系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)用戶手冊

1、Zinvert 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)用戶手冊廣州智光電機(jī)有限公司GUANGZHOU ZHIGUANG POWER ELECTRONICS Co.,Ltd.2004 年7月目錄3141.141.24272.172.282.383103.1103.2103.3113.4124144.1144.2155175.1175.2175.3175.4185.5185.6185.7185.8195.9195.10196216.1216.2226.3246.4387427.1427.2I/O428488.1488.2488.3488.4498.5498.6508.7508.8508.9519549.1549

2、.2549.354105510.15510.25510.35610.45710.558115911.15911.25911.35911.45911.56011.66011.761127012170122701237012470125711267112771137313.17313.273前言 ZINVERT ZINVERT “ ”“ ” “ ” ZINVERT ZINVERT “STT” 。未經(jīng)允許本手冊不得復(fù)制。 第1章安全須知ZINVERT當(dāng)按本手冊的指導(dǎo)進(jìn)行定位、安裝、連線、維修時，設(shè)備是安全的。1.1標(biāo)志約定危險：如果你忽視它或處理不當(dāng)，可能造成人身傷害甚至死亡。警告：存在危險的情況，

3、忽視它，將會造成人身傷害或嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備。1.2安全規(guī)則：1.2.1總體要求危險產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格要求必須嚴(yán)格遵守。只有接受培訓(xùn)并獲得資質(zhì)的人員，才能對變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行安裝、操作、維護(hù)和調(diào)試。1.2.2有關(guān)安裝危險變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)該安裝在阻燃物上，如金屬支架、水泥地面上。變頻調(diào)速系統(tǒng)的柜體內(nèi)和附近不要放置易燃物品，包括設(shè)備圖紙、說明書等。警告移動、運(yùn)輸和放置設(shè)備時，設(shè)備放置位置要水平、平整。起吊設(shè)備時，要保證起吊設(shè)備的力量足夠，起落過程要平緩。不要將線頭、紙片、金屬屑、工具等異物掉（留）在變頻調(diào)速系統(tǒng)裝置內(nèi)。變頻調(diào)速系統(tǒng)的組件受損時，請勿投入安裝和運(yùn)行。必須在必要位置安裝防護(hù)欄（標(biāo)有高壓危險標(biāo)志），設(shè)備

4、運(yùn)行中不得將其移走。1.2.3有關(guān)配線危險必須嚴(yán)格按照說明書技術(shù)要求和國家標(biāo)準(zhǔn)配置接地線。配線作業(yè)必須由專業(yè)電工進(jìn)行。必須確認(rèn)沒有任何電壓的情況下，才能進(jìn)行作業(yè)。輸入和輸出電纜的接線要按照指示，不得接錯，否則可能造成設(shè)備的損壞。確認(rèn)輸入電源符合產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)要求。輸入、輸出線要符合絕緣、容量等要求。1.2.4有關(guān)操作運(yùn)行危險控制柜與其它柜體采用光纖隔離技術(shù)，不存在高電壓，但也必須是經(jīng)過培訓(xùn)的授權(quán)人員方能進(jìn)行操作。對進(jìn)線柜、移相變壓器柜、逆變功率柜或旁路柜的操作必須遵守高壓操作規(guī)程，保持一只手操作，并穿絕緣靴、戴絕緣手套，現(xiàn)場必須有另外一人監(jiān)護(hù)。本產(chǎn)品的進(jìn)線柜、移相變壓器柜、逆變功率柜或旁路柜均屬

