高壓變頻器整流變壓器課件

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1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,Never Stop Improving,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,Never Stop Improving,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,Never Stop Improving,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式

2、,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,學(xué)習(xí)匯報(bào),.,1,.,2,移相變壓器及其工作原理,三相交流電機(jī)的組成及原理,.,2,高壓系統(tǒng)及高壓變頻器操作安全規(guī)則,移相變壓器的組成,移相變壓器的優(yōu)點(diǎn),在高壓變頻領(lǐng)域，變頻調(diào)速裝置是一種完美無(wú)諧波高壓變頻裝置，在該裝置中的整流變壓器是不可或缺的重要組成元件，該整流變壓器屬于多繞組移相整流變壓器，采用移相整流變壓器可有效消除

3、變頻器對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，可以使高壓變頻器的設(shè)計(jì)變得更加靈活。,在電網(wǎng)三相電壓的情況下，采用多相的整流線路，整流后的低壓直流側(cè)輸出有更好的波形及更少諧波分量。,移相變壓器相當(dāng)于,48,脈波，理論上,47,次諧波都可以抵消，因此變頻裝置輸出波形不會(huì)引起電機(jī)的諧振。符合,IEEE 519 1992,及中國(guó)供電部門對(duì)電壓失真最嚴(yán)格的要求，高于國(guó)標(biāo),GB14549-93,對(duì)諧波失真不大于,4%,的要求。,移相變壓器的優(yōu)點(diǎn),移相變壓器的組成,移相變壓器的組成,移相變壓器移相方法,普通的整流變壓器的脈波數(shù)最大只能達(dá)到,6,，對(duì)于大功率整流設(shè)備，為了提高功率因素，減小網(wǎng)側(cè)諧波電流，必須提高整流設(shè)備的脈波數(shù)。為

4、此采用移相的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。移相的目的是使整流變壓器二次繞組的同名端線電壓之間有一個(gè)相位移，從而提高整流設(shè)備的脈波數(shù)。通常的移相的方式分為星角繞組移相、移相繞組移相、移相自耦變壓器移相。,圖中移相隔離變壓器采用了,18,脈沖整流，輸入電流諧波滿足企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和,IEEE519,標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際制造時(shí)，脈沖整流數(shù)目還可以更多一些。,變壓器次級(jí)繞組在繞制時(shí)相互之間有一定的相位差，這樣既大大降低了輸入諧波電流，也使得功率因數(shù)能在較高或滿載負(fù)荷時(shí)能達(dá)到,95,以上。,移相變壓器的組成,移相變壓器移相方法,采用移相繞組進(jìn)行移相，移相繞組設(shè)置在整流變壓器的二次側(cè)。根據(jù)所需脈波數(shù)的不同，所需并聯(lián)工作的整流變壓器的臺(tái)數(shù)及

5、各臺(tái)變壓器的移相角也不同。單臺(tái)整流變壓器脈波數(shù)為,6,。機(jī)組脈波數(shù),P,與各臺(tái)變壓器的移相角度,的組合關(guān)系見(jiàn),移相變壓器的組成,移相變壓器移相方法,移相變壓器的組成,移相變壓器的移相角,脈波數(shù),P,并聯(lián)臺(tái)數(shù),各臺(tái)整流變壓器一次側(cè)移相角,度,移相角度種 類,最大移相,角 度,18,3,+20,、,0,、,-20,2,20,24,4,+22.5,、,+7.5,、,-7.5,、,-22.5,2,22.5,30,5,+24,、,+12,、,O,、,-12,、,-24,3,24,36,6,+25,、,+15,、,+5,、,-5,、,-15,、,-25,3,25,48,8,+26.25,、,+18.75,

6、、,+11.25,、,+3.75,、,-3.75,、,-11.25,、,-18.75,、,-26.25,4,+26.25,移相整流變壓器的二次繞組的相位差是由整流的脈波數(shù)決定的，也就是由高壓變頻器的功率單元的串聯(lián)數(shù)量決定，以上述為例，每相設(shè)計(jì),6,個(gè)功率單元，那么單臺(tái)移相整流變壓器輸出的脈波數(shù)為,66=36,脈波。則二次繞組的相位差為,360,36=10,，那么移相角為：,+25,、,+15,、,+5,、,-5,、,-15,、,-25,。,移相變壓器的組成,移相變壓器移相角,由圖可見(jiàn)，在每一個(gè)鐵芯柱上分布著,U,、,V,、,W,三個(gè)功能區(qū)域，在每一個(gè)功能區(qū)域內(nèi)部有,6,組繞組。它們分別實(shí)現(xiàn),+

