1、西门子电气传动设备有西门子电气传动设备有限公司大型传动限公司大型传动-西门子西门子高压变频器培训高压变频器培训2022-10-24西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训大柏电子科技（上海）有限公司培训时：培训时：对不清楚的地方，可随时提出，对不清楚的地方，可随时提出，对讲课中出现的错误，可及时纠正。对讲课中出现的错误，可及时纠正。培训目的：培训目的：1.1.了解电机调速原理和西门子完美无谐波变频器原理和特点了解电机调速原理和西门子完美无谐波变频器原理和特点 2.2.能够处理西门子完美无谐波变频器一些简单故障。能够处理西门子完美无谐波变频器一些简单故障。3.3.熟悉西门子完美无
2、谐波变频器操作和日常维护。熟悉西门子完美无谐波变频器操作和日常维护。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训什么是变频器什么是变频器 是一种控制交流电机的装置是一种控制交流电机的装置.它将固定电压，固定频率它将固定电压，固定频率 的电源转换为电压可变，频率可变的电源。的电源转换为电压可变，频率可变的电源。VFD 控制对象为通用交流电机。控制对象为通用交流电机。使电机在不同速度运行时也能保持工频运行时的效果。使电机在不同速度运行时也能保持工频运行时的效果。VFD 可以替代其它更贵或效率低下的调速设备可以替代其它更贵或效率低下的调速设备(如直流如直流 传动，机械离合器，液力偶合器等
3、）以减低设备维护成传动，机械离合器，液力偶合器等）以减低设备维护成 本。本。VFD效率更高，降低用户运行成本。效率更高，降低用户运行成本。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训交流电机交流电机交流电机同步电机异步电机等效等效电机调速的方法电机调速的方法 f 1=电机供电频率，S=(n1-n)/n1 转差率，P=电机极对数西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训电机调速分类电机调速分类改变电机的极对数。改变电机的极对数。改变电机的转差率。改变电机的转差率。1.转子串电阻调速转子串电阻调速2.定子调压调速定子调压调速3.电磁转差离合器调速电磁转差离合器调速4.转子
4、串级调速转子串级调速 改变电机的供电频率，即变频调速改变电机的供电频率，即变频调速西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训变频器的基本原理变频器的基本原理E=4.44 f1 K N f1 -电机频率。电机频率。N-每相绕组匝数每相绕组匝数 -电机气隙磁通电机气隙磁通 K-与绕组有关的常数与绕组有关的常数=E/(4.44*K*N*f1)=K*(E/f1)VVVF-变压变频同时进行是电变压变频同时进行是电机正常运行的需要机正常运行的需要Uff0un调压调频曲线西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训保持磁通恒定的必要性保持磁通恒定的必要性 电机在任何速度下都应保持磁
5、通恒定。电机在任何速度下都应保持磁通恒定。磁通太强磁通太强-电机励磁电流过大电机励磁电流过大 磁通太弱磁通太弱-电机铁芯利用不充分，输出力矩电机铁芯利用不充分，输出力矩下降。下降。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训通用变频器的基本结构通用变频器的基本结构整流器整流器中间直流环节中间直流环节逆变器逆变器控制电路控制电路整流器逆变器电动机直流环直流环节节控制电路ACDCAC西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训整流器整流器三相全波半控整流：三相全波半控整流：效率略低，可省去充电限幅电路。效率略低，可省去充电限幅电路。斩控式整流器（斩控式整流器（PWMPWM整
6、流器）：整流器）：效率高，功率因素可调，能量可回馈电网效率高，功率因素可调，能量可回馈电网三相全波桥式二极管整流：三相全波桥式二极管整流：效率高，成本低，控制简单效率高，成本低，控制简单六脉波整流电路西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训直流环节直流环节 也称滤波或储能环节也称滤波或储能环节 由电感或电容组成由电感或电容组成 用于负载与整流器之间的无功功率用于负载与整流器之间的无功功率的缓冲的缓冲 抑制直流侧电压或电流的脉动抑制直流侧电压或电流的脉动电容电感西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训逆变器逆变器 将直流电压或电流转换成频率、电压可变的交流电将直流
