利德華福高壓變頻器第一章產(chǎn)品介紹.

1、HARSVERT-AHARSVERT-A高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹 一、產(chǎn)品型號(hào)的意義 二、變頻調(diào)速原理三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)四、工作原理五、變頻器結(jié)構(gòu)六、產(chǎn)品系列七、性能、參數(shù)指標(biāo)八、系統(tǒng)功能九、特色功能一、產(chǎn)品型號(hào)的意義一、產(chǎn)品型號(hào)的意義。注：1、額定輸出電流為A 2、電壓等級(jí)： KV3、控制方式：A表示異步機(jī)普通控制型，VA表示異步機(jī)矢量控制型，VS表示同步機(jī)矢量控制型。額定電流130A電壓等級(jí)6KV異步機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)正弦波系列公司名稱縮寫額定電流（A）電壓等級(jí)（KV）控制方式變頻調(diào)速系統(tǒng)（VERT)產(chǎn)品系列（S）公司名稱縮寫（HAR）二、變頻調(diào)速原理二、變頻調(diào)速原理 按照電機(jī)學(xué)的基

2、本原理，電機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足如下的關(guān)系式： n=(1-s)60f/p=n0*(1-s) （P：電機(jī)極對(duì)數(shù)； f：電機(jī)運(yùn)行頻率； s:滑差） 從式中看出，電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0正比于電機(jī)的運(yùn)行頻率(n0=60f/p)，由于滑差s一般情況下比較?。?0.05），電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n約等于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0，所以調(diào)節(jié)了電機(jī)的供電頻率f，就能改變電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。電機(jī)的滑差s和負(fù)載有關(guān)，負(fù)載越大則滑差增加，所以電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速還會(huì)隨負(fù)載的增加而略有下降。 三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單元串聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成：移相變壓器、功率模塊、控制器電壓源高-高型變頻器，直接高壓輸入，直接高壓（3、6、10KV）輸出；少數(shù)功率單元故障

3、時(shí)，變頻器可將其旁路降額運(yùn)行，系統(tǒng)不停機(jī)；可以和用戶現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)靈活接口，滿足不同用戶的不同要求。四、工作原理四、工作原理 輸入側(cè)移相變壓器將網(wǎng)側(cè)高壓變換為副邊的多組低壓，各副邊繞組在繞制時(shí)采用延邊三角接法，相互之間有一定的相位差。這種多級(jí)移相疊加的整流方式，消除了大部分由獨(dú)立功率單元引起的諧波電流，可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使變頻器網(wǎng)側(cè)電流近似為正弦波，使其負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.95以上。四、工作原理四、工作原理每個(gè)功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電。每個(gè)單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機(jī)供電。無(wú)須輸出濾波器；電機(jī)不需要降額使用，可直接用于舊設(shè)備的改造；同時(shí)，電機(jī)的

4、諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機(jī)械振動(dòng)，減小了軸承和葉輪的機(jī)械力。柜內(nèi)還附帶輸出電流和電壓檢測(cè)功能， 四、工作原理四、工作原理每一個(gè)功率單元相當(dāng)于一臺(tái)交-直-交電壓型單相低壓變頻器。 五、變頻器結(jié)構(gòu)五、變頻器結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)：p拼裝機(jī)柜；p結(jié)構(gòu)緊湊；p零配件少；p占地面積??；p安裝方便，p投產(chǎn)快。功率柜功率柜變壓器柜變壓器柜控控制制器器柜柜外觀外觀五、變頻器結(jié)構(gòu)五、變頻器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：移相變壓器為干式變壓器，H級(jí)絕緣，系統(tǒng)溫度可達(dá)185，能夠完全消除電網(wǎng)側(cè)電壓、電流諧波；功率單元內(nèi)部完全采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)器件。所有功率單元安裝采用滑軌，更換方便快捷；控制柜主要有控制器、PLC、UPS、報(bào)警器、DC24V電

5、源、控制電源開(kāi)關(guān)、接線端子、液晶顯示器、操作按鈕等 組成?？刂破髋c功率單元之間采用光纖通訊技術(shù)，具有很好的抗電磁干擾性能； 變壓器、控制柜及所有功率單元自帶溫控保護(hù)，基本免維護(hù)。變壓器柜變壓器柜功率柜功率柜控控制制柜柜五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）變壓器柜變壓器柜五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）高壓接線端子高壓接線端子五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 分壓電阻分壓電阻五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 限壓板限壓板五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 避雷器避雷器五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器