7、25,、,+15,、,+5,、,-5,、,-15,、,-25,移相功能。當(dāng)然這個(gè)移相功能需要依靠與變壓器的,b,，,c,相對(duì)應(yīng)繞組連接成,D,接來(lái)實(shí)現(xiàn)。,移相變壓器的組成,移相變壓器整體,移相整流變壓器的溫升同常規(guī)變壓器相同，但要注意以下幾點(diǎn)：,1,）移相整流變壓器在運(yùn)行時(shí)有高頻諧波，由諧波電流引起的所增加的雜散損耗必須在計(jì)算溫升時(shí)考慮在內(nèi)。,2),當(dāng)變壓器通電時(shí)，因高壓變頻器的直流電容充電會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)大的沖擊電流，這個(gè)沖擊電流相當(dāng)于所有副邊同時(shí)短路，并持續(xù)一個(gè)半周期，這個(gè)因素不應(yīng)忽略。,移相變壓器的組成,.,1,.,2,移相變壓器及其工作原理,三相交流電機(jī)的組成及原理,.,2,高壓系統(tǒng),三

8、相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,新能源,電梯,起重,冶金,紡織,礦山,數(shù)控機(jī)床,新能源汽車,光伏發(fā)電,中小型綜合自動(dòng)化,大型傳動(dòng),模擬實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個(gè)閉合導(dǎo)體，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)蹄形磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，將發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體也跟著旋轉(zhuǎn)；若改變磁鐵的轉(zhuǎn)向，則導(dǎo)體的轉(zhuǎn)向也跟著改變。,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,三相異步電動(dòng)機(jī)基本原理,右手定則,市場(chǎng)地位。,Y,B,Z,X,A,C,轉(zhuǎn)子,定子,定子繞組,（三相）,機(jī) 座,三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流。,通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力作用而運(yùn)動(dòng),三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,定子繞組,定子鐵心

9、：,構(gòu)成電動(dòng)機(jī)磁路,嵌放定子線圈,定子繞組：,三個(gè)彼此獨(dú)立的繞組,空間相差120電角度,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,轉(zhuǎn)子繞組,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,繞線式轉(zhuǎn)子繞組,接線示意圖,鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組,三相，一般接成星形,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,極對(duì)數(shù)（,P,）的概念,A,X,B,Y,C,Z,A,X,Y,C,B,Z,此種接法下，合成磁場(chǎng)只有一對(duì)磁極，則極對(duì)數(shù)為1。,即：,P=1,。,將每相繞組分成兩段，按圖示放入定子槽內(nèi)。形成的磁場(chǎng)則是兩對(duì)磁極。即,P=2,。,C,Y,A,B,C,X,Y,Z,A,X,B,Z,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,轉(zhuǎn)速和頻率,三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,60,0,p,f,n,=,m

10、in,）,r,/,(,f=50 Hz 時(shí)，不同極對(duì)數(shù)時(shí)的同步轉(zhuǎn)速如下:,p,1,2,3,4,5,6,n,0,/(r/min),3000,1500,1000,750,600,500,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,轉(zhuǎn)差（率）S 的概念：,轉(zhuǎn) 差：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。,轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差與,n,0的比值,異步電機(jī)運(yùn)行中:,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間:,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向：取決于三相電流的相序。,U,1,U,2,V,1,V,2,W,2,W,1,i,1,i,2,L,1,L,2,L,3,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,i,3,i,1,i,2,I,m,O,t,i,3,三相異步電

11、動(dòng)機(jī)的工作原理,改變電機(jī)轉(zhuǎn)向方法：和電源相接的任意兩相互換，即改變相序，實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn),改變電機(jī)轉(zhuǎn)向方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn),正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),A,B,C,M,3,電 源,A,B,C,M,3,電 源,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù),1.型號(hào) Y,B-450MI,4,2,P,=,4,2.額定功率 PN,P,N,=3,15,kW,3.額定電壓 UN,U,N,=,1,0,K,V,轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械功率,定子三相繞組應(yīng)施加的線電壓,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,定子三相繞組的額定線電流,6.額定轉(zhuǎn)速nN,5.聯(lián)結(jié)方式,通常三相異步電動(dòng)機(jī)3kW以下者，聯(lián)結(jié)成星形，4kW以上者，聯(lián)

12、結(jié)成三角形。,4.額定電流 IN,I,N,=2,3,A,電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,。,額定負(fù)載時(shí)一般為0.7-0.9，空載時(shí)功率因數(shù)很低約為0.2-0.3。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。,7.額定功率因數(shù)cos,N,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,電磁轉(zhuǎn)矩,異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩,T,是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通,與轉(zhuǎn)子電流,I,2,相互作用而產(chǎn)生的。電磁轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流,I,及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)。,若考慮電源電壓及電機(jī)的一些參數(shù)與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系,結(jié)論,：轉(zhuǎn)矩,T,還與定子每相電壓,U,1,的平方成比例，所以當(dāng)電源電壓有所變動(dòng)時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響很大。,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,機(jī)械特性

