產品基礎知識(XXXX年12月17日)

1、Schneider Electric1- Industry BU, China產產 品品 基基 礎礎 知知 識識人力資源部人力資源部目 錄第一個問題：第一個問題： 什么是變頻器？什么是變頻器？第二個問題：變頻調速原理第二個問題：變頻調速原理第三個問題：什么是高壓變頻器？第三個問題：什么是高壓變頻器？第四個問題：高壓變頻器有什么功用？第四個問題：高壓變頻器有什么功用？第五個問題：高壓變頻器的應用行業(yè)第五個問題：高壓變頻器的應用行業(yè)第六個問題：公司產品型號的意義第六個問題：公司產品型號的意義第七個問題：第七個問題：HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構第八個問題：第八個問題：HARSVERT變頻

2、器的工作原理（難）變頻器的工作原理（難）第九個問題：第九個問題：HARSVERT變頻器的特點（難）變頻器的特點（難）一、什么是變頻器一、什么是變頻器?變頻器：利用電力半導體器件的通、斷作用將工頻變頻器：利用電力半導體器件的通、斷作用將工頻 電源變換為另一種頻率的電能控制電源變換為另一種頻率的電能控制裝置。裝置。變頻器主要用于交流電動機（異步電機或變頻器主要用于交流電動機（異步電機或同步電機）轉速的調節(jié)，是公認的交流電動機同步電機）轉速的調節(jié)，是公認的交流電動機最理想、最有前途的調速方案。最理想、最有前途的調速方案。 二、變頻器的調速原理二、變頻器的調速原理交流異步電動機的轉速表達式為：交流異步

3、電動機的轉速表達式為： n=(1-s)60f/p 式中：式中： s滑差；滑差； p電機極對數；電機極對數； f電機運行頻率。電機運行頻率。結論：如果平滑地改變加到異步電動機定子繞組的結論：如果平滑地改變加到異步電動機定子繞組的 交流電的頻率交流電的頻率f，就可以平滑地調節(jié)異步電，就可以平滑地調節(jié)異步電 動機的轉子轉速動機的轉子轉速n。二、變頻器的調速原理二、變頻器的調速原理三、什么是高壓變頻器？三、什么是高壓變頻器？按國際標準（按國際標準（IEC60038:1983）和中國國家標準）和中國國家標準（GB156-2003）的規(guī)定，把電壓分為）的規(guī)定，把電壓分為245kV四個等級。在四個等級。在1

4、 35kV電壓段，電壓段，我國使用我國使用3kV、6 kV、10 kV和和35 kV四個標準電壓。我四個標準電壓。我們習慣上將們習慣上將3kV、6 kV、10 kV電機稱為高壓電機。電機稱為高壓電機。 在歐美地區(qū)，在此電壓區(qū)段常見的標準電壓有在歐美地區(qū)，在此電壓區(qū)段常見的標準電壓有3.3 kV、6.6 kV、11kV、4.16 kV（該電壓僅適用于北美洲）等多（該電壓僅適用于北美洲）等多種。種。高壓變頻器：用于驅動高壓變頻器：用于驅動1kV以上交流電動機的中、大以上交流電動機的中、大 容量變頻器稱為高壓變頻器。容量變頻器稱為高壓變頻器。三、什么是高壓變頻器？三、什么是高壓變頻器？國內：常見國內

5、：常見3kV、6 kV、10 kV三個標準電壓。三個標準電壓。國外：常見國外：常見3.3 kV、6.6 kV、11kV、4.16 kV（北美洲）（北美洲） 四個標準電壓。四個標準電壓。四、高壓變頻器有什么功用？四、高壓變頻器有什么功用？1、可實現無級調速，變傳統(tǒng)電機為智能電機、可實現無級調速，變傳統(tǒng)電機為智能電機2、顯著的節(jié)能效益、顯著的節(jié)能效益輸出流量輸出流量Q與轉速與轉速n成正比：成正比：Q2/Q2=n1/n2 （1）輸出壓力輸出壓力H與轉速與轉速n2成正比：成正比：H1/H2=(n1/n2)2 （2）輸出軸功率輸出軸功率P與轉速與轉速n3成正比：成正比：P1/P2=(n1/n2)3 （3

