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1、HASVERT-A系列系列高压变频调速系统介绍高压变频调速系统介绍变压器部分变压器部分移相变压器柜移相变压器柜功率单元柜功率单元柜控制柜控制柜柜体结构柜体结构功率模块功率模块电路结构电路结构功率模块功率模块U U、V V输出输出的正弦的正弦PWMPWM波形波形功率模块原理功率模块原理变频器系统电路变频器系统电路变频器系统电路变频器系统电路5 5级叠加的示范级叠加的示范功率模块输出波形叠加技术功率模块输出波形叠加技术单个功率模块逆变输单个功率模块逆变输出的正弦出的正弦PWMPWM波形波形错位叠加后变频器错位叠加后变频器输出的相电压波形输出的相电压波形 主要元器件的质量保证世界一流。品品 名名 产
2、产 地地IGBT（绝缘门控双级晶体管）德国SIEMENSPLC（可编程控制器）德国SIEMENSThyristor（可控硅）美国IXYS等旁路桥美国IXYS等Rectifier（整流桥）IXYS、德国SemikronElectrolytic（铝电解）日本NIPPON等风机德国EBM高压变频器主要器件一览表高压变频器主要器件一览表现场接线方式简单现场接线方式简单与现场接口适应能力强与现场接口适应能力强可接受和输出如下信号可接受和输出如下信号:420mA/010V模拟给定模拟给定/指示信号指示信号无源继电器接点开关量信号无源继电器接点开关量信号内置内置PLC与现场点对点通讯与现场点对点通讯PROF
3、IBUS、MODBUS等现场总线等现场总线其他用户需要的通讯方式可协商其他用户需要的通讯方式可协商变频器支持多种总线接口变频器支持多种总线接口内置内置MODBUSMODBUS总线接口总线接口变频器状态及故障信息DCS显示信息转速给定值被控量实际值操作指令典型的典型的DCSDCS接线图接线图可上位机远程监控可上位机远程监控变频器内置变频器内置485485、MODEMMODEM接口：接口：距离在距离在1 1KMKM以下时，可通过以下时，可通过RS485RS485电缆连接，电缆连接，通过通过MODEMMODEM、电话线连接时，距离不受限制电话线连接时，距离不受限制上位机界面上位机界面变频器内置变频器
4、内置PID控制器控制器可直接构成压力、流量的可直接构成压力、流量的自动控制系统自动控制系统可自动控制阀门、挡可自动控制阀门、挡板的开关板的开关基于单片机的中文人机界面基于单片机的中文人机界面控制器未就绪控制器未就绪阀门未关严阀门未关严2003120120031201 13 13:4646:4343系统待机系统待机图图2 2高压变频调速系统待机时的显示界面高压变频调速系统待机时的显示界面北京利德华福高压变频调速系统北京利德华福高压变频调速系统输出电流：输出电流：0 A0 A输入电流：输入电流：1 A1 A输出电压：输出电压：0 kV0 kV输入电压：输入电压：5.18 kV5.18 kV实际数值
5、：实际数值：4.08 4.08 电机转速：电机转速：0 r/m0 r/m设定频率：设定频率：22.0 Hz22.0 Hz运行频率：运行频率：0 Hz0 Hz系 统当前 时间现场当前状态系统功能状态变频器运行参数温度：温度：27.5427.54 26.1926.19 掉线掉线本机控制本机控制 开环运行开环运行本机给定本机给定系统运行状态参数设定及故障记录参数设定及故障记录 返回返回图图3 3高压变频调速系统参数设定高压变频调速系统参数设定1 1界面界面北京利德华福高压变频调速系统北京利德华福高压变频调速系统故障记录：故障记录：共共2 2条记录条记录 高压运行：高压运行：带高压带高压 给定方式：给
6、定方式：本机给定本机给定 控制方式：控制方式：开环开环系统时间：系统时间：20032003年年1212月月0101日日 1616点点4343分分4949秒秒减速时间：减速时间：300 300 秒秒加速时间：加速时间：100 100 秒秒最低频率：最低频率：0.5 Hz0.5 Hz最高频率：最高频率：50 Hz50 Hz设定频率：设定频率：22 Hz22 Hz参数设定参数设定1 1北京利德华福高压变频调速系统北京利德华福高压变频调速系统2003120120031201 13 13:4646:4343故障记录故障记录03/0403/04信号板过流信号板过流图图4 4高压变频调速系统故障记录显示界面