6、結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 電流互感器電流互感器五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 移相變壓器移相變壓器五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 溫控儀溫控儀五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）（一）硬件（一）硬件 柜底風(fēng)機(jī)柜底風(fēng)機(jī)五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 斷路器斷路器五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（變壓器柜） 柜頂冷卻風(fēng)機(jī)柜頂冷卻風(fēng)機(jī)五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）功率柜功率柜 冷卻風(fēng)機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（

7、功率柜）。電流霍爾電流霍爾五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜） 分壓電阻分壓電阻五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜） 行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜） 功率模塊功率模塊五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）HARS700/045P 第二代產(chǎn)品第二代產(chǎn)品 帶旁路帶旁路 輸出電流為輸出電流為4545安培安培 輸入電壓為輸入電壓為700700伏伏公司名稱的縮寫公司名稱的縮寫功率模塊型號(hào)功率模塊型號(hào) 1、熔斷器座每個(gè)熔斷器座上連接著一個(gè)輸

8、入端子。變壓器副邊繞組上的相電壓通過(guò)該輸入端子進(jìn)入功率模塊。 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）2 2、熔斷器、熔斷器熔斷器主要用于移相變?nèi)蹟嗥髦饕糜谝葡嘧儔浩鞲边吚@組的過(guò)流保壓器副邊繞組的過(guò)流保護(hù)。當(dāng)輸入側(cè)的電流過(guò)護(hù)。當(dāng)輸入側(cè)的電流過(guò)大，或者負(fù)載過(guò)大，或大，或者負(fù)載過(guò)大，或者功率模塊內(nèi)部的元器者功率模塊內(nèi)部的元器損壞時(shí)，熔斷器立即斷損壞時(shí)，熔斷器立即斷開(kāi)，起到保護(hù)的作用。開(kāi)，起到保護(hù)的作用。 2、熔斷器熔斷器主要用于移相變壓器副邊繞組的過(guò)流保護(hù)。當(dāng)輸入側(cè)的電流過(guò)大，或者負(fù)載過(guò)大，或者功率模塊內(nèi)部的元器損壞時(shí)，熔斷器立即斷開(kāi)，起到保護(hù)的作用。 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、

9、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 3、整流橋整流橋的作用是將移相變壓器副邊繞組輸入的交流電轉(zhuǎn)變成為直流電。它是由二極管三相全橋進(jìn)行不控全波整流。 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊） 4、電解電容電解電容的作用是濾波和儲(chǔ)能。由整流橋出來(lái)的“饅頭波”，只有通過(guò)電解電容對(duì)其進(jìn)行平滑濾波之后，使之有較好的直流波形；變頻器停機(jī)過(guò)程中的能量需要電解電容儲(chǔ)存。五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）5、IGBTIGBT作為大功率電子器件，具有驅(qū)動(dòng)功率小，開(kāi)關(guān)能耗小、工作頻率高等優(yōu)點(diǎn)。在一個(gè)功率模塊里有四只IGBT，他們共同組成功率模塊的逆變電路。通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)四只IGBT開(kāi)關(guān)時(shí)間的控制，

10、以達(dá)到改變功率單元輸出電壓的頻率的目的。五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）6、均壓電阻、均壓板為了保證同一功率模塊內(nèi)的電解電容的電壓一致，通常在每一個(gè)電容的兩端并聯(lián)一個(gè)電阻，該電阻稱為均壓電阻；在停機(jī)過(guò)程中，均壓電阻接受電解電容釋放的能量。五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）7、單元控制板單元控制板是主控系統(tǒng)與功率模塊之間的通訊接口。主控系統(tǒng)發(fā)給功率模塊的命令，由單元控制板接受并轉(zhuǎn)發(fā)；功率模塊需要傳遞給主控系統(tǒng)的信號(hào)，都需要控制板轉(zhuǎn)發(fā)給主控系統(tǒng)。 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）8、驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板的作用是給IGBT發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，給旁路里的可控