5、高壓危險區(qū)域，在通電情況下絕對不能打開柜門進(jìn)行作業(yè)（系統(tǒng)設(shè)置有閉鎖裝置）。當(dāng)設(shè)置開啟斷電恢復(fù)再啟動功能時，必須確認(rèn)再啟動不會危及人身、設(shè)備安全。輸入主電源接通時，即使變頻調(diào)速系統(tǒng)處于停機(jī)狀態(tài)，變頻調(diào)速系統(tǒng)的端子仍然帶電，不要觸摸。警告禁止在運(yùn)行時斷開風(fēng)扇電源，這樣會導(dǎo)至過熱損壞系統(tǒng)設(shè)備。不得采用接通和斷開輸入電源的方式，來控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行和停止。上下電順序應(yīng)遵循：啟動時先開控制電源再接通高壓電源，停機(jī)時先停穩(wěn)電機(jī)，再斷開高壓電源，然后斷控制電源。運(yùn)行當(dāng)中用戶應(yīng)隨時監(jiān)視負(fù)載運(yùn)行情況，不正常時應(yīng)及時停機(jī)。應(yīng)保證系統(tǒng)安裝的室內(nèi)有良好的通風(fēng)，維持環(huán)境溫度在5 45oC范圍內(nèi)。1.2.5有關(guān)維護(hù)和

6、部件更換危險在不能確認(rèn)沒有電壓和溫度不高的情況下，請不要接觸柜體內(nèi)的任何部分。必須在高壓電源停電 30分鐘、并確認(rèn)各單元逆變箱上的放電完畢指示燈點(diǎn)亮后，才能對變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢查。維護(hù)檢查和部件更換必須由符合資質(zhì)要求的人員進(jìn)行。應(yīng)該經(jīng)常檢查接地電阻是否符合設(shè)備運(yùn)行的要求和國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。接地電阻不符合要求可能會造成危險。當(dāng)系統(tǒng)停機(jī)，需要對高壓電機(jī)或風(fēng)機(jī)水泵等負(fù)載進(jìn)行檢修維護(hù)時，應(yīng)確保高壓變頻調(diào)速裝置旁路柜中的所有隔離刀閘處于斷開位置。當(dāng)系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行，需要對備用電機(jī)或負(fù)載等進(jìn)行檢修維護(hù)時，應(yīng)在備用電機(jī)側(cè)做好安全措施。警告產(chǎn)品采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，使用過程中會聚集灰塵等雜物，請定期進(jìn)行清理。產(chǎn)品經(jīng)過一

7、段時間的運(yùn)行后由于機(jī)械震動可能引起電氣接觸部件的松動，引起接觸不良，嚴(yán)重時可能損壞元部件及整機(jī)。使用一段時間后需要進(jìn)行維護(hù)和清理檢查，避免造成損失。應(yīng)該形成記錄設(shè)備運(yùn)行狀況的制度和應(yīng)用維護(hù)制度。1.2.6有關(guān)廢棄警告廢棄的元、部件，請按照工業(yè)廢物處理。1.2.7 其它危險變頻調(diào)速系統(tǒng)對心臟起搏器有影響，在進(jìn)入變頻調(diào)速系統(tǒng)的房間地方安裝一個適當(dāng)警告信號。我們會對每一位涉及到 ZINVERT的安裝、調(diào)試、操作和維修的人員進(jìn)行一定的技術(shù)培訓(xùn)，并且使每一位相關(guān)人員對本手冊的安全內(nèi)容進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和理解。 安裝變頻調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)試與維護(hù)變頻調(diào)速系統(tǒng)一樣，所有的相關(guān)人員必須對一般的安全規(guī)則 和標(biāo)準(zhǔn)的中低壓電

8、氣設(shè)備安裝安全規(guī)則有一個全面的了解。此外還必須嚴(yán)格遵守本手冊所介紹的安全知識。第 2 章簡介2.1 產(chǎn)品特點(diǎn)ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)適用于標(biāo)準(zhǔn)中壓（3kV， 6kV， 10kV）三相交流電動機(jī)，具有以下的特點(diǎn)：2.1.1輸入諧波小ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在電源側(cè)采用多達(dá)18 重化（對3kV 系統(tǒng)而言）、 36 重化（對6kV系統(tǒng)而言） 或 48 重化的（對 10kV 系統(tǒng)而言） 整流技術(shù)， 電網(wǎng)側(cè)諧波污染小，功率因數(shù)高， 符合 GB14549 93 標(biāo)準(zhǔn)和 IEEE std 519-1992 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對電壓、電流諧波失真度的要求，無需功率因數(shù)補(bǔ)償及諧波抑制裝置