13、,啟動(dòng)點(diǎn),A,：,n=0,，,s=1,，,T,em,=T,st,最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn),B:n=n,m,，,s=s,m,T,em,=T,m,額定運(yùn)行點(diǎn),C:n=n,N,s=s,N,T,em,=T,N,同步運(yùn)行點(diǎn),D:n=n,0,s=0,T,em,=0,三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性,機(jī)械特性曲線上三個(gè)轉(zhuǎn)矩的意義,1.,額定轉(zhuǎn)矩,T,N,額定轉(zhuǎn)矩,T,N,是異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。,2.,最大轉(zhuǎn)矩,T,m,T,m,又稱為臨界轉(zhuǎn)矩，是電動(dòng)機(jī)可能產(chǎn)生的最大電磁轉(zhuǎn)矩。它反映了電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力。,3.,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,T,st,T,st,為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間的轉(zhuǎn)矩，即,n=0,，,s,時(shí)的轉(zhuǎn)矩。,三相

14、異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性,定子繞組接線方式,三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,星形連接,三角形連接,1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,6,6,6,6,三相同步電動(dòng)機(jī)的工作原理,同步電動(dòng)電機(jī)概述,同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度是一樣的，所以稱為同步電動(dòng)機(jī)。,同步電動(dòng)機(jī)是屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電動(dòng)機(jī)相同。,同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用,：,主抽風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、提升機(jī)等。,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,:,轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載的大小而改變,穩(wěn)定性高，轉(zhuǎn)矩與端電壓成正比,啟動(dòng)，同步困難,轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速,勵(lì)磁系統(tǒng)是同步電機(jī)的重要組成部分。根據(jù)勵(lì)磁系統(tǒng)的不同可將勵(lì)磁

15、系統(tǒng)分為：,直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)（目前已經(jīng)基本淘汰）,靜止式交流整流勵(lì)磁系統(tǒng)（有刷同步電機(jī)）,旋轉(zhuǎn)式交流整流勵(lì)磁系統(tǒng)（無(wú)刷同步電機(jī)）,三相同步電動(dòng)機(jī)的工作原理,同步電動(dòng)電機(jī)概述,多數(shù)同步電動(dòng)機(jī)都用異步起動(dòng)法來(lái)起動(dòng)。為此，在電動(dòng)機(jī)的主極極靴上裝設(shè)起動(dòng)繞組（相當(dāng)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的籠型繞組）。,1）起動(dòng)時(shí)，先把勵(lì)磁繞組接到滅磁電阻，然后接到三相交流電網(wǎng)。,2）依靠定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子起動(dòng)繞組中感應(yīng)電流所產(chǎn)生的異步電磁轉(zhuǎn)矩，電機(jī)便能起動(dòng)起來(lái)。,3）待轉(zhuǎn)速上升到接進(jìn)于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，再將勵(lì)磁電流接入勵(lì)磁繞組，使轉(zhuǎn)子建立主磁場(chǎng)；,4）依靠定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用所產(chǎn)生的同步電磁轉(zhuǎn)矩，通常便可將轉(zhuǎn)子牽入同步。,同步電

16、動(dòng)電機(jī)啟動(dòng),三相同步電動(dòng)機(jī)的工作原理,同步電動(dòng)機(jī),異步電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn) 速,不隨負(fù)載的大小而改變,隨著負(fù)載的改變而改變,功率因數(shù),可調(diào)，可工作在超前、平激、滯后,不可調(diào)，滯后,效 率,高,低,穩(wěn) 定 性,穩(wěn)定性高，轉(zhuǎn)矩與端電壓成正比,穩(wěn)定性差，轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比,三相同步電動(dòng)機(jī)的工作原理,同步電動(dòng)和異步電機(jī)的對(duì)比,.,1,.,2,移相變壓器及其工作原理,三相交流電機(jī)的組成及原理,.,2,高壓系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)操作安全規(guī)則,高壓開(kāi)關(guān)柜,真空接觸器,適用于交流,50-60HZ,，額 定工作電壓,3.6kV,、,7.2kV,、,12kv,，額定工作電流,160A,至,630A,的三相戶內(nèi)電氣系統(tǒng)中，可直接或遠(yuǎn)距離頻繁操作電動(dòng)機(jī)、變壓器、容性負(fù)載等用電設(shè)備。,斷路器,能夠關(guān)合、承載和開(kāi)斷正常回路條件下的電流并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開(kāi)斷異常回路條件下的電流的開(kāi)關(guān)裝置。,可用來(lái)分配電能，不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)。,它功能相當(dāng)于閘刀開(kāi)關(guān)、過(guò)電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和,高壓開(kāi)關(guān)柜,隔離開(kāi)關(guān)刀閘,刀閘的主要特點(diǎn)是無(wú)滅弧能力，只能在沒(méi)有負(fù)