7、电压或电流转换成频率、电压可变的交流电 器件工作于开关状态器件工作于开关状态 每个器件并联续流二极管每个器件并联续流二极管 器件为全控型（器件为全控型（GTR，GTO，IGBT，IGCT等）等）西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训通用变频器的分类通用变频器的分类按主回路结构形式：按主回路结构形式：1.电流源型电流源型 2.电压源型电压源型 按控制方式分：按控制方式分：1.U/f控制控制 根据电压、频率对应关系对变频器的频率和电压进行控制，称为根据电压、频率对应关系对变频器的频率和电压进行控制，称为U/f控制，又称控制，又称VVVF控制方式。控制方式。2.转差频率控制转差频率
8、控制 利用速度传感器检测出转差频率，实现转差补偿的的闭环控制方式称为转差频率控制方式，利用速度传感器检测出转差频率，实现转差补偿的的闭环控制方式称为转差频率控制方式，是为了提高是为了提高U/f控制的静态调速精度的一种控制方法。控制的静态调速精度的一种控制方法。3.矢量控制矢量控制 为了提高变频调速的动态性能，根据交流电机的数学模型、利用坐标变换的手段，将交流电动机为了提高变频调速的动态性能，根据交流电机的数学模型、利用坐标变换的手段，将交流电动机的定子电流分解成磁场分量和转矩分量电流，并分别加以控制的一种方式。的定子电流分解成磁场分量和转矩分量电流，并分别加以控制的一种方式。4.直接转矩控制直
9、接转矩控制 按输出电压调节方式分类按输出电压调节方式分类1.PAM(脉冲幅值调制方式脉冲幅值调制方式)2.PWM(脉冲宽度调制方式脉冲宽度调制方式)按采用的功率器件分类按采用的功率器件分类1.BJT(双极晶体管双极晶体管)2.GTO(门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管)3.IGBT(绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管)4.其他其他西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训变频器结构图变频器结构图312T1T2+Q4Q1Q2Power Outputof CellIGBTQ1-Q4Q3整流部分直流环节 逆变部分ABC1西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训变频器基本原理
10、变频器基本原理当K1、K2同时闭合时，电机上的电压为A点高，B点低；K3、K4同时闭合时，则电机上的电压为A点低B点高。这样和连续不断地交替开合，在电机两端就形成了一交变电压，也就是交流电。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训PWM技术技术 PWM-Pulse Width Modulated Technology 脉冲宽度调制-通过控制电力电子器件的通、断时间及通断次序将直流电压转换为系列宽度不一的矩形脉冲电压。PWM的类型 SPWM-正弦波PWM 准优化PWM-SVPWM，SAPWM 优化PWM-指定谐波消除PWM，转矩脉动PWM西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子
11、高压变频器培训常见高压变频器的分类常见高压变频器的分类按输出形式分：按输出形式分：1.高高-高型高型2.高高-低低-高型高型 按电路结构分：按电路结构分：1.三电平（中点钳位式）三电平（中点钳位式）2.两电平两电平3.单元串联多电平单元串联多电平 按缓冲电路分：按缓冲电路分：1.电压源型电压源型2.电流源型电流源型西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训输入谐波输入谐波西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训 谐波就是谐波就是无用和有害无用和有害的的电压和电流，一般频率电压和电流，一般频率变化并且和基波叠加在变化并且和基波叠加在一起一起 谐波产生于非线性负载，谐
12、波产生于非线性负载，使得电流和电压不成比使得电流和电压不成比例例3xxFundamenta 基波3rd Harmonic3次谐波西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训 谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的电设备的效率，大量的3 3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。谐波影响各种电器设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外谐波影响各种电器设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声
