国臣DC-BANK半导体行业变频抗晃电解决方案(doc 7).docVIP

国臣DC-BANK半导体行业变频抗晃电解决方案随着电力电子技术的发展,变频器以其调速精确、使用简单、保护功能齐全等优点逐步代替传统的调速控制装置而得到广泛应用;但由于国内某些工厂的电网电压不稳定，导致变频器在使用中产生了新的问题—变频器低压跳闸。低电压通常都是短时的,对传统的控制系统影响较小，而对变频器则会产生低压跳闸导致电机停止，影响生产。　　 解决该问题的关键就是如何使变频器在瞬时低电压时还能正常工作。我们根据业主的实际情况，采用直流支撑技术即DC－BANK系统(在变频器直流侧加不间断直流电源提高变频器的低电压跨越能力)来解决目前工厂存在的问题。　　二、技术关键:　　变频器是由整流器和逆变器两部分组成。通过对变频器的研究，变频器低电压指其中间直流回路低电压(即逆变器输入电压过低)。一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。变频器的逆变器件为GTR时，一旦失压或停电，控制电路将停止向驱动电路输出信号，使驱动电路和GTR全部停止工作，电动机将处于自由制动状态。逆变器件为IGBT时，在失压或停电后，将允许变频器继续工作一个短时间td，若失压或停电时间to＜td，变频器将平稳过度运行；若失压或停电时间to＞td ，变频器自我保护停止运行。一般td都在15～25ms,只要电源“晃电”较为强烈，to都在几秒钟以上，变频器自我保护停止运行，使电动机停止运行。　　三、系统组成　　1、DC-BANK系统组成　　 1、直流电源子系统　　 2、控制系统 　　 3、主站监控软件　　　　2、直流电源子系统的原理　　1)、单台电机工作原理图：（图略）　　系统由电池组、充电器、监测单元和SIS执行单元等组成 　　针对现场的实际情况,我们决定采用多台电机工作模式　　2）、多台电机的工作模式图　　多台电机工作模式：　　M1，M2，M3同时设计于同一控制系统中为低压电机群的工作模式；　　3、直流电源子系统主要设备　　?蓄电池组　　 蓄电池采用免维护阀控式全密封铅酸电池。　　?充电器　　 充电器的功率逆变管采用进口快速IGBT，其余元件采用进口工业等级器件，生产工艺严格完整，保证机器的可靠性和稳定性。输出电压和电流均可连续调节。具有强大的保护功能(输入过流、过压、欠压保护；输出短路，过流，过压保护；整机过热保护)。模块内取消了所有电位器，基准校正和控制全部采用12位D/A转换，精度高，参数性能稳定，调节方便。　　充电模块采用可带点插拔技术，输出采用隔离设计。模块工作频率高，近300KHZ，体积小，抗干扰能力强。内置E2ROM，通过人机界面设置的参数自动保存到充电模块，掉电不丢数据。　　?SIS执行单元　　 执行单元由断路器和接触器冗余组成，控制关系为断路器锁定接触器，能准确地执行直流电源子系统的投入撤出转换。　　?监测单元　　用监测单元和人机操作界面组成监控系统，具有充电模块输出电压设定,充电电流限值设定,运行参数显示,故障报警存储，SOE事件记录以及蓄电池状态监测和直流回路状态监测，并可通过485总线和主站通讯。　　　　4、控制系统(SIS)　　SIS是DC-BANK的主控系统，是变频器的联锁控制部分。负责监测各种交直流电源信号、保护动作信号，控制抗晃电系统的备份、投运和退出过程。每一回路都由检测、控制和执行单元三部分组成。采用工业级三相异步电机保护模块MDS-1做检测单元，保证系统的可用度。采用通过美国 AB LOGIX顺序控制器做为主控制单元。　　采用ABB S2断路器和直流接触器做单一直流回路的冗余执行单元保证系统的可靠性。　　4.1 抗晃电专用监测单元　　4．1．1功能特点　　三表法测量准确测量三相交流电压、电流、有功、无功、频率、功率因数、零序电流等电参量，可以测量变频器输出。　　具有3路独立的开关量输出，可以作为遥控、跳闸或者告警　　6路开关量输入，同时可以作为脉冲量输入　　2路直流采样,可以接各种变送器　　两路通信接口，支持MODBUS规约　　FFT算法，可计算1－8次谐波　　三相异步电动机的反时限过负荷（热过载）保护、不平衡（负序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、接地（零序过流）保护、欠电压保护、过电压保护　　三相电动机转子断条、轴承损坏、绝缘监测等故障诊断功能　　4．1．2 交流输入　　交流输入包括A、B、C三相电压和电流。电流是直接把线穿入小型电流互感器的圆孔。电压则采用6个各端子。分别为UA,UA1；UB,UB1；UC,UC1；其中UA,UA1为A相输入；UB,UB1为B相输入；UC,UC1为C相输入。每相间相互独立。　　这样设计的目的是为了用户可以选择不同的安装方式和测量方法。如果用户选择角型接法则 UA---UC1 接A相 UB---