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1、湖南石油化工职业技术学院生产实习报告题目: 变频调速技术在电气掌握系统中的应用学生姓名汤旭班级名称高电气 3092专业名称电气自动化系部名称石扮装备工系指导老师刘学芹报告提交日期2023年 3 月 10 号生产实习报告变频调速技术在电气掌握系统的应用引言我所实习的单位是重庆金维实业有限责任公司。重庆金维实业有限责任公司原隶属于中石化集团四川维尼纶厂下 属的二级单位-检修公司，公司于 2023 年 7 月改制成为有限责任公司，我在电气保运分公司，我们负责锅炉发电厂的保运给川维厂注入强大的动力与活力，主要负责电气设备冷凝水装置、锅炉、发电机、煤场的维护 、检修和保运工作，在川维厂区负责全部电气设备
2、的检修理。公司秉承“团结、 拼搏、诚信、求精”的企业精神，以建立一支高素养的职工队伍为己任。公司的战略进展目标是“把金维公司建设成为西部地区具有较强竞争力的检修理公司，在自然气化工保运方面处于领先优势”。名目一生产实习内容一、变频器概述二、变频器的选型三、变频器的分类四、变频器的运行环境与安装要点五、变频器的根本参数设定六、变频器常见故障及处理七、变频器的维护及保养二实习总结及心得体会一生产实习内容一、变频器的概念及组成1、变频器的概念是一种用来转变沟通电频率的电气设备。此外，它还具有转变沟通电电压的关心功能。过去，变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的消灭
3、，人们已经可以生产完全独立的变频器。2、变频器主要是由主电路、掌握电路组成。1 、 主电路是给异步电动机供给调压调频电源的电力变换局部，变频器的主电路大体上可分为两类 :电压型是将电压源的直流变换为沟通的变 频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为沟通的变 频器，其直流回路滤波是电感。它由三局部构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸取在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路” ， 以及将直流功率变换为沟通功率的“逆变器” 。1整流器：最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进展再生运转。
4、2平波回路：在整流器整流后的直流电压中， 含有电源 6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，承受电感和电容吸取脉动电压电流。装置容量小时，假设电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感承受简洁的平波回路。3逆变器：同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交 流功率，以所确定的时间使 6个开关器件导通、关断就可以得到 3相沟通输出。以电压型 PWM 逆变器为例示出开关时间和电压波形。2 、掌握电路是给异步电动机供电电压、频率可调的主电路供给掌握信号的回路，它有频率、电压的“运算电路” ，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路” ，将
5、运算电路的掌握信号进展放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。1运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压 信号进展比较运算，打算逆变器的输出电压、频率。 2电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。 3驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与掌握电路隔离使主电路器件导通、关断。 4速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器 (tg、plg 等)的信号为速度信号，送入运算回路，依据指令和运算可使电动机按指令速度运转。 5保护电路:检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等特别时，为了 防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停顿工作或抑制电压、电流
6、值。川维厂主要使用的几种变频器有台达、三菱、ABB、施耐德、博世力士乐。二、变频器的选型选用变频器要依据生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求，打算选用那种掌握方式的变频器。通常负载有三种类型：恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。因此选用变频器首先要搞清电动机所带负载的性质。不同负载类型，选不同类型的变频器。并且两者功率要相互匹配。良好的选型是保证变频器长周期安全运行的前提。三、变频器的分类交-直-交变频器 交-直-交变频器是先把工频沟通通过整流器变成直 流，然后再把直流变换成频率电压可调的沟通，又称间接式变频器，是目前广泛 应用的通用型变频器。 2交-交变频器 交-交变频器