6、）四、高壓變頻器有什么功用？四、高壓變頻器有什么功用？100%轉速轉速-100%流量流量-100%壓力壓力-100%輸出軸輸出軸功率功率80%轉速轉速- 80%流量流量- 64%壓力壓力- 51%輸出軸功輸出軸功率率結論：當輸出軸的轉速下降結論：當輸出軸的轉速下降20%20%時，輸出軸的功率下降時，輸出軸的功率下降49%49%。流體力學原理流體力學原理四、高壓變頻器有什么功用？四、高壓變頻器有什么功用？四、高壓變頻器有什么功用？四、高壓變頻器有什么功用？1、可實現無級調速，變傳統(tǒng)電機為智能電機、可實現無級調速，變傳統(tǒng)電機為智能電機2、顯著的節(jié)能效益、顯著的節(jié)能效益3、節(jié)省了維護費用、節(jié)省了維護

7、費用四、高壓變頻器有什么功用？四、高壓變頻器有什么功用？采用變頻調速后，可以避免因通過閥門控制使泵過多偏離額定采用變頻調速后，可以避免因通過閥門控制使泵過多偏離額定工作區(qū)而引起的振動，這種振動嚴重時會引起懸臂泵軸頭斷裂。由工作區(qū)而引起的振動，這種振動嚴重時會引起懸臂泵軸頭斷裂。由于啟動緩慢及轉速的降低，相應地延長了許多零部件如密封、軸承于啟動緩慢及轉速的降低，相應地延長了許多零部件如密封、軸承的壽命，特別是減輕了起動機械轉矩對電機機械損傷，有效的延長的壽命，特別是減輕了起動機械轉矩對電機機械損傷，有效的延長了電機的使用壽命，減少了檢修維護開支，節(jié)約大量維護費用。了電機的使用壽命，減少了檢修維護

8、開支，節(jié)約大量維護費用。1、可實現無級調速，變傳統(tǒng)電機為智能電機、可實現無級調速，變傳統(tǒng)電機為智能電機2、顯著的節(jié)能效益、顯著的節(jié)能效益3、節(jié)省了維護費用、節(jié)省了維護費用4、節(jié)約了電網容量、節(jié)約了電網容量四、高壓變頻器有什么功用？四、高壓變頻器有什么功用？當采用變頻調速時，當采用變頻調速時，50Hz滿載時功率因數為接近滿載時功率因數為接近1，工作電，工作電流比電機額定電流值要低許多，這是由于變頻裝置的內濾波電流比電機額定電流值要低許多，這是由于變頻裝置的內濾波電容產生的改善功率因數的作用，可以為電網節(jié)約容量。容產生的改善功率因數的作用，可以為電網節(jié)約容量。1、可實現無級調速，變傳統(tǒng)電機為智能電

9、機、可實現無級調速，變傳統(tǒng)電機為智能電機2、顯著的節(jié)能效益、顯著的節(jié)能效益3、節(jié)省了維護費用、節(jié)省了維護費用4、節(jié)約了電網容量、節(jié)約了電網容量5、提高生產效率和機組自動化水平、提高生產效率和機組自動化水平四、高壓變頻器有什么功用？四、高壓變頻器有什么功用？由于調速系統(tǒng)在運轉設備與備用設備之間實現計算機聯鎖控由于調速系統(tǒng)在運轉設備與備用設備之間實現計算機聯鎖控制，機組實現自動運行和相應的保護及故障報警，操作工作由手制，機組實現自動運行和相應的保護及故障報警，操作工作由手動轉變?yōu)楸O(jiān)控，完全實現生產的自動化控制，大大降低了勞動強動轉變?yōu)楸O(jiān)控，完全實現生產的自動化控制，大大降低了勞動強度，提高了生產效

10、率，為優(yōu)化運營提供了可靠保證。度，提高了生產效率，為優(yōu)化運營提供了可靠保證。 第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)電力行業(yè)：鍋爐引風機、凝結泵、送風機、循環(huán)水泵、灰渣泵等；電力行業(yè)：鍋爐引風機、凝結泵、送風機、循環(huán)水泵、灰渣泵等；冶金行業(yè)：鼓風機、煉鋼制氧機、除塵風機、燒結風機、軋機等；冶金行業(yè)：鼓風機、煉鋼制氧機、除塵風機、燒結風機、軋機等；石化行業(yè)：大型輸油泵、化工生產的壓縮機等；石化行業(yè)：大型輸油泵、化工生產的壓縮機等；采礦行業(yè)：排水泵、排風扇、提升機、皮帶機等；采礦行業(yè)：排水泵、排風扇、提升機、皮帶機等；水泥行業(yè)：循環(huán)風機、高溫風機、窯頭風機、窯尾風機等；水