7、高压变频调速系统故障记录显示界面风机故障风机故障阀门未关严阀门未关严前页前页删除删除后页后页B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8缺缺相相缺缺相相缺缺相相缺缺相相缺缺相相光光纤纤A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8基于基于WINDOWS CE WINDOWS CE 平台人机界面平台人机界面Windows ceWindows ce简介简介由微软公司开发由微软公司开发基于基于windowswindows操作平台操作平台是嵌入式操作系统是嵌入式操作系统运行稳定，文件体积小运行稳定，文件体积小功率模块故障时可降额运行功率模块故障时可降额运
8、行单个模块旁路技术单个模块旁路技术7 7个模块串联时，旁路一个功率模块，电压输出能力为个模块串联时，旁路一个功率模块，电压输出能力为96%96%，比原来的方法有所提高。，比原来的方法有所提高。可可根根据据用用户户需需要要加加装装变变频频器器系系统统旁旁路路开开关关，可可以以采采用用手手动动工工频频/变变频频切切换换旁旁路路开开关关，当当变变频频器器出出现现严严重重故故障障，将将变变频频器器停停机机后后，将将电电机机用用手手动开关切换到工频电网起动。动开关切换到工频电网起动。“一拖一一拖一”手动旁路手动旁路“一拖二一拖二”手动旁路手动旁路多种运行方式保证系统安全多种运行方式保证系统安全散热风机配
9、置散热风机配置变压器柜底部配置变压器柜底部配置6台冷却风机，并有超温报警台冷却风机，并有超温报警和极限温度跳闸保护；在柜体上还设置了温度和极限温度跳闸保护；在柜体上还设置了温度显示系统。变压器顶部还配置了显示系统。变压器顶部还配置了EBM后向离心后向离心式冷却风机。式冷却风机。功率柜配置德国功率柜配置德国EBM后向离心式冷却风机。后向离心式冷却风机。风机冗余配置，单台风机故障不影响变频器运行。风机冗余配置，单台风机故障不影响变频器运行。空气过滤网可在不停机状态下方便更换。空气过滤网可在不停机状态下方便更换。采用更合理的空气循环系统采用更合理的空气循环系统 采用最新设计的风罩和风道，将热空气直接
10、排向室外。采用最新设计的风罩和风道，将热空气直接排向室外。高压变频器技术指标高压变频器技术指标对电网的谐波污染对电网的谐波污染功率因数功率因数输出波形质量输出波形质量可靠性可靠性变频器对电网无谐波污染，变频器对电网无谐波污染，输入功率因数高（输入功率因数高（1 1）变压器移相变压器移相二极管整流二极管整流电压和电流没电压和电流没有相移；有相移；30脉冲整流可脉冲整流可以抵消掉以抵消掉29次次以下的谐波以下的谐波变频器对电网无谐波污染，变频器对电网无谐波污染，输入功率因数高（输入功率因数高（2 2）输入谐波的标准：输入谐波的标准：IEEE519-1992IEEE519-1992国际标准国际标准G
11、B/T14549-93GB/T14549-93国家标准国家标准变频器输入电流波形变频器输入电流波形变频器输入电压波形变频器输入电压波形中国电力科学研究院谐波中国电力科学研究院谐波测试报告：输入谐波含量测试报告：输入谐波含量远远低于相关国际标准和远远低于相关国际标准和国家标准对谐波最严格的国家标准对谐波最严格的要求。要求。变频器对电机输出正弦波形，附变频器对电机输出正弦波形，附加损耗小，电机不需要降额使用加损耗小，电机不需要降额使用变频器输出电压波形变频器输出电压波形变频器输出电流波形变频器输出电流波形变频器输出电压波形变频器输出电压波形变频器输出电流波形变频器输出电流波形电机侧波形电机侧波形多