7、是将工频沟通直接变换成频率电压可调的 沟通，又称直接式变频器；按直流电源性质分类电压型变频器 电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件承受大 电容， 负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比较平稳，直流电源内阻较小， 相当于电压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变化较大的场合。2电流型变频器 电流型变频器特点是中间直流环节承受大电感作为储能环节，缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压接近正弦波，由于该直流内 阻较大，故称电流源型变频器电流型 。电流型变频器的特点优点 是能扼 制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流变化较大的场合。依据工作原理分类可以分为 V/f 掌握变频器、转差频率掌握
8、变频器和矢量掌握变频器等； 依据开关方式分类可以分为 PAM 掌握变频器、PWM 掌握变频器和高载频 PWM 掌握变频器； 依据用途分类可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。此外，变频器还可以按输出电压调整方式分类，按掌握方式分类，按主开关元器件分类，按输入电压凹凸分类。按变频器调压方法PAM 变频器是一种通过转变电压源 Ud 或电流源 Id 的幅值进展输出掌握的。 PWM 变频器方式是在变频器输出波形的一个周期产生个 脉冲波个脉冲，其等值 电压为正弦波，波形较平滑。按工作原理分U/f 掌握变频器VVVF 掌握 、SF 掌握变频器转差频率掌握 、VC 掌握
9、变 频器Vectory Control 矢量掌握)。按电压等级分类可分为高压变频器、中压变频器、低压变频器。四、变频器的运行环境即安装要点变频器属周密电子装置，所以温度、灰尘与潮湿也对其寿命影响较大。变频器的环境运行温度一般要求10+50，良好的运行工作环境，可降低变频器的故障率，延长变频器的寿命。安装接线，变频器输入端加装空气开关，以防变频器发生短路时起到保护作用。变频器输出端要加装接触器通过自身掌握使其导通。掌握线尽量不要太长，否则易受干扰产生误动作。掌握线要选用屏蔽线，一端接地。接地地线应保证良好以防止地线带电而损坏变频器。五、变频器根本参数的设定1、频率限制即设定变频器输出频率的上、下
10、限幅值。一般状况下电机散热靠本身风扇进展冷却，因此下限频率不能低于15HZ。假设工艺要求常常低速运行小于15HZ，则电机要另加散热风扇。上限频率幅值不能超出50HZ,否则损坏电机。假设工艺要求频率大于50HZ，需配置专用电机。2、电机参数在相应参数组中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。3、加减速时间加减速时间就是输出频率从0上升到最大频率和从最大频率下降到0所需时 间。设定时要满足在电动机加速时防止过电流，减速时以防止过电压。这需要依据负载特性定出最正确加减速时间。以使运转中不发生过电流、过电压报警为原则， 将加减速时间缩短。4、掌握方式变频器实行的
11、掌握方式，即速度掌握、转距掌握、PID 掌握或其他方式。实行掌握方式后，一般要依据掌握精度，需要进展静态或动态辨识。5、变频器启动方式一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以依据实际状况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。6、信号给定方式一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，固然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器根本上能正常工作，如要获得更好的掌握效果则只能依据实际状况修改相关参数。7、保护参数设定变频器供给了过压、过流、断相、接地等一系列保护功能，用户可依据实际状况选
12、取相应功能。六、变频器常见故障及处理变频器由主回路、电源回路、 IPM 驱动及保护回路、冷却风扇等几局部组成。其构造多为单元化或模块化形式。由于使用方法不正确或设置环境不合理，将简洁造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然，事先对故障缘由进展认真分析尤为重要。1、主回路常见故障分析主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM 逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中很多常见故障是由电解电容引起。 电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所打算，在回路设计时已经选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电容器的寿命起打算作用。电解电容器会直接影
