HARSVERT-A高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹

HARSVERT-A高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)介紹

一、產(chǎn)品型號的意義

二、變頻器總體結構三、變頻器工作原理四、變頻器結構五、變頻器常見故障處理六、產(chǎn)品系列七、主要性能參數(shù)一、產(chǎn)品型號的意義注：1、額定輸出電流為□□□A2、電壓等級：□□KV3、控制方式：A表示異步機普通控制型，VA表示異步機矢量控制型，VS表示同步機矢量控制型。額定電流（A）電壓等級（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）額定電流60A電壓等級6KV異步機變頻調(diào)速系統(tǒng)正弦波系列公司名稱縮寫HAR

S

VERT–A

06/060二、變頻器總體結構

二、變頻器總體結構電壓源高-高型變頻器，直接高壓輸入，直接高壓（3、6、10KV）輸出HARSVERT-A高壓變頻系統(tǒng)采用單元串聯(lián)多電平技術高壓變頻器主要有移相變壓器、功率模塊和控制器組成。三、變頻器工作原理

輸入側移相變壓器將網(wǎng)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。這種多級移相疊加的整流方式，消除了大部分由獨立功率單元引起的諧波電流，可以大大改善網(wǎng)側的電流波形，使變頻器網(wǎng)側電流近似為正弦波，使其負載下的網(wǎng)側功率因數(shù)達到0.95以上。三、變頻器工作原理每個功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電。每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電。無須輸出濾波器；電機不需要降額使用，可直接用于舊設備的改造；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。柜內(nèi)還附帶輸出電流和電壓檢測功能，四、變頻器結構

外觀特點：□拼裝機柜；□結構緊湊；□零配件少；□占地面積小；□安裝方便，□投產(chǎn)快。功率柜變壓器柜控制器柜外觀四、變頻器結構變頻器特點：□移相變壓器為干式變壓器，H級絕緣，系統(tǒng)溫度可達185℃，能夠完全消除電網(wǎng)側電壓、電流諧波；□功率單元內(nèi)部完全采用進口優(yōu)質器件。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、報警器、DC24V電源、控制電源開關、接線端子、液晶顯示器、操作按鈕等組成。□控制器與功率單元之間采用光纖通訊技術，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，基本免維護。變壓器柜功率柜控制柜四、變頻器結構（變壓器柜）變壓器柜移相變壓器1.輸出繞組采用延邊三角型連接，使每組的相角不同，使不連續(xù)的整流電流互補，連續(xù)起來。解決整流造成的傳導干擾問題。2.輸出多組低電壓供功率單元串聯(lián)，解決管子耐壓不夠問題。四、變頻器結構（功率柜）功率柜功率單元串聯(lián)多電平技術為了解決輸出高壓問題，將多個功率單元串聯(lián)，根據(jù)不同輸出電壓的要求，選擇串聯(lián)的級數(shù)。該變頻器由5個耐壓為690V的功率單元組成6KV變頻器，相電壓為690V×5=3450V，線電壓為：

四、變頻器結構（功率柜）2、每一個功率單元相當于一臺交-直-交電壓型單相低壓變頻器。1、6KV系列一般15個功率模塊，每五個功率模塊串聯(lián)成一相，三相Y接，直接給6KV電機供電。。四、變頻器結構（功率柜）功率單元

功率模塊為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM（脈沖寬度調(diào)制）控制，可得到單相交流輸出。每個功率模塊結構及電氣性能上完全一致，可以互換。

四、變頻器結構（功率柜）功率單元和旁路電路

1、功率單元為三相輸入、單相輸出的交—直—交PWM型變頻結構。將相鄰功率單元的輸出端串接起來，形成Y聯(lián)結結構，實現(xiàn)變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動機。

2、旁路電路是當功率單元失效后，自動將其短路，保證變頻器不間斷工作四、變頻器結構（功率柜）功率單元主要由整流電路、濾波、逆變電路、控制電路、驅動電路、故障檢測電路、通訊電路、指示電路等組成。功率單元的整流電路將變壓器副邊繞組提供的三相交流電源整流為脈動的直流電源，經(jīng)過電容濾波后，可以得到穩(wěn)定的直流電源。通過對IGBT組成的逆變橋進行正弦調(diào)制的PWM控制，可得到等效正弦的單相交流輸出。整流環(huán)節(jié)二極管儲能環(huán)節(jié)電力電容逆變環(huán)節(jié)IGBT功率單元回路四、變頻器結構（功率模塊）HARS700/045PⅡ