11、硅觸發(fā)信號(hào)。五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）9、濾波板濾波板安裝于可控硅旁邊，為可控硅提供正向偏置電壓（1V左右），并吸收可控硅的陽(yáng)極與陰極之間的尖峰電壓，保護(hù)可控硅。 五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）10、溫度繼電器功率模塊內(nèi)的溫度繼電器安裝于IGBT之間，主要用于測(cè)量功率模塊的溫度。每一個(gè)功率模塊里安裝了兩個(gè)溫度繼電器。五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）五、變頻器結(jié)構(gòu)（功率模塊）11、輸出端子主要用于輸出功率模塊的額定電壓。每一個(gè)功率模塊安裝有兩個(gè)輸出端子。同一相功率模塊的輸出端子通過(guò)銅母排相互串聯(lián)連接?？?/p>

12、制柜控制柜五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制柜）五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制系統(tǒng)）五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制系統(tǒng)） 控制系統(tǒng)由主控箱、人機(jī)界面（嵌入式工控機(jī)）、PLC三大部分構(gòu)成，三大部分各有分工，又互相通訊、協(xié)同工作。人機(jī)界面和主控箱及PLC之間均采用RS485進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；主控箱和PLC之間采用RS485及硬線建立通訊。通訊協(xié)議為公司內(nèi)部的自定義協(xié)議。 主控箱從人機(jī)界面或PLC接收控制指令，對(duì)所有功率單元實(shí)施控制，同時(shí)監(jiān)控各功率單元的狀態(tài)，送給人機(jī)界面進(jìn)行狀態(tài)顯示，通知PLC實(shí)施系統(tǒng)保護(hù)。 人機(jī)界面為變頻器提供的人機(jī)接口界面，變頻器參數(shù)設(shè)定、功能設(shè)定、故障查詢、運(yùn)行記錄都通過(guò)人機(jī)界面來(lái)實(shí)現(xiàn)。

13、PLC負(fù)責(zé)對(duì)變頻器內(nèi)部故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行接口，使變頻器滿足各種現(xiàn)場(chǎng)的不同控制要求。五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器）五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器） 控制器由1塊主控制板、 3塊光纖板、 1塊通訊板、1塊電源板、1塊信號(hào)調(diào)整板和一塊總線板構(gòu)成。 主控板主要由處理器、程序存儲(chǔ)器、參數(shù)存儲(chǔ)器、CPLD、FPGA、及RS485等接口芯片組成。 主控板通過(guò)串行口或接口板，接收和處理來(lái)自工控機(jī)及PLC的控制命令，同時(shí)向外發(fā)送自身的狀態(tài)信息。 主控板同時(shí)產(chǎn)生每相各級(jí)功率單元的觸發(fā)脈沖，采集和處理所有功率單元反饋回來(lái)的故障信息，通知人機(jī)界面進(jìn)行故障記錄，通知PLC實(shí)施系統(tǒng)的報(bào)警和保護(hù)。 主控板主控板五、變頻

14、器結(jié)構(gòu)（控制器）五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器） 光纖板的作用是將主控板對(duì)功率單元的控制信號(hào)（觸發(fā)脈沖、旁路控制信號(hào)、脈沖封鎖信號(hào)等）進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變成串行的光信號(hào)通過(guò)光纖輸出給功率單元。 將功率單元傳送過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（主要是功率單元的故障信息），并進(jìn)行串行到并行的轉(zhuǎn)換，傳遞給主控板處理。 光纖板同時(shí)對(duì)通訊進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法建立通訊時(shí)報(bào)告通訊故障。 光纖板上包含多個(gè)單元電路，各單元電路功能相同，相互獨(dú)立，每個(gè)單元電路負(fù)責(zé)和一個(gè)功率單元通訊。光纖板光纖板五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器）五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器） 五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器）五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器）信號(hào)調(diào)整板信號(hào)調(diào)整板 信號(hào)調(diào)整板負(fù)責(zé)控制器和外部接口