9、，對同一電網(wǎng)上用電的其它電氣設(shè)備不產(chǎn)生諧波干擾。2.1.2高功率因數(shù)ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在全速范圍內(nèi)維持高功率因數(shù)達(dá)0.95 以上，減少由于功率因數(shù)太低而引起的設(shè)備的利用率和功率因數(shù)補(bǔ)償問題。2.1.3 高效率ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)具有>95%的高效率，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)類型調(diào)速的系統(tǒng)。2.1.4輸入電壓適應(yīng)性強(qiáng)電網(wǎng)輸入側(cè)電壓在 15% 15%范圍內(nèi)波動時， 通過電壓波動補(bǔ)償算法來自動補(bǔ)償輸出， 保證額定輸出。網(wǎng)側(cè)電壓在 65額定值至 120額定值內(nèi)不停機(jī)，保證電機(jī)持續(xù)運(yùn)行。2.1.5輸出諧波小ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)輸出側(cè)采用多重化的正弦脈

10、寬調(diào)制SPWM技術(shù)，輸出諧波非常小，無需輸出濾波裝置即可適配各種電機(jī)。輸出電壓失真度低，電流諧波含量少，音，避免電機(jī)額外發(fā)熱，減小轉(zhuǎn)矩脈動，減少設(shè)備上的機(jī)械應(yīng)力。不增加電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)噪2.1.6高可靠性、維護(hù)方便ZINVERT 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)功率回路采用的IGBT功率模塊，具有較大的電壓裕度，IGBT 模塊的觸發(fā)與過流保護(hù)采用專用驅(qū)動模塊電路，具有高可靠性。控制器采用雙DSP及大規(guī)模集成電路技術(shù)，工業(yè)級機(jī)箱設(shè)計(jì)，可靠的電磁防護(hù)功能，集高壓變頻調(diào)速控制和專業(yè)的電機(jī)保護(hù)功能于一體。成套系統(tǒng)具備完善的故障定位和保護(hù)功能，針對電機(jī)和電纜可能發(fā)生的相間短路和單相接地故障，特殊設(shè)計(jì)了三重防輸出相間短路功

11、能和過電壓抑制器，產(chǎn)品更安全可靠（首家通過國家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測包括輸出相間短路保護(hù)在內(nèi)的所有保護(hù)功能）。ZINVERT 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)完善，單元組件具有互換性，若出現(xiàn)故障，可使用簡單工具在幾分鐘內(nèi)進(jìn)行更換。成套裝置具備安全的保護(hù)和五防功能。功率單元自動旁路技術(shù)， 使智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠帶故障運(yùn)行， 從而大大增加了系統(tǒng)的可靠性，適用于電廠等高可靠性要求的場合。2.1.7 斷電恢復(fù)再啟動電網(wǎng)瞬時停電或發(fā)生瞬時可恢復(fù)性故障后， 在允許運(yùn)行的條件恢復(fù)后 （允許等待的時間長度可由用戶自行設(shè)定） ， ZINVERT 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)可自動搜索電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無沖擊再啟動

12、，保證電機(jī)運(yùn)行的持續(xù)運(yùn)行可靠性，避免不必要停機(jī)造成的損失。2.1.8軟啟動、無沖擊電流ZINVERT 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)對電機(jī)進(jìn)行軟啟動，具有線性和二次方曲線形式來控制電壓- 頻率比，每種曲線形式有多條曲線供用戶選擇。起動時間由用戶設(shè)定， 內(nèi)部設(shè)有加速過流限速功能，電機(jī)啟動的沖擊電流，保證電機(jī)的安全運(yùn)行， 延長其使用壽命。啟動過程自動搜索電機(jī)轉(zhuǎn)速，以確保停機(jī)前不必保證電機(jī)停轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)和電動機(jī)無過流沖擊的快速啟動。2.1.9降低電機(jī)磨損, 節(jié)省維護(hù)費(fèi)用風(fēng)機(jī)、泵類等負(fù)載使用 ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)降低電動機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)輸出，到節(jié)能的目的，而且也大大降低電動機(jī)及其負(fù)載的機(jī)械

