍C(jī)或風(fēng)機(jī)故障，直接自動(dòng)旁路將會(huì)使故障擴(kuò)大4.如果故障前電機(jī)由變頻器控制并在低速運(yùn)行，當(dāng)故障時(shí)自動(dòng)旁路后，電機(jī)會(huì)全速運(yùn)行對(duì)系統(tǒng)安全不利優(yōu)點(diǎn)1.用高壓隔離開關(guān)成本低投資少。2.有明顯斷點(diǎn)檢修變頻或電機(jī)時(shí)安全。3.電機(jī)投工頻旁路需要人工干預(yù)（檢查和處理）可杜絕故障隱患。變頻器自身故障時(shí)，電機(jī)投入工頻

12、運(yùn)行及時(shí)性高。自動(dòng)與手動(dòng)旁路比較自動(dòng)與手動(dòng)旁路比較變頻器節(jié)能原理電動(dòng)機(jī)進(jìn)線總開關(guān)高壓電源母線風(fēng)機(jī)、水泵閥門、檔板變頻器節(jié)能原理電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)線進(jìn)線總開關(guān)總開關(guān)高壓電源高壓電源母線母線風(fēng)機(jī)、水風(fēng)機(jī)、水泵泵變頻器變頻器檔板檔板變頻器節(jié)能原理sPfN160f f 電機(jī)輸入電源頻率電機(jī)輸入電源頻率P 為異步電機(jī)極對(duì)數(shù)為異步電機(jī)極對(duì)數(shù)N N 為電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速為電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速S 滑差（一般為：0-0.05）交流異步電機(jī)交流異步電機(jī)變頻器節(jié)能原理對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵類平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，電機(jī)的輸出功率與電機(jī)轉(zhuǎn)速的立方成正比。名詞解釋恒功率負(fù)載恒功率負(fù)載： 機(jī)床主軸和軋機(jī)、造紙機(jī)、塑料薄膜生產(chǎn)中的卷取機(jī)、開卷機(jī)等要求的轉(zhuǎn)矩大體與轉(zhuǎn)速成反比。這就是所謂的恒功率負(fù)載.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)