13、和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使危害加剧，甚至引起严重事故。危害加剧，甚至引起严重事故。谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电器测量仪表计量不准谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电器测量仪表计量不准确。确。谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者谐波会对
14、邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训6脉冲、12脉冲、无谐波 电压电流波形 西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训输入功率因素输入功率因素西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训AC-DCConversionDC-ACConversionDC LinkAC Input;fixed Frequency,fixed VoltageAC Output;variable Frequency,variable Volta
15、geMotorCapacitor orInductor变频器输入功率因素主要与变频器输入功率因素主要与变频器中间直流环节变频器中间直流环节(电压源型或电流源型电压源型或电流源型)有关。有关。电压源型电压源型直流环节为电容，电机需要的无功电流由电容提供，直流环节为电容，电机需要的无功电流由电容提供，而不需要和电网交换，变频器而不需要和电网交换，变频器输入功率因素高输入功率因素高，在整个速度，在整个速度范围段内基本保持不变。范围段内基本保持不变。电流源型电流源型直流环节为大电感，电机需要的无功电流还需与电直流环节为大电感，电机需要的无功电流还需与电网交换，网交换，功率因素较低功率因素较低，且随着电
16、机负载的降低而降低，且随着电机负载的降低而降低西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训PowerFactor(%)功率因数Percent Load 负载百分比Total power factor includes distortion and displacement power factor.Robicon Perfect Harmony Series vs.Convential CSIPerfect Harmony西门子完美无谐波变频器西门子完美无谐波变频器 CSI普通电流源变频普通电流源变频西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训输入功率因素输入功率因素大
17、于大于0.950.95西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训输出电压输出电压dv/dt和共模电压和共模电压西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训输出输出dv/dt和共模电压和共模电压输出输出dv/dt是指变频器输出电压变化率，高的相当于在电动机线圈上反复施加陡度很大是指变频器输出电压变化率，高的相当于在电动机线圈上反复施加陡度很大的冲击电压，使电动机承受严酷的电应力，严重时会引起电动机绝缘损坏。的大小主的冲击电压，使电动机承受严酷的电应力，严重时会引起电动机绝缘损坏。的大小主要取决于两个方面：一是电压跳变台阶的幅值，它与变频器的电压等级和主电路结构要取决于两
18、个方面：一是电压跳变台阶的幅值，它与变频器的电压等级和主电路结构有关；二是逆变器功率器件的开关速度，开关速度越高，越大。有关；二是逆变器功率器件的开关速度，开关速度越高，越大。三电平电压源型变频器由于输出电压跳变台阶大，相电压的跳变分别达到直流母线电三电平电压源型变频器由于输出电压跳变台阶大，相电压的跳变分别达到直流母线电压的一半，同时由于逆变器器件开关速度较快，会产生较大的。所以这种变频器一般压的一半，同时由于逆变器器件开关速度较快，会产生较大的。所以这种变频器一般需要特殊设计的电动机，而且对输出电缆长度有一定的限制。需要特殊设计的电动机，而且对输出电缆长度有一定的限制。单元串联多电平变频器
19、最大的相电压跳变等于一个单元的直流母线电压，这类变频器单元串联多电平变频器最大的相电压跳变等于一个单元的直流母线电压，这类变频器输出远远低于其他类型的变频器，其开通时的约为输出远远低于其他类型的变频器，其开通时的约为900V/us，使得电动机绝缘不会受，使得电动机绝缘不会受到影响，可以使用普通的异步电动机，对输出电缆也没有特殊要求，目前使用的最长到影响，可以使用普通的异步电动机，对输出电缆也没有特殊要求，目前使用的最长记录为记录为20km。共模电压（也叫零序电压），是指电动机定子绕组的中心点和地之间的电压。如果电共模电压（也叫零序电压），是指电动机定子绕组的中心点和地之间的电压。如果电源的中心