12、电平输出波形，输多电平输出波形，输出完美正弦波，无需出完美正弦波，无需任何输出滤波器任何输出滤波器适配普通国产异步电机适配普通国产异步电机变频器抗电网瞬变措施变频器抗电网瞬变措施控制电源配备控制电源配备UPS，断电可维持断电可维持20分钟以上；分钟以上；散热风机电源取自主变压器，控制电源故障不影响系统运行；散热风机电源取自主变压器，控制电源故障不影响系统运行；控制电源也可设计成电力操作电源（直流控制电源也可设计成电力操作电源（直流220V）供电，或者交供电，或者交直流两路供电，自动切换；直流两路供电，自动切换；主动力电源（主动力电源（6KV、10KV)欠电压欠电压3秒钟内不停机；秒钟内不停机；
13、主动力电源掉电主动力电源掉电20秒内重新来电，可自动重启动；秒内重新来电，可自动重启动；变频器对电网波动的适应范围可以根据用户的要求定制。变频器对电网波动的适应范围可以根据用户的要求定制。HARSVERT-AHARSVERT-A系列变频器的其它优点系列变频器的其它优点功率电路模块化设计，更换非常方便；功率电路模块化设计，更换非常方便；每个功率模块为成熟电路，备件齐全，可靠性高；每个功率模块为成熟电路，备件齐全，可靠性高；完善的抗浪涌保护功能；完善的抗浪涌保护功能；精确完善的故障报警保护；精确完善的故障报警保护；一体化设计，安装调试方便；一体化设计，安装调试方便；200多台的设计、使用、维护经验
14、多台的设计、使用、维护经验 变频器容量（KVA）250 6300 适配电机功率（KW）200 5000 额定输出电流（A）30 600 输入频率（Hz）45 55 额定输入电压（V）600010%短时承受电压：+20%/-35%输入功率因数0.95（20%负载）变频器效率额定负载下 0.96 输出频率范围（Hz）0.5 120 输出频率分辨率（Hz）0.01 过载能力120%1min，150%立即保护 模拟量输入0 10V/420mA 模拟量输出两路0 10V/420mA可选 加减速时间（S）0.1 300060006000V V高压变频器性能参数高压变频器性能参数 变频器容量（KVA）250
15、 6300 适配电机功率（KW）200 5000 额定输出电流（A）20 400 输入频率（Hz）45 55 额定输入电压（V）1000010%短时承受电压：+20%/-35%输入功率因数0.95（20%负载）变频器效率额定负载下 96%输出频率范围（Hz）0.5 120 输出频率分辨率（Hz）0.01 过载能力120%1min，150%立即保护 模拟量输入0 10V/420mA 模拟量输出两路0 10V/420mA可选 加减速时间（S）0.1 30001000010000V V高压变频器性能参数高压变频器性能参数高压变频调速器的常见类型高压变频调速器的常见类型高压大功率设备常见调速技术高压大
16、功率设备常见调速技术非非“交交-直直-交交”型：型：q液力耦合器调速或电磁调速液力耦合器调速或电磁调速q串级（内反馈）调速串级（内反馈）调速“交交-直直-交交”型：型：q“高低高高低高”变频调速变频调速q“高高-低低”变频调速变频调速q高高电流源型变频调速高高电流源型变频调速q电压源三电平变频调速电压源三电平变频调速q“高高-中中”或或“高高-中中-高高”变频调速变频调速q功率模块串联多电平变频调速功率模块串联多电平变频调速 液力耦合器组成液力耦合器组成泵轮涡轮勺管工作油从动轴（负载侧）主动轴（电机侧）液力耦合器的特点液力耦合器的特点调速范围小（调速范围小（60-95%60-95%）速度越低，
17、效率越低速度越低，效率越低初期投资比变频小，维护费用大初期投资比变频小，维护费用大调节精度低，响应慢；调节精度低，响应慢；故障时电机不能旁路运行；故障时电机不能旁路运行；电机不能软启动电机不能软启动串级调速串级调速内反馈调速内反馈调速电抗器内反馈设备内反馈设备斩波内馈斩波内馈内反馈调速的特点内反馈调速的特点调速范围低（调速范围低（60-95%60-95%）电机功率因数低（与速度成正比）电机功率因数低（与速度成正比）需要内馈绕线式电机和软启动电路；需要内馈绕线式电机和软启动电路；不能用于两极电机；不能用于两极电机；调速装置故障时可以直接旁路运行；调速装置故障时可以直接旁路运行；调速精度低，响应慢
