通用变频器原理.DOCVIP

通用变频器原理 HIVERT系列高压变频器采用交-直-交直接高压（高-高）方式，主电路开关元件为IGBT。HIVERT变频器采用功率单元串联，叠波升压，充分利用常压变频器的成熟技术，因而具有很高的可靠性。 1．主电路拓扑结构图 6kV系列：由15个功率模块组成，每5个功率模块串联成一相，三相Y接。 10kV系列：由27个功率模块组成，每9个功率模块串联成一相，三相Y接。 2．电压叠加图 HIVERT高压变频器每相由多个功率单元串联而成，各个功率单元由隔离变压器的二次线圈分别隔离，移相电源通过改变串联单元数量，可以很方便地得到不同电压等级的输出，而不受功率器件耐压的限制。如额定电压6kV变频器的每相由5个功率单元组成，功率单元额定电压为690V，串联后相电压为3450V（对应线电压为6kV）；额定电压10kV变频器的每项由9个功率单元组成，功率单元额定电压为690V，工作电压为640V。 3．功率单元结构图 HIVERTY高压变频器由多个功率单元串联而成，各个功率单元由输入隔离变压器的二次隔离线圈分别供电。功率单元为交-直-交结构，相当于一个三相输入、单相输出的低压电压源型变频器，所有功率单元在结构以及电气性能上完全一致，维护简单，置换方便。 功率单元通过光纤接收信号，采用空间矢量正弦波脉宽调制（PWM）方式，控制Q1～Q4 IGBT的导通和关断，输出单相脉宽调制波形。每个单元仅有三种可能的输出电压状态，当Q1和Q4导通时，L1和L2的输出电压状态为1；当Q2和Q3导通时，L1和L2的输出电压状态为-1；当Q1和Q2或者Q3和Q4导通时，L1和L2的输出电压状态为0。 4．对外系统图 产品特性 HIVERT系列高压大容量变频器（因6kV、10kV电压均属中压范围，国际上通称该电压等级的变频器为中压变频器，但在国内该电压等级的电机习惯上称为高压电机，与之相配的变频器也就叫高压变频器）是合康电气集团自主研发和生产的高压交流电机调速驱动装置。变频器采用先进的功率单元串联叠波技术、空间矢量控制的正弦波PWM调制方法，矢量控制的正弦波PWM调制方法，新颖的全中文操作界面和高性能IGBT功率器件，可靠性高、性能优越、操作简便。可应用于高压交流电动机驱动的风机、水泵、压缩机类负载的位能负载类调速、节能、软启动和智能控制等多种场合。 高质量电流输入 ■ 输入侧隔离变压器二次绕组经过移相降压，为每个功率单元提供独立的电源，对6 kV而言相当于30脉冲（10 kV为54脉冲）不可控整流输入，消除了大部分由单个功率单元所引起的谐波电流，极大抑制了网侧谐波的产生； ■ 变频器引起的网侧谐波含量满足IEEE Std519-1992和GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》对谐波含量的最严格要求，无需安装输入滤波器，并保护周边设备免受谐波干扰。正常调速范围内功率因数大于0.95，无需功率因数补偿电容； ■ 减少无功输入，降低供电容量。 完美的输出性能 单元串联脉宽调制叠波输出，6kV系列每相5个单元，10kV系列每相9个单元，大大削弱了输出谐波含量，输出波形几近完美正弦波，与其它形式高压大容量变频器比较具有以下优点： ■ 无需输出滤波装置 ■ 可以驱动普通高压电动机，而不会增加电机升温，降低电机容量 ■ 电机电缆无长度限制 ■ 保护电机绝缘不受dv/dt 应力的损害 ■ 不会因为谐波力矩而降低设备使用寿命 友好用户界面 通用变频器用户界面，一共有三个指示灯，左边红灯亮表示变频器已上高压且已正常待机；绿灯亮表示变频器正在运行，输出有高压电；右边的红灯常亮表示有重故障，解除故障后才可以继续加高压电，红灯闪亮表示有轻故障，变频器可以继续运行，但需要排除故障。 指示灯下方是一块240×128分辨率的工业级液晶屏，可以显示8行中文，可以完成对变频器的一切操作。通过PRG键完成四种屏显状态，依次切换为系统状态屏、功能设置屏、参数设置屏、故障记录屏。 优势：无机械旋转部件，长期运行稳定可靠，软件升级容易。 灵活的控制方式 ■ 本地控制：通过柜门按钮或触摸屏直接控制，为主要控制方式 ■ 远程I/O控制：通过变频器内置接口板的I/O接口，与远程开关量信号相连，实现远程控制 ■ 上位控制：隔离RS485接口，采用标准MODBUS通讯规约，可与DCS等上位系统连接，优化协调控制。 五种频率给定方式 ■ 通过主界面直接给定 ■ 由模拟信号（0~10V或4~20mA信号）给定 ■ 由上位机通过RS485端口给定 ■ 多档速度给定，适合于周期性变化工况 ■ 闭环运行时，由内置PID通过计算自动给定 AVR电压自动调整功能 变频