13、磨損，為用戶節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。不僅能達(dá)2.1.10節(jié)能效益明顯使用 ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)可自動調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷匹配，達(dá)到節(jié)能的目的。 對于風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載，功耗與電機(jī)轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系，如果電機(jī)運(yùn)行在90%額定轉(zhuǎn)速，其功耗即可降至70%，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行在 80%額定轉(zhuǎn)速，其功耗即可降至50%。2.1.11擴(kuò)展性強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有豐富的模擬和數(shù)字量I/O 接口，可內(nèi)置 PLC，與各種自動化設(shè)備和系統(tǒng)接口，滿足各種現(xiàn)場不同的需求，遠(yuǎn)方頻率給定信號具備斷線報(bào)警和保護(hù)功能。2.1.12人機(jī)界面功能豐富大面積液晶漢化顯示，設(shè)置、顯示、操作功能豐富，人機(jī)交互友好。具備虛擬示波器功能：高達(dá)128 點(diǎn)/

14、周期的數(shù)據(jù)采集和快速傅立葉變換，實(shí)時刷新頻譜分析可實(shí)時顯示輸入輸出交流電壓、電流波形和并進(jìn)行實(shí)時諧波分析。2.2應(yīng)用領(lǐng)域ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵類等通過調(diào)速控制大量節(jié)能的負(fù)載場合，具體應(yīng)用如下：火力發(fā)電： 引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、吸塵風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、給水泵、灰漿泵等。冶金采礦： 引風(fēng)機(jī)、通風(fēng)風(fēng)機(jī)、吸塵風(fēng)機(jī)、泥漿泵、除垢泵、離心進(jìn)料泵等。石油化工： 引風(fēng)機(jī)、氣體壓縮機(jī)、注水泵、潛油泵、主管道泵、鍋爐給水泵、鹵水泵、混合器、擠壓器等。水泥制造： 窯爐引風(fēng)機(jī)、生料研磨引風(fēng)機(jī)、壓力送風(fēng)機(jī)、主吸塵風(fēng)機(jī)、冷卻器吸塵風(fēng)機(jī)、冷卻器排風(fēng)機(jī)、預(yù)熱塔風(fēng)機(jī)、分選器風(fēng)機(jī)、窯爐供氣風(fēng)機(jī)等。供水、污水

15、處理：污水泵、清水泵、凈化泵、生物粗處理塔泵等。其他： 傳動機(jī)械裝置、風(fēng)力渦輪機(jī)、風(fēng)洞等。2.3功能簡介2.3.1頻率設(shè)定運(yùn)行頻率設(shè)定方式包括：可選LCD面板設(shè)定、控制柜電位器設(shè)定、外部4 20mA或0 10V 模擬信號輸入給定、開關(guān)量頻率升降給定等多種給定方式。2.3.2運(yùn)行方式閉環(huán)控制：檢測回路獲得被控制量的實(shí)際值，與設(shè)定值比較，得到偏差信號。偏差信號經(jīng)過調(diào)節(jié)來控制頻率控制信號，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到被控制量的調(diào)節(jié)，使之與設(shè)定值一致。PID開環(huán)控制： 選擇開環(huán)控制， 頻率控制信號由2.3.1中所述方式給定，按照恒壓頻比方式控制電機(jī)運(yùn)行。2.3.3控制方式本地控制：利用系統(tǒng)控制器上的鍵盤、控制柜上