11、泥行業(yè)：循環(huán)風機、高溫風機、窯頭風機、窯尾風機等；城市建設：自來水供水泵、排水泵、集中空調壓縮機等；城市建設：自來水供水泵、排水泵、集中空調壓縮機等；交通工業(yè)：機車電氣傳動、軌道交通電氣傳動等。交通工業(yè)：機車電氣傳動、軌道交通電氣傳動等。第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)電力行業(yè)電力行業(yè)第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)電力行業(yè)應用負載電力行業(yè)應用負載第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)冶金行業(yè)冶金行業(yè)第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)冶金行業(yè)應用負載冶金行業(yè)應用負載轉爐除塵風

12、機轉爐除塵風機 轉爐除塵風機在用于把煉鋼過程中產生的煙氣（灰塵及相當一部分的轉爐除塵風機在用于把煉鋼過程中產生的煙氣（灰塵及相當一部分的有害物質），吸入到煙氣處理設備中進行處理，然后再排入大氣中。有害物質），吸入到煙氣處理設備中進行處理，然后再排入大氣中。用高壓變頻調速技術，通過改變電用高壓變頻調速技術，通過改變電機的轉速達到調節(jié)風量的目的。在一個吹機的轉速達到調節(jié)風量的目的。在一個吹煉周期中，高速運行只有煉周期中，高速運行只有C到到D的時間，的時間，其余均為中、低速運行。其余均為中、低速運行?？s短了高速運行的時間，其節(jié)能效縮短了高速運行的時間，其節(jié)能效果非常明顯，從而大大節(jié)省了煉鋼的成本。果

13、非常明顯，從而大大節(jié)省了煉鋼的成本。第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)冶金行業(yè)應用負載冶金行業(yè)應用負載電弧爐除塵風機電弧爐除塵風機 電弧爐的煉鋼周期為電弧爐的煉鋼周期為70-85分鐘，其中裝料分鐘，其中裝料5-8分鐘，分鐘，送電熔化送電熔化20-25分鐘，吹氧分鐘，吹氧25-28分鐘，還原期分鐘，還原期12-16分鐘，沖渣出鋼分鐘，沖渣出鋼5-7分鐘。分鐘。 (1)通過高壓變頻器調速運行，節(jié)電率達到通過高壓變頻器調速運行，節(jié)電率達到了了40以上。以上。(2)除塵設備功耗隨電爐煉鋼生產工藝變化除塵設備功耗隨電爐煉鋼生產工藝變化運行，實現了除塵系統(tǒng)的最佳工況運行運行，

14、實現了除塵系統(tǒng)的最佳工況運行,提提高了系統(tǒng)效率。高了系統(tǒng)效率。(3)有效降低了除塵系統(tǒng)負荷率，延長了除有效降低了除塵系統(tǒng)負荷率，延長了除塵器、除塵風機、除塵電機、煙道等設備塵器、除塵風機、除塵電機、煙道等設備的使用壽命。的使用壽命。(4)能降低爐內熱量損失，合理控制過程溫能降低爐內熱量損失，合理控制過程溫度，確保終點溫度。度，確保終點溫度。(5) 有助于改善爐內吹煉工況，縮短煉鋼時有助于改善爐內吹煉工況，縮短煉鋼時間，提高鋼產量改善出鋼品質間，提高鋼產量改善出鋼品質(6)降低補爐期間的能耗和爐襯散熱損失降低補爐期間的能耗和爐襯散熱損失。第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應

15、用行業(yè)冶金行業(yè)應用負載冶金行業(yè)應用負載第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)石油化工行業(yè)石油化工行業(yè)石油天然氣石油天然氣-冶煉主要工藝冶煉主要工藝原油的蒸餾與硫份切割重油轉化為輕硫份分餾脫硫及調和廢氣燃燒化工行業(yè)主要工藝化工行業(yè)主要工藝1. Distillation 蒸餾Heat Exchanger 熱交換Absorption 吸收2.Reactor 反應第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)石油化工行業(yè)應用負載石油化工行業(yè)應用負載設備設備風機壓縮機泵第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)水泥行業(yè)水泥行業(yè)第五個問題第