20、点接地，电动机的外壳也接地，在没有输入变压器的情况下，共模电压应会源的中心点接地，电动机的外壳也接地，在没有输入变压器的情况下，共模电压应会施加到电动机定子绕组和外壳之间，最大可接近相电压的峰值，会严重影响电动机绝施加到电动机定子绕组和外壳之间，最大可接近相电压的峰值，会严重影响电动机绝缘。缘。若变频器的输入部分接有输入变压器，则由于分布电容的影响，约若变频器的输入部分接有输入变压器，则由于分布电容的影响，约90%的共模电压由的共模电压由输入变压器承担，只需加强输入变压器的绝缘强度即可，相对于电动机，加强变压器输入变压器承担，只需加强输入变压器的绝缘强度即可，相对于电动机，加强变压器的绝缘强度
21、要比电动机容易得多。的绝缘强度要比电动机容易得多。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训功率单功率单元元 B1功率单功率单元元 A1功率单功率单元元 C1功率单功率单元元A2功率单功率单元元B2功率单功率单元元 C2功率单功率单元元C3功率单功率单元元B3功率单功率单元元 A3高压电机高压电机中央控制系统中央控制系统功率单元结构功率单元结构单元控制板单元控制板三相高压输入三相高压输入三相变压变频三相变压变频高压输出高压输出光纤连光纤连接接 完美无谐波完美无谐波3KV高压变频器组成结构高压变频器组成结构18脉冲整流结构脉冲
22、整流结构集成一体式集成一体式变压器变压器西门子变频器结构西门子变频器结构西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训一体式整流干式隔离变压器一体式整流干式隔离变压器西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训六脉冲二极管整流电路输入电流波形六脉冲二极管整流电路输入电流波形西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训12 脉冲二极管整流电路输入电流脉冲二极管整流电路输入电流西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训18脉冲二极管整流电路输入电流脉冲二极管整流电路输入电流西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训24脉冲二极管整流电路
23、输入电流脉冲二极管整流电路输入电流西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训A相波形图（三个单元叠加）相波形图（三个单元叠加）RAL1R1A1L2R2A2L3R3A3AN西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训线电压波形图线电压波形图西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训减少输入谐波的有效措施是将输入变压器进行多重化设计形成多脉冲整流减少输入谐波的有效措施是将输入变压器进行多重化设计形成多脉冲整流从理论上可以推导出下列结论：从理论上可以推导出下列结论：12脉冲整流：脉冲整流：11次以下谐波自动抵销次以下谐波自动抵销18脉冲整流：脉冲整流：17次以
24、下谐波自动抵销次以下谐波自动抵销24脉冲整流：脉冲整流：23次以下谐波自动抵销次以下谐波自动抵销 30脉冲整流：脉冲整流：29次以下谐波自动抵销次以下谐波自动抵销36脉冲整流：脉冲整流：35次以下谐波自动抵销次以下谐波自动抵销而谐波的幅值与次数是成反比的。而谐波的幅值与次数是成反比的。完美无谐波高压变频器采取多重化有效消除输入谐波。完美无谐波高压变频器采取多重化有效消除输入谐波。以以6KV变频器为例，变压器的变频器为例，变压器的18个二次绕组，采用延变三角形联结，分成个二次绕组，采用延变三角形联结，分成6个不同的相位组，互差个不同的相位组，互差10度电角度，形成度电角度，形成36脉波的二极管整
25、流电路结构脉波的二极管整流电路结构。K=N*P1 N为整数，P为脉冲数。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训完美无谐波变频器系列完美无谐波变频器系列 电压等级电压等级 功率单元数功率单元数/相相 输入脉冲数输入脉冲数 2300 3 cells 18 Pulse 3300V 3 cells 18 Pulse4160V 4 cells 24 Pulse5500V 5 cells 30 Pulse6000V 6 cells 36 Pulse6600V 6 cells 36 Pulse西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训按照输入谐波标准并对照各种整流电路可以得按