第二代產(chǎn)品

帶旁路

輸出電流為45安培

輸入電壓為700伏公司名稱的縮寫功率模塊型號

1、熔斷器座每個熔斷器座上連接著一個輸入端子。變壓器副邊繞組上的相電壓通過該輸入端子進入功率模塊。四、變頻器結構（功率模塊）控制柜四、變頻器結構（控制柜）四、變頻器結構（控制系統(tǒng)）

控制系統(tǒng)由主控箱、人機界面（嵌入式工控機）、PLC三大部分構成，三大部分各有分工，又互相通訊、協(xié)同工作。人機界面和主控箱及PLC之間均采用RS485進行數(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。

主控箱從人機界面或PLC接收控制指令，對所有功率單元實施控制，同時監(jiān)控各功率單元的狀態(tài)，送給人機界面進行狀態(tài)顯示，通知PLC實施系統(tǒng)保護。

人機界面為變頻器提供的人機接口界面，變頻器參數(shù)設定、功能設定、故障查詢、運行記錄都通過人機界面來實現(xiàn)。

PLC負責對變頻器內(nèi)部故障狀態(tài)進行監(jiān)控，同時和工業(yè)現(xiàn)場進行接口，使變頻器滿足各種現(xiàn)場的不同控制要求。四、變頻器結構（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塊信號調(diào)整板和一塊總線板構成。QF采用帶綜合繼保的高壓斷路器

如果QS1、QS2、QS3采用手動隔離開關，電機可以實現(xiàn)手動旁路。

QS1、QS2閉合，QS3斷開時，電機可由變頻器控制調(diào)速運行。

QS1、QS2斷開，QS3閉合時，電機可由QF直接啟動停并進行保護，變頻器可完全和電網(wǎng)脫離，便于維護與檢修。

如果QS1、QS2、QS3都采用電氣開關（如真空接觸器），則可以實現(xiàn)電機自動旁路或軟啟動功能。四、變頻器結構（旁路功能）五、變頻器常見故障處理（一）輕故障1、定義：不影響變頻器運行的故障。2、輕故障出現(xiàn)時變頻器的處理：（1）輕故障發(fā)生時，變頻器給出間歇的“音響報警”和間斷的“故障指示”。報警狀態(tài)下，如果用戶發(fā)出“報警解除”指令，則系統(tǒng)撤消“音響報警”信號。（2）對于輕故障的發(fā)生，變頻器不作記憶鎖存處理。故障存在時報警，如果故障自行消失，則報警自動取消。（3）需要提醒用戶注意的是，雖然輕故障不會立即導致停機，但也應及時采取處理措施，以免演變?yōu)橹毓收?。如UPS輸入掉電，必須馬上處理。一、故障分類五、變頻器常見故障處理

（一）輕故障3、輕故障匯總（1）單元旁路（以下情況，功率單元可以旁路運行：功率單元輸入缺相、功率單元過熱、功率單元直流母線欠壓、功率單元驅動故障、功率單元直流母線過壓。）（2）UPS掉電；（3）變壓器輕度過熱130℃；（4）電機120％過載；（5）DCS模擬給定掉線；（6）環(huán)境溫度超過40℃（7）運行中柜門打開（可設定為重故障）五、變頻器常見故障處理（二）重故障1、定義：出現(xiàn)后變頻器立即停機，并切斷輸入側高壓斷路器。2、重故障出現(xiàn)時變頻器的處理：（1）重故障發(fā)生時，變頻器給出連續(xù)的“音響報警”、“高壓急切”以及“緊急停機”指令。用戶可以用“報警解除”按鈕清除報警的音響信號，但變頻器保持“高壓急切”以及“緊急停機”指令。（2）重故障發(fā)生后，系統(tǒng)作記憶處理。故障一旦發(fā)生，變頻器報警并自動跳閘停機。如果故障自行消失，“高壓急切”以及“緊急停機”等指令也都一直保持，故障原因被記錄。只有故障徹底排除，并且用“系統(tǒng)復位”按鈕將系統(tǒng)復位后才能重新開機。五、變頻器常見故障處理（二）重故障3、重故障匯總（1）變壓器嚴重過熱140℃；（2）電機150％過流；（3）系統(tǒng)故障（以下情況，可以引起系統(tǒng)故障：高壓失電、旁路級數(shù)超過設定值、功率單元光纖故障）。五、變頻器常見故障處理5、變頻器柜體設置溫度檢測，當環(huán)境溫度超過40℃時，發(fā)出報警信號。1、過載保護：電機額定電流的120％，每十分鐘允許1分鐘，超過則保護停機。2、過流保護：電機額定電流的150％，允許3秒鐘，超過則立即保護停機。變頻器輸出電流超過電機額定電流的200％，在10微秒內(nèi)保護停機。3、過壓保護：檢測每個功率模塊的直流母線電壓，如果超過額定電壓的115％，則功率模塊旁路，變頻器報輕故障。4、欠壓保護：檢測每個功率模塊的直流母線電壓，如果低于設定的數(shù)值（65％Un15s，完全失電3s），則功率模塊旁路，變頻器報輕故障。6、在功率模塊內(nèi)設置了溫度檢測，一旦超過設定跳機溫度85℃，則功率模塊旁路，變頻器報輕故障。7、對整流變壓器進行溫度保護，130℃時發(fā)出報警信號，變頻器可繼續(xù)運行；140℃時發(fā)出跳閘信號，變頻器停機。二、保護定值五、變頻器常見故障處理（三）故障處理的步驟第一步：先按報警解除按鈕，將報警聲音關閉；第二步：查看界面提示；第三步：觀察高壓電是否斷開；第四步：確認高壓斷開；第五步：根據(jù)界面提示，檢查故障點；第六步：故障處理時，要有條理，在整個信號傳輸、連接鏈條中查找，逐一排除。五、變頻器常見故障處理第一類故障：直流母線報過壓