16、的按鈕、電位器旋鈕等就地控制。遠(yuǎn)方控制：系統(tǒng)提供數(shù)字和模擬輸入接口，由DCS實(shí)現(xiàn)控制。2.3.4斷電恢復(fù)再啟動功能電網(wǎng)瞬時停電并短時（允許等待 0.1 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)能自動搜索電機(jī)轉(zhuǎn)速，再啟動，保證負(fù)載的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。秒 30 秒的時間長度可由用戶自行設(shè)定）恢復(fù)后，ZINVERT實(shí)現(xiàn)無沖擊再啟動至設(shè)定轉(zhuǎn)速，無需等到電機(jī)完全停止后2.3.5旁路功能：智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)可提供工頻旁路和單元自動旁路功能，以自動或手動投切（需在訂貨時說明）。提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。工頻旁路可2.3.6參數(shù)設(shè)定功能：可以設(shè)定轉(zhuǎn)矩提升、 U/f 加速曲線以適應(yīng)不同的負(fù)載情況 , 可以設(shè)定多達(dá) 3 個共振頻率躲避區(qū)域

17、 , 可以按現(xiàn)場情況需要設(shè)定電機(jī)保護(hù)參數(shù)、輸出量功能定義設(shè)置等。2.3.7故障報(bào)警與查詢功能具有故障報(bào)警和故障查詢功能，提高故障排除效率，為用戶維護(hù)提供方便。2.3.8運(yùn)行狀態(tài)記錄與顯示ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)具有自動記錄運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)行顯示的功能，并對顯示數(shù)據(jù)分類，方便日常維護(hù)。 同時可通過串行通信與上位機(jī)連接， 將運(yùn)行狀態(tài)信息上傳到上位機(jī)，對記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、報(bào)表打印等。2.3.9其他功能：聯(lián)動控制： ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需要提供聯(lián)動控制功能，控制生產(chǎn)流程中其他部件。元件壽命檢測：ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行時間的記錄

18、，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行時間、以及通過專用軟件對各單元內(nèi)部電容器容量的檢測， 估算風(fēng)機(jī)、電容器等元件的使用壽命， 方便用戶的運(yùn)行和維護(hù)。第 3 章技術(shù)參數(shù)與規(guī)格型號3.1 系統(tǒng)型號說明ZINVERT- XXXX/XX控制程序識別：A-Z 及 0-9 兩位數(shù)（用戶選型不需考慮）安裝形式：“ Y” 表示“一”字型排列“ B”表示背靠背安裝10電壓等級：03 表示06 表示表示3kV 系列6kV 系列10kV 系列額定容量：單位kVA產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式：nH 表示 n 級 H橋級聯(lián)產(chǎn)品應(yīng)用對象：S 表示同步電機(jī)廣州智光電機(jī)有限公司智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)示例：廣州智光電機(jī)有限公司生產(chǎn)的額定電壓為6kV，額定容量為 12

19、50kVA 的智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)， 6 級 H 橋級聯(lián)拓?fù)浞绞?，適配電機(jī)為異步電機(jī)，采用“一”字排列安裝形式，控制程序版本為A10型，其型號為 ZINVERT-A6H 1250/06YA103.2組件與配置ZINVERT智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)示意圖（“一”字排列安裝形式為例）見圖3-1 。旁路柜變壓器柜功率柜及控制柜圖 3-1 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)外形圖ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)配置見表3-1表 3-1ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)配置組件名稱數(shù)量備注變壓器柜1功控柜1功率柜與控制柜組合，為背靠背結(jié)構(gòu)旁路柜1可選連接電纜1套內(nèi)部電纜技術(shù)文件1用戶手冊及必要的圖

20、樣資料主要組件為：旁路柜：根據(jù)需要選用，該組件在系統(tǒng)故障情況下將電機(jī)切換至工頻電網(wǎng)，執(zhí)行旁路功能。變壓器柜：裝有移相整流變壓器，為各個功率單元提供交流輸入電壓。功率柜：裝有模塊化設(shè)計(jì)的多個功率單元級聯(lián)式的逆變主回路，向電機(jī)提供變頻調(diào)速之后的輸出電壓?？刂乒瘢?裝有主控部件， 控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的工作并處理通過采集獲得的數(shù)據(jù)， 具備各類數(shù)據(jù)通信和 DCS控制接口功能。3.3 選型與外形尺寸各規(guī)格 ZINVERT 成套裝置選型與外形尺寸詳見表3 2表 3-2ZINVERT 成套裝置選型規(guī)格與外形尺寸電壓容 量適配電機(jī)輸出電流尺寸 (mm)重 量系列（KVA）（kW）(A)長×寬×