26、照输入谐波标准并对照各种整流电路可以得出下列结论：出下列结论：整流电路脉冲数至少多于整流电路脉冲数至少多于18脉冲脉冲(包括包括18脉冲脉冲)才能满足输入谐波的标准才能满足输入谐波的标准(GB/T14549-93)。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训6KV系列整流电路脉冲数为系列整流电路脉冲数为36脉冲输入谐波远脉冲输入谐波远远小于规定的标准，在不用滤波器情况下一般远小于规定的标准，在不用滤波器情况下一般在在 以内，不会对电网产生影响。以内，不会对电网产生影响。2%西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器
27、培训去变压器去变压器二次侧二次侧功率单元输出功率单元输出光纤通信连接至主连接板光纤通信连接至主连接板单元控制电路单元控制电路Q1Q3Q2Q4COIL旁路接触器旁路接触器西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训变频器的键盘与显示西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训 故障复位键 FAULT RESET 功能：功能：用来清除变频器可能产生的故障状态。用来清除变频器可能产生的故障状态。用来确认变频器可能产生的报警状态。用来确认变频器可能产生的报警状态。故障指硬件和软件监测到致命错误，此时变频器禁故障指硬件和软件监测到致命错误，此时变频器禁止运行。止运行。报警指硬件和
28、软件监测到非致命错误，所以并不禁报警指硬件和软件监测到非致命错误，所以并不禁止变频器运行。止变频器运行。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训自动键AUTOMATIC 功能：功能：用来将完美无谐波变频器设定到自动模式。用来将完美无谐波变频器设定到自动模式。手动停止键MANUAL STOP 功能：功能：用来将变频器切换到停止模式。用来将变频器切换到停止模式。手动起动键MANUAL START 功能：功能：用来将变频器切换到手动控制模式。用来将变频器切换到手动控制模式。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训数字键 功能：功能：输入安全操作密码输入安全操作密码快速
29、菜单操作（根据指定的菜单名快速菜单操作（根据指定的菜单名每个数字键上方的绿色文每个数字键上方的绿色文字字直接进入直接进入10个基本菜单）个基本菜单）根据标识号码直接进入所有菜单、子菜单、参数和选择列表根据标识号码直接进入所有菜单、子菜单、参数和选择列表（具有相应的权限）（具有相应的权限）改变参数值改变参数值西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训确认/取消键ENTER/CANCEL 确认键功能：确认键功能：选择子菜单选择子菜单 进入参数值编辑模式进入参数值编辑模式 编辑完成后接受输入的新参数值编辑完成后接受输入的新参数值取消键功能：取消键功能：退出菜单系统退出菜单系统编辑模式下
30、放弃对参数值所作的任何修改编辑模式下放弃对参数值所作的任何修改西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训换档功能键SHIFT 功能：功能：用来实现键盘按键的第二功能。用来实现键盘按键的第二功能。进入进入“快速菜单快速菜单”（按（按SHIFT+主菜单号码主菜单号码0-9）取消操作（取消操作（SHIFT+ENTER）输入十六进制数字输入十六进制数字A-F（编辑参数或输入密码时，按（编辑参数或输入密码时，按SHIFT+1到到 SHIFT+6）根据根据ID号码进入菜单、参数或选择列表（号码进入菜单、参数或选择列表（SHIFT+）返回当前菜单返回当前菜单/子菜单的顶部（子菜单的顶部（SHI
31、FT+）到当前菜单到当前菜单/子菜单的底部（子菜单的底部（SHIFT+）将当前安全级别复位到将当前安全级别复位到0（按（按SHIFT+SHIFT+SHIFT+）将参数值恢复到出厂值（将参数值恢复到出厂值（SHIFT+）西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训 箭头键功能：功能：浏览菜单结构浏览菜单结构 卷动参数列表卷动参数列表 增大增大/减小参数值（编辑模式下）减小参数值（编辑模式下）手动移动到下一位（编辑模式下）手动移动到下一位（编辑模式下）增大（增大（）或减小（）或减小（）变频器速度设定值（本地手动模式下）变频器速度设定值（本地手动模式下）清除密码（按清除密码（按Shift