直流母線過壓保護定值：設置為超過額定電壓的15％。

當出現(xiàn)“直流母線報過壓”故障時，應進行如下工作：

1、檢查高壓電源正向波動是否超過允許值；

2、如果是減速時過電壓，可適當加大變頻器的減速時間設定值；

3、檢查接線螺栓是否松動、打火；

4、檢查單元控制板是否損壞。五、變頻器常見故障處理第二類故障：變頻器過流

變頻器過流保護的設定值為：電機額定電流的120％，每十分鐘允許1分鐘，超過則保護停機；變頻器輸出電流達到電機額定電流的150％，允許3秒鐘，超過則立即保護停機；變頻器輸出電流超過電機額定電流的200％，在10微秒內(nèi)保護停機

變頻器輸出電流霍爾，檢測電流后送入主控箱中的信號調(diào)整板上，轉換為0～10V的標準信號，通過硬件比較器和軟件綜合判斷是否過流。電流霍爾采樣信號調(diào)整板CPU板硬件比較器CPU采樣判斷基準源過流系數(shù)是否過流五、變頻器常見故障處理出現(xiàn)“變頻器過流”故障時，應進行如下工作：1、檢查功率模塊輸出U、V端子是否短路；2、檢查電機絕緣是否完好；3、檢查變頻器是否過載運行；4、檢查負載時否存在機械故障；5、如果是啟動時過電流，可適當增大變頻器的加速時間設定值；6、對于一些使用滑動軸承的電機，啟動時機械摩擦轉矩較大，可適當提高變頻器“低頻轉矩提升”的設定值。7、信號調(diào)整板故障、主控板故障、電流霍爾故障、或配線不當，也會產(chǎn)生變頻器過流。五、變頻器常見故障處理第三類故障：單元過熱當出現(xiàn)“單元過熱”這一故障時，可進行如下工作：1、請檢查環(huán)境溫度是否超過允許值；2、單元柜風機是否正常工作；3、進風口和出風口是否暢通，即濾網(wǎng)是否干凈；4、裝置是否長時間過載運行；5、最后檢查功率模塊控制板和溫度繼電器是否正常。提示：經(jīng)過上述工作之后，還沒有解決這一故障，如果用戶現(xiàn)場當時沒有備用模塊，可以將該功率模塊上的溫度繼電器檢測點在單元控制板上短接，使其退出保護，繼續(xù)運行。盡快更換上備用模塊后，可將該故障模塊運回公司后檢修。保護定值：80±5℃保護器件：散熱片溫度繼電器五、變頻器常見故障處理第四類故障：單元缺相當發(fā)生“單元缺相”故障時，應進行如下工作：1、檢查整流變壓器副邊是否短路；2、檢查接線螺栓是否緊固或斷裂；3、檢查功率模塊三相進線是否松動；4、檢查功率模塊三相進線熔斷器是否完好；5、有時變頻器在斷電時會報出缺相，屬正?，F(xiàn)象，直接復位即可?！皢卧毕唷惫收系暮x是指某一功率模塊的輸入側缺相。五、變頻器常見故障處理第五類故障：光纖故障當出現(xiàn)“光纖故障”時，應進行如下工作：1、檢查功率模塊電源是否正常（正常時，L1綠色指示燈發(fā)光）；2、檢查功率模塊以及控制器的光纖連接頭是否脫落；3、光纖是否折斷、漏光；4、光纖是否被灰塵蒙蔽；5、功率單元輸入熔斷器熔斷時，或者內(nèi)部小變壓器損壞，都會報光纖故障