21、高(kg)280220542700 3500× 1200× 24803500600035528068400315773kV50040096系列6305001214000 5100× 1200× 248065008500800630154100080019512501000240315250302700 3900× 1200× 2480500075004003153950040048630500616kV80063077系列1000800964500 6000× 1200× 248085001100012501000

22、120160012501542000160019225002000240315250183500 4500× 1200× 24805500850040031523500400296305003610kV80063046100080058系列125010007216001250925400 7600× 1500× 248095001300020001600115250020001453150250018240003150231注：外形尺寸不包括旁路柜、配電柜等選件。廠方保留對產(chǎn)品修改的權(quán)利，根據(jù)用戶的要求和選件的不同，尺寸和重量均會有相應(yīng)變化。表中列出的變

23、頻調(diào)速系統(tǒng)重量為對應(yīng)容量為上限的變頻調(diào)速系統(tǒng)重量， 小于上限值的變頻調(diào)速系統(tǒng)重量略輕一些。廠家產(chǎn)品升級后產(chǎn)品的性能和外形尺寸會發(fā)生變化，請恕不另行通知。3.4 產(chǎn)品通用技術(shù)參數(shù)表 3-3 給出了 ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)品的通用技術(shù)參數(shù)表 3-3 ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)品參數(shù)表電壓3kV ， 6kV ，10kV等級輸過載能力出電壓頻率頻率分辨率電流諧波 THD輸相數(shù)、頻率入允許頻率波動波動電壓波動功率因數(shù)電流系統(tǒng)控制器控制電壓啟動頻率輸入 /輸出接口通訊接口信號隔離方式控制信號傳輸控精度制效率轉(zhuǎn)矩提升加減速時間瞬時掉電再啟動PID 功能自整定最小分辨率穩(wěn)態(tài)

24、精度運(yùn)轉(zhuǎn)操作運(yùn)頻率設(shè)定轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)輸出100%額定電流連續(xù)； 130% 額定電流 1min； 180% 額定電流 0sec； SPWM 疊加波形，標(biāo)準(zhǔn)正弦， 0VUn( 標(biāo)稱額定輸出電壓值 )連續(xù)可調(diào)050HZ 或 060Hz 可調(diào)0.01Hz小于 2%（滿載時）三相； 50/60Hz頻率： -5 +5%電壓： -15 +15% 以內(nèi)正常運(yùn)行；-15% -35% 降額連續(xù)運(yùn)行>0.96（20%負(fù)荷以上）符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB 14549-93 及 IEEE 519-1992 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求 TI 公司電機(jī)控制專用 DSP 芯片AC220V/DC220V ； AC380V ，交流電源為三相電

25、源，功率10kVA0.110Hz （可設(shè)定）16 數(shù)字量輸入 /16 數(shù)字量輸出2 模擬量輸入 /2 模擬量輸出（4 20mA 或 0 5V/10V 信號）RS232， RS485，CAN 網(wǎng)絡(luò)光電隔離光纖傳輸，編碼轉(zhuǎn)換頻率穩(wěn)定精度0.1%；電壓精度±2%額定輸出時 >97% ，額定輸出20%88% 時>95% ， 10%額定電壓（可設(shè)定）03000sec 可設(shè)定再啟動方式可選，等待時間0.130 秒（可設(shè)定） 。手動設(shè)定參數(shù)值：P： 2850%； I： 0.5350sec；D ：1200sec內(nèi)置 PLC 采用自適應(yīng)模糊控制，智能調(diào)節(jié)，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，精度高，穩(wěn)定性好，