16、五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)水泥行業(yè)應用負載水泥行業(yè)應用負載設備設備生料磨循環(huán)風機煤磨循環(huán)風機窯頭排風機窯尾高溫風機（“塌料” 工藝控制）窯尾排風機水泥磨循環(huán)風機第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)煤礦行業(yè)煤礦行業(yè)第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)煤礦行業(yè)應用負載煤礦行業(yè)應用負載設備設備提升機皮帶輸送機主扇風機主排水泵第五個問題第五個問題: 高壓變頻器的應用行業(yè)高壓變頻器的應用行業(yè)自來水行業(yè)自來水行業(yè)第六個問題第六個問題: 公司產品型號的意義公司產品型號的意義額定電流額定電流(A)(A)電壓等級電壓等級(KV)(

17、KV)控制方式控制方式變頻調速系統(tǒng)變頻調速系統(tǒng) (VERT) (VERT)產品系列產品系列(s)(s)公司名稱縮寫（公司名稱縮寫（HARHAR）注：注：1 1、額定輸出電流為、額定輸出電流為A A 2 2、電壓等級：、電壓等級： KVKV3 3、控制方式：、控制方式：A A表示異步機普表示異步機普通控制型，通控制型，VAVA表示異步機矢量表示異步機矢量控制型，控制型，VSVS表示同步機矢量控表示同步機矢量控制型。制型。額定電流額定電流130A電壓等級電壓等級6KV異步機異步機變頻調速系統(tǒng)變頻調速系統(tǒng)正弦波系列正弦波系列公司名稱縮寫公司名稱縮寫第六個問題第六個問題: 公司產品型號的意義公司產品型

18、號的意義3000V3000V系列：系列： 375-3125KVA375-3125KVA，適，適配電機配電機300-2500KW300-2500KW6000V6000V系列：系列： 375-375-1500015000KVAKVA，適，適配電機配電機300-300-1212000KW000KW10000V10000V系列：系列： 375-375-250025000KVA0KVA，適配電，適配電機機300-300-2020000KW000KW050100150200250300350-101050100150200250300350-101050100150200250300350-1010501

19、00150200250300350-101050100150200250300350-101050100150200250300350-5-4-3-2-1012345HARSVERT-A高壓變頻調速系統(tǒng)（高壓變頻調速系統(tǒng)（v/f控制、異步機）控制、異步機）HARSVERT-VA高壓變頻調速系統(tǒng)（矢量控制、異步機）高壓變頻調速系統(tǒng)（矢量控制、異步機）HARSVERT-S高壓變頻調速系統(tǒng)（高壓變頻調速系統(tǒng)（v/f控制、同步機）控制、同步機）HARSVERT-VS高壓變頻調速系統(tǒng)（矢量控制、同步機）高壓變頻調速系統(tǒng)（矢量控制、同步機）HARSVERT-FVA高壓變頻調速系統(tǒng)（矢量控制、異步機、能量回

20、饋）高壓變頻調速系統(tǒng)（矢量控制、異步機、能量回饋）HARSVERT-FVS高壓變頻調速系統(tǒng)（矢量控制、同步機、能量回饋）高壓變頻調速系統(tǒng)（矢量控制、同步機、能量回饋）第六個問題第六個問題: 公司產品型號的意義公司產品型號的意義功率柜功率柜控控制制器器柜柜變壓器柜變壓器柜特點：特點：u 拼裝機柜；拼裝機柜；u 結結構緊湊；構緊湊；u 零配件少；零配件少；u 安裝方便；安裝方便；u 投產快。投產快。第七個問題第七個問題: HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構旁路柜的作用：在變頻器退出運行后，將電機投入工頻旁路柜的作用：在變頻器退出運行后，將電機投入工頻 電網運行，保證生產的連續(xù)進行。電網運行，

21、保證生產的連續(xù)進行。1、變壓器柜、變壓器柜第七個問題第七個問題: HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構作用作用主要用于安裝一臺干式移相主要用于安裝一臺干式移相變壓器。變壓器。 變壓器的作用是將網側的高變壓器的作用是將網側的高壓轉變?yōu)槎嘟M副邊的低壓，為壓轉變?yōu)槎嘟M副邊的低壓，為功率模塊提供工作電源。功率模塊提供工作電源。2、功率柜、功率柜第七個問題第七個問題: HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構作用作用主要用于安裝多個功率模塊。主要用于安裝多個功率模塊。 功率模塊是實現變頻變壓的功率模塊是實現變頻變壓的核心部件。核心部件。3kV系列：系列：12個模塊；個模塊；6kV系列：系列：15個模