32、+三次）三次）进入菜单操作模式（进入菜单操作模式（Shift+）西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训 主回路结构简单明了，没有附加的输入滤波器、输出滤波器、主回路结构简单明了，没有附加的输入滤波器、输出滤波器、功率因素补偿器、缓冲电路、升压功率因素补偿器、缓冲电路、升压 变压器等附加电路；采用变压器等附加电路；采用广泛使用、驱动简单可靠的广泛使用、驱动简单可靠的IGBT功率器件；内部采用绝缘等功率器件；内部采用绝缘等级极高的干式变压器，绝缘等级为级极高的干式变压器，绝缘等级为H级级 最大可承受最大可承受45%的电压下降的电压下降 有功率单元旁路手段（选件），在功率单元出现故
33、障时系统能有功率单元旁路手段（选件），在功率单元出现故障时系统能继续工作，不用停机，这是独一无二的继续工作，不用停机，这是独一无二的 西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训CELL 1单元单元 1CELL 2单元单元2CELL 3单元单元3COMPOSITE合成合成dv/dt西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训 完美无谐波变频器输出的波形与正弦波非常相完美无谐波变频器输出的波形与正弦波非常相近，而且近，而且dv/dt幅值小，不必设置输出滤波器，幅值小，不必设置输出滤波器，就可以使用原有的普通旧国产异步
34、电机。就可以使用原有的普通旧国产异步电机。在国内大部分应用中都是在国内大部分应用中都是6KV旧国产电机，其旧国产电机，其中很多绝缘等级都是中很多绝缘等级都是B级，从应用的情况看，没级，从应用的情况看，没有对电机产生危害。有对电机产生危害。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训二二 控制部分介绍控制部分介绍所有电路板插入一个所有电路板插入一个ISA总线底板上总线底板上:CPU板板 I/O板（可替换原板（可替换原NXG控制系统中的控制系统中的SIB板和板和A/D板）板）通讯板通讯板 调制板（可替换原调制板（可替换原NXG控制系统中的调制板和一个光控制系统中的调制板和一个光纤接口板
35、）纤接口板）光纤接口板光纤接口板插件箱外部插件箱外部:信号调理板信号调理板,用户输入用户输入/输出模块（输出模块（WAGO）电源电源(DCR控制控制,WAGO电源电源,Hall Effect电源等电源等)西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训电子插件箱电子插件箱 DCR西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训CPU 板前视图板前视图 Intel Pentium MMX CPU 266 MHz以太网口VGA键盘User I/O芯片组:Intel 430 TX西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频
36、器培训CPU板后视图板后视图 CompactFlash 模块SDRAM 模块 64MB西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训CPU 板板CPU:Intel Pentium MMX CPU 266 MHz系统内存系统内存:两个两个 144-pin SODIMM RAM 插槽插槽 支持支持 8M-256MSDRAM 内存内存 Compact Flash IDE接口盘接口盘 用于存储用于存储:变频器控制软件变频器控制软件 系统程序系统程序 配置文件配置文件,内置以太网控制器内置以太网控制器:Intel SB82558/SB82559,RTL-8139;10/100 Mbps西门子电
37、气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训信号接口板信号接口板 SIB集成集成 I/O板和板和A/D板板与信号调理板接口 Interface to Signal Conditioning Board与数字调制板接口Interface to Digital Modulator Board西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训新型系统接口板反面新型系统接口板反面西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训I/O板板为所有模拟量提供信号调理。为所有模拟量提供信号调理。检测电机实际电压检测电机实际电压检测电机实际电流检测电机实际电流检测变频器输入电压检测变频器输入电