15、信號(hào)的處理，這些信號(hào)包括：輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、PLC的420mA信號(hào)、控制器輸出給PLC的節(jié)點(diǎn)信號(hào)、由PLC來(lái)的節(jié)點(diǎn)信號(hào)等。 在單模塊旁路的主控系統(tǒng)中，信號(hào)調(diào)整板自含CPU，對(duì)模擬量進(jìn)行采集，采集結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)通訊方式傳遞給主控板，再由主控板通過(guò)通訊方式傳遞給人機(jī)界面進(jìn)行記錄和顯示。 電源板主要給主控制箱提供控制電源。 由于控制箱采用了多路不共地的5V電源，電源板上有3個(gè)5V電源模塊，一個(gè)正負(fù)15V模塊。 24V為備用電源，一般不焊。 電源板電源板五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器）五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器） 通訊接口板通訊接口板 變頻器人機(jī)界面需要和主控板、PLC、上位機(jī)、溫度采集模塊（

16、7033）等進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通訊協(xié)議又有RS422、RS485等多種，人機(jī)界面又有操作面板、工控機(jī)、UNO、嵌入式等不同種類。 通訊接口板的主要功能是對(duì)這些不同的接口進(jìn)行配置，變頻器內(nèi)外的各種接口都連接到通訊接口板，再通過(guò)通訊接口板統(tǒng)一連接到人機(jī)界面，從而簡(jiǎn)化人機(jī)界面對(duì)外的通訊連線。 五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器）五、變頻器結(jié)構(gòu)（控制器） 可編程控制器PLC是變頻器控制系統(tǒng)的三部分之一，主要負(fù)責(zé)變頻器與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的接口，以及對(duì)變頻器內(nèi)部開(kāi)關(guān)量的處理。PLC負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)外的各種狀態(tài)進(jìn)行綜合判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的啟動(dòng)、停機(jī)、急?？刂?，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器故障的報(bào)警與保護(hù)。 五、變頻器結(jié)構(gòu)五、變頻器結(jié)構(gòu)（PLCPLC）

17、 人機(jī)操作界面為嵌入式工控機(jī)。變頻器參數(shù)設(shè)定、功能設(shè)定、故障查詢、運(yùn)行記錄都通過(guò)嵌入式工控機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 本機(jī)控制狀態(tài)下，變頻器可以通過(guò)嵌入式工控機(jī)提供的界面直接進(jìn)行啟動(dòng)、停機(jī)、調(diào)頻等操作。 正常情況下，控制器、嵌入式工控機(jī)和PLC之間建立有實(shí)時(shí)通訊。五、變頻器結(jié)構(gòu)（人機(jī)界面）五、變頻器結(jié)構(gòu)（人機(jī)界面）六、產(chǎn)品系列六、產(chǎn)品系列10000V系列： 375-5000KVA，適配電機(jī)300-7000KW3000V系列： 375-1560KVA，適配電機(jī)300-2000KW6000V系列： 375-3120KVA，適配電機(jī)300-5000KW七、主要性能參數(shù)（七、主要性能參數(shù)（6000V6000V） 變頻

18、器容量（KVA）375 6000 適配電機(jī)功率（KW）300 5000 輸入頻率（Hz）45 55 額定輸入電壓（V）600010% 輸入功率因數(shù)0.95（20%負(fù)載） 變頻器效率額定負(fù)載下 0.96 輸出頻率范圍（Hz）0.5 120 輸出頻率分辨率（Hz）0.01 額定輸出電流（A）36 600 過(guò)載能力120%60秒，150%3秒 模擬量輸入0 10V/420mA 模擬量輸出兩路0 10V/420mA可選 加減速時(shí)間（S）0.1 3000八、特色功能八、特色功能 1、主電源掉電時(shí)，3秒內(nèi)不停機(jī)，滿足母線切換的需要。 通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)。主電源掉電后，主控箱在檢測(cè)到功率模塊全體報(bào)缺相故障時(shí)，不會(huì)立即跳高壓開(kāi)關(guān)，只是將變頻器輸出頻率衰減，如果主電源在3秒內(nèi)恢復(fù)正常，變頻器也將恢復(fù)掉電前的運(yùn)行頻率；如果主電源在3秒內(nèi)沒(méi)有恢復(fù)正常，則變頻器停止輸出跳開(kāi)高壓開(kāi)關(guān)。2、控制電源掉電時(shí)不會(huì)停機(jī)，可以用UPS供電繼續(xù)運(yùn)行30分鐘左右。八、特色功能八、特色功能3、配置單元旁路功能，在局部故障時(shí)不停機(jī)。 在每個(gè)功率單元輸出端之間并聯(lián)旁路電路，當(dāng)功率單元故