22、塊；個模塊；10kV系列：系列：24個模塊。個模塊。第七個問題第七個問題: HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構功率模塊功率模塊第七個問題第七個問題: HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構小變壓器模塊輸出端U、V熔斷器電解電容均壓電組功率模塊功率模塊第七個問題第七個問題: HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構光纖端口指示燈散熱器（整流橋和IGBT安裝在其底部）驅動板單元控制板模塊的電源輸入端R、S、T功率模塊功率模塊3、控制柜、控制柜第七個問題第七個問題: HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構作用作用主要用于安裝變頻器的控制系統(tǒng)。主要用于安裝變頻器的控制系統(tǒng)。 端子排主控箱人機

23、界面UPSPLC繼電器空氣開關3、控制柜、控制柜第七個問題第七個問題: HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構凈化電源系統(tǒng)凈化電源系統(tǒng)開關電源開關電源第七個問題第七個問題: HARSVERT變頻器的結構變頻器的結構光纖光纖神經神經輸入側移相變壓器將網側高壓變換為副邊的多組低壓，各副邊繞組在繞制輸入側移相變壓器將網側高壓變換為副邊的多組低壓，各副邊繞組在繞制時采用延邊三角接法，相互之間有一定的相位差時采用延邊三角接法，相互之間有一定的相位差6060/n/n。第八個問題：第八個問題：HARSVERT變頻器的工作變頻器的工作原理原理第八個問題：第八個問題：HARSVERT變頻器的工作變頻器的工作原

24、理原理每個功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電。每個功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電。第八個問題：第八個問題：HARSVERT變頻器的工作變頻器的工作原理原理PWM波形波形每一個功率單元相當于一臺交每一個功率單元相當于一臺交-直直-交交電壓型單相低壓變頻器。電壓型單相低壓變頻器。 第八個問題：第八個問題：HARSVERT變頻器的工作變頻器的工作原理原理PWM（脈沖寬度調制）技術（脈沖寬度調制）技術 令令V1、V4導通，導通，V2、V3截截止，則負載止，則負載ZL上所得電壓為上所得電壓為a“+”、b“-”,設這時的電壓為設這時的電壓為“+”；令令V1、V4截止，截止，V2、V3導導通，則

25、負載通，則負載ZL上所得電壓為上所得電壓為a“-”、b“+”,設這時的電壓為設這時的電壓為“-”。令令V1、V3截止，截止，V2、V4導導通，則負載通，則負載ZL上所得電壓為上所得電壓為0。通過調節(jié)脈沖寬度和各脈沖的通過調節(jié)脈沖寬度和各脈沖的“占空比占空比”來調節(jié)頻率和電壓，所得到的來調節(jié)頻率和電壓，所得到的波形即被稱為波形即被稱為PWM波形。波形。 PWM（脈沖寬度調制）技術（脈沖寬度調制）技術 無須輸出濾波器；電機不需要降額使用；同時，電機的諧波損耗大無須輸出濾波器；電機不需要降額使用；同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉輪的機械力；大減少，消除了由此引起

26、的機械振動，減小了軸承和葉輪的機械力；可直接用于舊設備的改造。可直接用于舊設備的改造。能夠消除大部分由逆變而引起的的諧波電流，無須輸出濾波器；能夠消除大部分由逆變而引起的的諧波電流，無須輸出濾波器；電機不需要降額使用；同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此電機不需要降額使用；同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉輪的機械力。引起的機械振動，減小了軸承和葉輪的機械力。第八個問題：第八個問題：HARSVERT變頻器的工作變頻器的工作原理原理第八個問題：第八個問題：HARSVERT變頻器的工作變頻器的工作原理原理B -A +- U dA -B +0+ U dV OV

27、 O- U d+ U d0B +B -A -A +第八個問題：第八個問題：HARSVERT變頻器的工作變頻器的工作原理原理（一）現場接線簡單（一）現場接線簡單第九個問題：第九個問題：HARSVERT變頻器的變頻器的特點特點（二）現場控制方式靈活（二）現場控制方式靈活DCS420mA/010V模擬給定模擬給定/指示信號指示信號S IE M E N S6S E 7016- 1EA 30W R 2,2 kWN r. 467321S IM O V E R T S CRS485上位機上位機閉環(huán)閉環(huán)操作箱操作箱本機本機第九個問題：第九個問題：HARSVERT變頻器的變頻器的特點特點（三）適用于各種電網電壓等級（三）適用于各種電網電壓等級可滿足的電壓等級：可滿足的電壓等級： 3KV/3.3KV/