26、 PID 參數(shù)自動調(diào)節(jié)，大大簡化了現(xiàn)場調(diào)試工作量傳感器量程1%由設(shè)定精度誤差及傳感器精度決定面板按鍵、遠(yuǎn)端開關(guān)指令控制面板設(shè)定、遠(yuǎn)端電流模擬控制故障、報(bào)警接點(diǎn)輸出LED 顯示運(yùn)行狀態(tài)、信號指示顯數(shù)碼管顯示輸出頻率、電壓、電流、功率（可選其一）示LCD 顯示輸出頻率、電壓、電流、功率、功率因數(shù)；輸入電壓、電流、功率、功率因數(shù)；故障 / 報(bào)警及其記錄；參數(shù)設(shè)定；波形顯示、諧波分析等安全防護(hù)措施電磁五防、閉鎖防護(hù)內(nèi)部接地電阻 0.1接地網(wǎng)電阻要求用戶系統(tǒng)地網(wǎng)電阻 4保護(hù)功能過流、短路、接地、過壓、欠壓、過載、過熱、電動機(jī)過載、缺相、IGBT 擊穿或短路、單元故障等故障切換系統(tǒng)旁路切換功能，單元旁路功

27、能噪聲電磁噪聲小于 70dB，總噪聲小于 90dB使用場所室內(nèi)，海拔 1000m 以下，無腐蝕性、爆炸性氣體、灰塵，無陽光直射環(huán)溫度 /濕度溫度： 5+45oC；濕度： 2090%,變化率 <5%/h, 無凝露境振動10150HZ ， 0.5g 以下存放條件-2070oC外殼防護(hù)等級IP20冷卻方式風(fēng)冷第4章 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與工作原理ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用功率單元串聯(lián)技術(shù)解決器件耐壓問題，級間 SPWM 信號移相后疊加，提高了輸出電壓諧波性能、降低輸出電壓的dv/dt ；通過電流多重化技術(shù)提高輸入側(cè)諧波性能，減小對電網(wǎng)的諧波污染； 主控制器采用雙數(shù)字信號處理器 （ D

28、SP）、可編程門列陣 （CPLD 和FPGA ）為核心，配合數(shù)據(jù)采集單元、單元控制器和光纖通信回路以及工藝控制需要可選的可編程邏輯控制器（ PLC ）構(gòu)成控制系統(tǒng)。4.1 系統(tǒng)組成與原理ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速成套系統(tǒng)主要由整流變壓器、功率逆變柜及控制柜組成，實(shí)際使用時還可按用戶要求配套旁路切換柜 。4.1.1 整流變壓器整流變壓器副邊繞組相互隔離，并采用移相延邊三角形接法， 保證系統(tǒng)工作在20%負(fù)載以上時電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)保持在96%以上。ARDD1D3D5C1R1 L+R+UBRDKCRDVD2D4D6C2R2L-R-4.1.2 功率單元電氣原理信號采集、功率器件驅(qū)動、光纖通信、保

29、護(hù)等功率單元主要由三相橋式整流器、濾波電容器組、圖 4-1 系統(tǒng)功率單元圖IGBT 逆變橋（ H橋）構(gòu)成，同時還包括功率器件驅(qū)動、保護(hù)、信號采集、光纖通訊等功能組成的控制電路。通過控制 IGBT 的工作狀態(tài)，輸出PWM 電壓波形。其電氣原理如圖 4-1所示。單元輸出電壓如圖4 2所示。4.1.3 功率單元的串聯(lián)ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)是由多個功率單元經(jīng)過移相串聯(lián)而成。電壓疊加原理類同于 “電池組疊加”技術(shù)，以6kV每相六單元串聯(lián)為例，如圖4-3 所示。每個功圖 4-2 單元 PWM 輸出率單元輸出交流有效值Vo為 577V，相電壓達(dá)到 3464V，線電壓為 6000V。輸出相電壓