13、响到变频器的使用寿命，一般温度每上升10 ，寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度，另一方面可以实行措施削减脉动电流。承受改善功率因数的沟通或直流电抗器可以削减脉动电流，从而延长电解电容器的寿命。在电容器维护时，通常以比较简洁测量的静电容量来推断电解电容器的劣化状况，当静电容量低于额定值的 80%，绝缘阻抗在 5 M以下时，应考虑更换电解电容器。2、主回路典型故障分析故障现象：变频器在加速、减速或正常运行时消灭过电流跳闸。首先应区分是由于负载缘由，还是变频器的缘由引起的。假设是变频器的故障， 可通过历史记录查询在跳闸时的电流，超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值，而三相电压和
14、电流是平衡的，则应考虑是否有过载或突 变，如电机堵转等。在负载惯性较大时，可适当延长加速时间，此过程对 变频器本身并无损坏。假设跳闸时的电流，在变频器的额定电流或在电子热 继电器的设定范围内，可推断是 IPM 模块或相关局部发生故障。首先可以通过测量变频器的主回路输出端子U、V、W， 分别与直流侧的 P、N 端子之间的正反向电阻，来推断 IPM 模块是否损坏。如模块未损坏，则是驱动电路出了故障。假设减速时 IPM 模块过流或变频器对地短路跳闸，一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障；而加速时IPM 模块过流，则是下半桥的模块或其驱动电路局部故障，发生这些故障的缘由，多是由于外部灰尘进入变频
15、器内部或环境潮湿引起。3、掌握回路故障分析掌握回路影响变频器寿命的是电源局部，是平滑电容器和IPM 电路板中的缓冲电容器，其原理与前述一样，但这里的电容器中通过的脉动电流， 是根本不受主回路负载影响的定值，故其寿命主要由温度和通电时间打算。 由于电容器都焊接在电路板上，通过测量静电容量来推断劣化状况比较困难，一般依据电容器环境温度以及使用时间，来推算是否接近其使用寿命。1、电源电路板给掌握回路、 IPM 驱动电路和外表操作显示板以及风扇等供给电源，这些电源一般都是从主电路输出的直流电压，通过开关电源再分别整流而得到的。因此，某一路电源短路，除了本路的整流电路受损外，还可能影响其他局部的电源，如
16、由于误操作而使掌握电源与公共接地短接，致使电源电路板上开关电源局部损坏，风扇电源的短路导致其他电源断电等。一般通过观看电源电路板就比较简洁觉察。2、规律掌握电路板是变频器的核心， 它集中了 CPU 、MPU 、RAM 、EEPROM等大规模集成电路，具有很高的牢靠性，本身消灭故障的概率很小，但有时会因开机而使全部掌握端子同时闭合，导致变频器消灭EEPROM 故障，这只要对 EEPROM 重复位就可以了。3、IPM 电路板包含驱动和缓冲电路，以及过电压、缺相等保护电路。从规律掌握板来的 PWM 信号，通过光耦合将电压驱动信号输入 IPM 模块，因而在检测模快的同时，还应测量IPM 模块上的光耦。
17、4、冷却系统冷却系统主要包括散热片和冷却风扇。其中冷却风扇寿命较短，接近使用寿命时，风扇产生震惊，噪声增大最终停转，变频器消灭IPM 过热跳闸。冷却风扇的寿命受陷于轴承，大约为 10000 35000 h 。当变频器连续运转时，需要 23年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命，一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行。5、外部的电磁感应干扰假设变频器四周存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起掌握回路误动作，造成工作不正常或停机，严峻时甚至损坏变频器。削减噪声干扰的具体方法有：变频器四周全部继电器、接触器的控制线圈上，加装防止冲击电压的吸取装置，如RC 浪涌吸取器，
18、其接线不能超过20 cm；尽量缩短掌握回路的配线距离，并使其与主回路分别；变频器掌握回路配线绞合节距离应在 15 mm 以上，与主回路保持 10 cm 以上的间距； 变频器距离电动机很远时超过 100 m ，这时一方面可加大导线截面面积，保证线路压降在 2%以内，同时应加装变频器输出电抗器，用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流。变频器接地端子应按规定进展接地， 必需在专用接地点牢靠接地，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装无线电噪声滤波器，削减输入高次谐波，从而可降低从电源线到电子设备的噪声影响；同时在变频器的输出端也安装无线电噪声滤波器，以降低其输出端的线路噪声。6、安装环境1