38、压(线电压线电压)检测变频器输入电流检测变频器输入电流(线电流线电流)变频器硬件过流设定变频器硬件过流设定电源故障监视电源故障监视提供所有电压提供所有电压/电流的测试点电流的测试点西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训MB调制板（集成调制板（集成MB和一个和一个FOLB）单元光纤接口至光纤接口板中压旁路板接口(光纤)ISA总线系统接口板插口西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训基于基于EPLD 芯片芯片 结构灵活结构灵活与功率单元的通讯速率达到与功率单元的通讯速率达到10us故障处理及单元通讯管理故障处理及单元通讯管理旁路控制旁路控制接受并处理来自接受并处理
39、来自CPU板的电压指令，使输出波形平滑。板的电压指令，使输出波形平滑。可为多达可为多达24个单元提供移相式个单元提供移相式PWM控制，控制，并且并且PWM频率可频率可调调(IGBT 开关开关)频率范围频率范围:200-1200Hz采样频率采样频率:3.0-6.0kHz(根据开关频率及单元数目自动调节根据开关频率及单元数目自动调节)在板电池后备在板电池后备 RAM(60KB).用于存储故障记录，累计耗电用于存储故障记录，累计耗电量，及其他需要在电源丢失后保持的变量。量，及其他需要在电源丢失后保持的变量。处理电源故障及硬件过流故障。处理电源故障及硬件过流故障。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西
40、门子高压变频器培训光纤板光纤板每块板能提供多达每块板能提供多达12个单元的接口个单元的接口通过一个通过一个60芯扁平电缆与数字调制板连接芯扁平电缆与数字调制板连接输入输入/输出信号经过缓冲处理输出信号经过缓冲处理ISA 总线金手指仅提供总线金手指仅提供+-5V电源电源光纤收光纤收/发器最高工作频率高达发器最高工作频率高达 20MHz上电时防止误发光信号，直到系统就绪。上电时防止误发光信号，直到系统就绪。光纤输出使能信号由数字调制板发出光纤输出使能信号由数字调制板发出西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训信号调理板（信号调理板（SCBSCB）系统I/O板插头电压/电流检测信号接
41、线端子输入电流隔离CT输出电流检测电阻西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训信号调理板信号调理板标准标准DIN卡轨安装卡轨安装24VDC 使能继电器输入使能继电器输入输入输入/输出电流备有二次隔离输出电流备有二次隔离CT备有接线端子用于检测信号及负载电阻接线备有接线端子用于检测信号及负载电阻接线 西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训NXG 控制硬件用户输入控制硬件用户输入/输出模输出模块块Modbus 总线藕合器开关量输入模拟量输入开关量输出终端模块西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训NXG 控制硬件用户输入控制硬件用户输入/输出模块输
42、出模块所有的用户输入所有的用户输入/输出由输出由WAGO I/O 系统支持系统支持Wago 系统与系统与CPU之间通过速度高达之间通过速度高达115K BAUD的高速的高速MODBUS总线交换信息总线交换信息系统支持系统支持:模拟量模拟量 I/O 开关量开关量 I/O 继电器继电器 I/O输入输入/输出模块通过简单的插到输出模块通过简单的插到DIN卡轨上即可添加到系统中卡轨上即可添加到系统中西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训NXG 控制硬件用户输入控制硬件用户输入/输出模块输出模块模块色标：模块色标：WAGO I/O 系统中，不同功能的模块用不同颜色表示。系统中，不同功能
43、的模块用不同颜色表示。红色红色-开关量输出模块开关量输出模块 黄色黄色-开关量输入模块开关量输入模块 蓝色蓝色-模拟量输出模块模拟量输出模块 绿色绿色-模拟量输入模块模拟量输入模块 无色无色-特殊功能模块特殊功能模块西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训变频器的维护与维修西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训安全注意事项 在做任何维护和检修工作之前，严格按照操作规程。在做任何维护和检修工作之前，严格按照操作规程。确认无发热元件和不带电之前，千万不要触摸柜内任何部位。确认无发热元件和不带电之前，千万不要触摸柜内任何部位。不要以为关断输入开关后柜内就不存在电压了