18、；调速精度低，响应慢；滑环需维护。滑环需维护。交直交变频器的分类交直交变频器的分类qq电压源型电压源型电压源型电压源型电压源型电压源型qq电流源型电流源型电流源型电流源型电流源型电流源型以电容为储能元件，直接控制电机电压，电网侧功率因数较高，以电容为储能元件，直接控制电机电压，电网侧功率因数较高，系统稳定性好，调试简单，四象限运行成本较高；系统稳定性好，调试简单，四象限运行成本较高；以电感为储能元件，直接控制电机电流，电网侧功率因数较低，以电感为储能元件，直接控制电机电流，电网侧功率因数较低，存在系统稳定性问题，调试复杂，可四象限运行。存在系统稳定性问题，调试复杂，可四象限运行。高低和高低高型
19、变频器高低和高低高型变频器要考虑容量上的限制要考虑容量上的限制低压电动机为特种电机低压电动机为特种电机高低高方式效率低并必须加输出滤波器高低高方式效率低并必须加输出滤波器已经逐步淘汰已经逐步淘汰IGBTIGBT直接串联高压变频器直接串联高压变频器IGBTIGBT三电平变频器三电平变频器IGBTIGBT三电平变频器设备三电平变频器设备IGCTIGCT三电平变频器三电平变频器IGCTIGCT三电平设备三电平设备三电平的扩展三电平的扩展三电平变频器的特点三电平变频器的特点受器件限制，电压无法达到受器件限制，电压无法达到6 6kvkv；电压电平数少，电压电平数少，dv/dtdv/dt大，需要输出滤波器
20、，或特殊大，需要输出滤波器，或特殊电机；电机；输出侧没有变压器时，无法旁路运行；输出侧没有变压器时，无法旁路运行；变压器可以异地安装；变压器可以异地安装；器件故障时，不能带故障运行。器件故障时，不能带故障运行。三电平变频器对三电平变频器对6 6KVKV电机的解决方案电机的解决方案ABBABB：采用采用3 3KVKV的电机的电机1.1.现有电机改变接法现有电机改变接法2.2.采用专用的采用专用的3 3KVKV电机电机SIMENSSIMENS：采用高中高方案采用高中高方案变频器为变频器为2.32.3KVKV，输出加自耦升压变压器输出加自耦升压变压器1010KVKV电机：尚无解决方案。电机：尚无解决
21、方案。电流源型变频器电流源型变频器电流源型变频器设备电流源型变频器设备电流源型变频器的特点电流源型变频器的特点输入功率因数低（与速度成正比）输入功率因数低（与速度成正比）对电网电压波动敏感；对电网电压波动敏感；可以实现能量回馈；可以实现能量回馈；器件故障不能带故障运行；器件故障不能带故障运行；变压器可以异地安装；变压器可以异地安装；有有6 6kvkv产品，无产品，无1010kvkv产品（高产品（高-中方案）；中方案）；器件串联的可靠性问题器件串联的可靠性问题整流桥串联可靠性低整流桥串联可靠性低功率单元串联型变频器功率单元串联型变频器 电平叠加的原理电平叠加的原理单元串联单元串联多电平波多电平波
22、形的生成形的生成功率单元串联型设备功率单元串联型设备单元串联多电平变频器的特点单元串联多电平变频器的特点输入谐波少，功率因数高；输入谐波少，功率因数高；电机侧谐波和电机侧谐波和dv/dtdv/dt少，适用普通电机；少，适用普通电机；功率电路模块化，维护方便；功率电路模块化，维护方便；部分电路故障可继续运行；部分电路故障可继续运行；系统故障可旁路到电网运行；系统故障可旁路到电网运行；可一带多运行；可一带多运行；不能将能量回馈到电网；不能将能量回馈到电网；功率器件备品备件属于通用产品；功率器件备品备件属于通用产品；可做成可做成1010KVKV产品。产品。现在常见的高压调速类型现在常见的高压调速类型内反馈调速内反馈调速（保定北方、哈九州）（保定北方、哈九州）三电平高中型三电平高中型（ABB）三电平高中高型三电平高中高型（西门子）（西门子）电流源型电流源型（AB）单元串联多电平型单元串联多电平型（Robicon、利德华福、东芝）利德华福、东芝）