19、 、变频器属于电子器件装置，对安装环境要求比较严格，在其说明书中有具体安装使用环境的要求。在特别状况下，假设确实无法满足这些要求，必需尽量承受相应抑制措施：振动是对电子器件造成机械损伤的主要缘由，对于振动冲击较大的场合，应承受橡胶等避振措施；潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触不良、绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对掌握板进展防腐防尘处理，并承受封闭式构造；温度是影响电子器件寿命及牢靠性的重要因素，特别是半导体器件，应依据装置要求的环境条件安装空调或避开日光直射。2 、除上述几点外，定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是格外必要的。对于特别的高寒场合，为防止微处理器因温度过低
20、不能正常工作，应实行设置空气加热器等必要措施。7、电源特别电源特别大致分以下 3种，即缺相、低电压、停电，有时也消灭它们的混合形式。这些特别现象的主要缘由，多半是输电线路因风、雪、雷击造 成的，有时也由于同一供电系统内消灭对地短路及相间短路。而雷击因地 域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电的单位，也会 消灭频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复消灭，为保证设备的正 常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。1、假设四周有直接启动的电动机和电磁炉等设备，为防止这些设备投入时造成的电压降低，其电源应和变频器的电源分别，减小相互影响。2、对于要求瞬时停电后仍能连续运行的设备，除选择适
21、宜价格的变频器外，还应预先考虑电机负载的降速比例。当变频器和外部掌握回路都承受瞬间停电补偿方式时，失压回复后，通过测速电机测速来防止在加速中的过电流。3、对于要求必需连续运行的设备，应对变频器加装自动切换的不停电电源装置。像带有二极管输入及使用单相掌握电源的变频器，虽然在缺相状态，但也能连续工作，但整流器中个别器件电流过大，及电容器的脉冲电流过大，假设长期运行将对变频器的寿命及牢靠性造成不良影响，应及早检查处理。8、雷击、感应雷电雷击或感应雷击形成的冲击电压，有时也会造成变频器的损坏。此外， 当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路开闭会产生较高的冲击电压。 为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常
22、需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸取器件。真空断路器应增加 RC 浪涌吸取器。假设变压器一次侧有真空断路器，应在掌握时序上，保证真空断路器动作前先将变频器断开。七、变频器的维护保养1、维护保养由于电力电子技术和微电子技术的快速进展，变频器改型换代速度也比较快，不断推出型产品，性能不断提高，功能不断充实、增加。现在 国内市场销售的变频器品牌比较多，如Danfoss 、ABB、SIEMENS 、GE、Schneider 等等，国产变频器品牌比较多，虽然种类繁多，但功能及使用上却根本类似。总的来讲，其使用、维护保养及故障处理方法是根本一样的。在实际应用中，变频器受四周的温度、湿度、振动、粉尘、腐蚀性
23、气体等 环境条件的影响，其性能会有一些变化。如使用合理、维护得当，则能延 长使用寿命，并削减因突然故障造成的生产损失。假设使用不当，维护保 养工作跟不上去，就会消灭运行故障，导致变频器不能正常工作，甚至造 成变频器过早的损坏，而影响生产设备的正常运行。因此日常维护与定期 检查是必不行少的。2、日常维护与检查对于连续运行的变频器，可以从外部目视检查运行状态。定期对变频器进展巡察检查，检查变频器运行时是否有特别现象。通常应作如下检查：1、)环境温度是否正常，要求在 -10 +40 范围内，以 25左右为好；2、)变频器在显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否正常；3、)显示面板上显示的
24、字符是否清楚，是否缺少字符；4、)用测温仪器检测变频器是否过热，是否有异味；5、)变频器风扇运转是否正常，有无特别，散热风道是否通畅；6、)变频器运行中是否有故障报警显示；7、)检查变频器沟通输入电压是否超过最大值。极限是418V(380V 1.1) ， 假设主电路外加输入电压超过极限，即使变频器没运行，也会对变频器线路板造成损坏。3、定期检查利用每年一次的大修时间，将检查重点放在变频器日常运行时无法巡察到的部位。1、)作定期检查时，操作前必需切断电源，变频器停电后待操作面板电源指示灯熄灭后，等待 4min( 变频器的容量越大，等待时间越长，最长为 15min)使得主电路直流滤波电容器充分放电