44、，电压仍然存在于输入开关的端子上。不要以为关断输入开关后柜内就不存在电压了，电压仍然存在于输入开关的端子上。同样，其它地方也可能有电压存在。同样，其它地方也可能有电压存在。操作时保持单手操作，穿戴安全防护鞋，带防护眼镜，并有其他人在场。操作时保持单手操作，穿戴安全防护鞋，带防护眼镜，并有其他人在场。不要将接地（即非绝缘）的万用表或示波器接到完美无谐波系统。不要将接地（即非绝缘）的万用表或示波器接到完美无谐波系统。不要带电连接或断开任何表计、电缆和印刷线路板。不要带电连接或断开任何表计、电缆和印刷线路板。不要移去保护罩（标有高压符号）或试图测量保护罩下的电路。不要移去保护罩（标有高压符号）或试图
45、测量保护罩下的电路。在检修功率单元时，一定要将高压切断并将其下端可靠接地，然后方可打开高压柜门在检修功率单元时，一定要将高压切断并将其下端可靠接地，然后方可打开高压柜门 ，并检查所有单元的，并检查所有单元的“charge”“charge”灯完全熄灭才能接触功率单元。灯完全熄灭才能接触功率单元。不要使中压误送到变频器的输出端，这样会使变频器严重损坏。不要使中压误送到变频器的输出端，这样会使变频器严重损坏。不要用高压摇表测量变频器的输出绝缘，这可能会使功率单元中的开关器件受损。不要用高压摇表测量变频器的输出绝缘，这可能会使功率单元中的开关器件受损。在柜内靠近或接触元器件时要消除静电（在柜内靠近或接
46、触元器件时要消除静电（ESDESD）。印刷线路板上有许多元件对静电很敏）。印刷线路板上有许多元件对静电很敏 感。接触或维护对静电敏感元件的工作只能由阅读并理解专门静电技术的专业人员完感。接触或维护对静电敏感元件的工作只能由阅读并理解专门静电技术的专业人员完 成。成。静电可通过戴静电手镯或触摸接地的金属片来消除。静电可通过戴静电手镯或触摸接地的金属片来消除。在变频器工作时千万不要断开风机电源，这将引起变频器过热和或单元损坏。在变频器工作时千万不要断开风机电源，这将引起变频器过热和或单元损坏。不要将易燃材料存放在变频器柜里面、上面或附近，包括设备图纸和用户手册。不要将易燃材料存放在变频器柜里面、上
47、面或附近，包括设备图纸和用户手册。请仔细阅读用户手册有关安全的章节，以保证维修人员及设备的安全。请仔细阅读用户手册有关安全的章节，以保证维修人员及设备的安全。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训日常维护 经常检查室内温度，通风情况，注意室内温度不要超过经常检查室内温度，通风情况，注意室内温度不要超过40度。度。室内保持清洁卫生。室内保持清洁卫生。经常检查变频器是否有异常声响、异味，柜体是否发热。经常检查变频器是否有异常声响、异味，柜体是否发热。经常用一张经常用一张A4纸检查变压器柜、功率柜进风口风量（纸检查变压器柜、功率柜进风口风量（A4纸应能被纸应能被 过滤过滤 网牢牢吸
48、住），如有问题及时排除（更换或清洗过滤网或检查风扇是否网牢牢吸住），如有问题及时排除（更换或清洗过滤网或检查风扇是否 有问题）。有问题）。特别注意进风口不要有蒸气、雨雪吸进，否则会严重损坏变频器。特别注意进风口不要有蒸气、雨雪吸进，否则会严重损坏变频器。建议变频器投入运行头一个月内，将所有进出线电缆及功率单元之建议变频器投入运行头一个月内，将所有进出线电缆及功率单元之 间间 连接电缆紧固一遍，以后每六个月定期紧固一遍（包括控制线），并用连接电缆紧固一遍，以后每六个月定期紧固一遍（包括控制线），并用 吸尘器将柜内灰尘清除干净。吸尘器将柜内灰尘清除干净。经常记录变频器运行情况（运行模式、电压、电流
49、、速度、功率等），经常记录变频器运行情况（运行模式、电压、电流、速度、功率等），发生跳闸时，要记录下故障情况，查明原因后方可再次送电。发生跳闸时，要记录下故障情况，查明原因后方可再次送电。打开柜门后，要等功率单元上的打开柜门后，要等功率单元上的“CHARGE”灯熄灭后才能开始工作，灯熄灭后才能开始工作，否则有触电危险。否则有触电危险。建议两次合分高压的时间间隔在建议两次合分高压的时间间隔在30分钟以上，以减少对变压器的冲击。分钟以上，以减少对变压器的冲击。其他未尽事项，请以变频器使用手册第七章有关内容为准。其他未尽事项，请以变频器使用手册第七章有关内容为准。西门子电气传动设备有限公司大型传动-
50、西门子高压变频器培训故障和报警的一般处理 类型变频器响应故障1.封锁所有IGBT。2.电机自由停车。3.故障记录。参考故障记录菜单（6210）。4.面板上显示故障。5.面板上故障LED指示灯亮。用户故障1.根据系统程序内容，电机可能受控停车或自由停车。2.故障记录。参考故障记录菜单（6210）。3.面板上显示故障。4.面板上故障LED指示灯亮。报警1.变频器不一定要通过自由停车或受控停车回复到空闲状态，除非系统程序有特定要求。2.报警记录。参考故障记录菜单（6210）。3.面板上显示报警。4.面板上故障LED指示灯闪烁。西门子电气传动设备有限公司大型传动-西门子高压变频器培训一般单元故障 交流