25、，用万用表确认电容器放电完后，再进展操作。2、)将变频器掌握板、主板拆下，用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部 IGBT 模块、输入输出电抗器等部位。线路板脏污的地方，应用棉布沾上酒精或中性化学剂擦除。3、)检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等，如觉察应准时进展处理或更换。4、)变频器由于振动、温度变化等影响，螺丝等紧固部件往往松动，应将全部螺丝全部紧固一遍。5、)检查输入输出电抗器、变压器等是否过热，变色烧焦或有异味。6、)检查中间直流回路滤波电解电容器小凸肩 (安全阀)是否胀出，外外表是否有裂纹、漏液、膨胀等。一般状况下滤波电容器使用周期大约为5 年， 检查周期最长为一
26、年，接近寿命时，检查周期最好为半年。电容器的容量可用数字电容表测量，当容量下降到额定容量的80% 以下时，应予更换。7、)检查冷却风扇运行是否完好，如有问题则应进展更换。冷却风扇的寿命受限于轴承，依据变频器运行状况需要23 年更换一次风扇或轴承。检查时如觉察特别声音、特别振动，同样需要更换。8、)检查变频器绝缘电阻是否在正常范围内 (全部端子与接地端子 )，留意不能用兆欧表对线路板进展测量，否则会损坏线路板的电子元器件。9、)将变频器的 R、S、T 端子和电源端电缆断开， U、V、W 端子和电机端电缆断开，用兆欧表测量电缆每相导线之间以及每相导线与保护接地之间的绝缘电阻是否符合要求，正常时应大
27、于1M。10、)变频器在检修完毕投入运行前，应带电机空载试运行几分钟，并校对电机的旋转方向。4、变频器本身的保护变频器本身具有各种保护功能，如：负载侧接地保护、短路保护、电流限制、逆变器过热、过载等，其自诊断功能、报警警告功能也特别完善。了解这些功能对于正确使用变频器及故障查找是格外重要的二、实习总结心得体会大学是一个让人布满了梦想和梦想的天堂，三年的大学生活造就了一个与众不同的我。我在这个属于我梦想的海洋里游览，不断长大，吸取了我原本自己想都不敢想的东西，我感谢湖南石化职院！我还记得六月离开学校走起踏入社会的第一步，开头了另一种我的生活，那就是为期一年的实习之路，不知不觉中我已在重庆金维实业
28、有限责任公司渡过了大半年的时间，这半年多的时间是我从青葱校园走向复合型社会的过渡期，也是我人生历程中很重要的一个转折点。作为大学生涯的最终一课，实习不仅重要更有其独特性，正是通过实习，让我渐渐把握怎样把学校教给我的理论学问恰当地运用到实际工作中，让我渐渐褪变学生的急躁与稚嫩，真正地接触这个社会，渐渐地融入这个社会，实现我迈向社会独立成长的第一步。站在时间的这一端倒回去看，半年多的实习经受教会我许很多多的东西，无论是对我以后的职业生涯还是对于我的人生来说，都是有益的。我感谢学校给我制造了这样一个实习的时机。在实习的这段时间里，我得到了很多人的帮助，我很庆幸来到了金维公司这个大家庭里，在电气保运分
29、公司发电电工班我学到了很多东西，在这里，每天的巡检，师傅带着我从一个起初连图纸都看不懂的毛皮孩子到现在的根本能弄清了电路。在发电电工班，我可以对自己说我很欢快。由于我学到了很多东西，对于实习，我有很深刻的感想。最初的我，印象很深刻，班长让我画一个电动机正反转的主电路和掌握电路我都画不出，当时我就感觉自己真的特别没用，从那一刻开头，我就对自己说肯定要好好学习。也是我师傅给了我这样一个平台，在这段时间里，有时每天我主动加班，和师傅一起学习。有不懂的地方就问，根本弄清了一些根本的东西。就这样，拆电动机，接线，停电送电，操作变频器，弄清电动执行机构的门路，拉电缆，巡检时要干什么，电动机的铭牌这些对于现
30、在的我来说已经能够有了较为深入的生疏，不管是一次回 路还是二次回路我都有了了解 。在川维厂，实习的生活里 ，我师傅让我走遍了区锅炉的各个角落，对于设备位号有了娴熟的把握，我要感谢我师傅！社会是一个简单的社会，适者生存也是社会一成不变的潜规章，当我们还是学生，我们可以躲在温室里，可以依靠，也可以无条件地索取，一旦踏入社会， 我们就必需让自己独立起来，要学会选择，学会自己作主，没有谁可以帮谁一辈子，社会是一个竞争的社会，我们处的时代讲究优胜劣汰，不能独立，势必就要被社会淘汰。所以，我们要学会摆脱依靠的心理，让自己渐渐独立，自己为自己负责。实习，让我动手力量有了很大的提高，也使得自己的专业理论有了进
31、一步的提升，弥补了自己很多缺乏的地方，有很多学问是在学校无法学到和看到的。作为一名电气自动化专业毕业的学生，我感到自己学习的地方很多，在这里 ，我懂得了一名电工应有的执业准则和职业操守，书本上学的东西实践起来就有较大的差距，我期望自己以后进展的方向是为技师迈进！作为一个人，在这个的环境里，勤快一点总是没错的。论辈分，师傅是我们的长辈，论资格，我们又都只是初出茅庐，没有一点社会工作阅历，出于对前辈们的敬重，也是为自己制造学习的时机，小事我们都要主动勤快地去做，不要认为自己主动多做一些事情就是自己吃亏，其实，事情做的比别人多并不肯定就是自己吃亏了，有时候恰恰相反，我们做的愈多，我们得到的学习时机就愈多， 便愈能熬炼我们自己。我们的主动乐观会给我们制造更好的环境和的时机，只有去做，去付出，才会有收获。参考文献：1. 韩安荣.通用变频器及其应用.北京:机械工业出版社，20232. 李自先，等变频器应用维护与修理M北京：地震出版社，20233. 张燕宾， SPWM 变频调速应用技术M. 北京:机械出版社, 1997.4. 李明，电机与电力拖动 2 版. 北京：电子工业出版社，2023.5. 李良仁，变频调速技术与应用 2 版北京：电子工业出版社，2023