30、波形如圖 4-4 所示。A圖 4-3Vo6kV 系統(tǒng)輸出電壓疊加示意圖VoVo線電壓 6000V相電壓 3464VVoVoVo577VVoooVVoVVoVooVVooo Vo VVo VVoCB圖 4-4 輸出相電壓波形4.2控制系統(tǒng)ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制采用開環(huán)恒壓頻比控制，主控制部分以雙數(shù)字信號處理器（DSP）為控制核心，輔以可編程邏輯器件（ CPLD/FPGA ）、 AD 采樣和模擬輸入輸出單元、數(shù)字量輸入輸出接口。由液晶（LCD ）顯示器、 LED 指示和鍵盤組成的人機(jī)界面。單元的控制部分以可編程邏輯器件為核心，配合專用的IGBT驅(qū)動和保護(hù)模塊和檢測回路。主控

31、制部分和單元控制部分的控制信號通過光纖進(jìn)行信號傳輸，有效避免電磁干擾，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。4.2.1 控制策略調(diào)速范圍較大的特點(diǎn)。而對于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，這種控制方式提供了足夠高的精度。專門設(shè)計(jì)的單元直流母線檢測回路，能夠?qū)崟r提供各個單元的直流母線電壓值，及時修正調(diào)制系數(shù)，進(jìn)一步提高控制性能。根據(jù)異步電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，只要保證電動機(jī)反電動勢和定子頻率比值恒定，就可以使電機(jī)運(yùn)行在額定磁通的情況下， 達(dá)到效率最優(yōu)點(diǎn)。同時， 在忽略定子電阻和漏感的情況下，電機(jī)的反電動勢等于定子機(jī)端電壓。 由于反電動勢難以直接控制， 所以在近似的情況下， 采取保證機(jī)端電壓和定子頻率比值恒定的策略。 ZINVERT 系

32、列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在恒壓頻比控制的基礎(chǔ)上，提供兩種類型（直線和二次方曲線， 功能參數(shù) F09設(shè)置選擇） V/F 曲線，兩種基本的 V/F 曲線見圖 4-5所示。由用戶根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置功能參數(shù)（參見第 6章 人機(jī)接口和參數(shù)設(shè)置） ，選擇合適的 V/F 曲線，以補(bǔ)償定子電壓，并能根據(jù)負(fù)載類型選擇效率更優(yōu)的曲線。如果設(shè)置 F06=F05 ，那么當(dāng)電機(jī)定子頻率超過額定頻率時，電壓不再上升，保持額定輸出電壓不變。輸出電壓F06: 最高輸出線電壓F05: 額定線電壓直線二次曲線F10: 轉(zhuǎn)矩提升輸出頻率F04:F03:基本頻率最高輸出頻率圖4-5三種基本的 V/F 曲線4.2.2 掉電再啟動交流輸入供

33、電母線電壓瞬時失電（如母線切換、電網(wǎng)故障等引起）是比較常見的情況。ZINVERT智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)充分考慮到這種情況，專門設(shè)計(jì)了掉電再啟動功能，可設(shè)置最長等待時間為30秒（功能參數(shù)代碼 H03）。在電壓恢復(fù)正常后 ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)可自行再啟動高壓電機(jī)，啟動電流平滑無沖擊。 對于不同的應(yīng)用場合， 用戶可根據(jù)自身電網(wǎng)情況合理設(shè)置最長可能掉電時間，也可通過設(shè)置（功能參數(shù)代碼H02）取消此功能。4.2.3 旁路功能手動工頻旁路： ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)有工頻旁路接線原理如圖4 6 所示。當(dāng)變頻調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)生故障停機(jī)或?qū)ψ冾l調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行檢修時，分開K1 ，

34、 K2 ，閉合K3 （具體操作請參閱 5.7 變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行到旁路運(yùn)行的轉(zhuǎn)換）。電動機(jī)直接接電網(wǎng)工頻運(yùn)行， 負(fù)載調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)同時切換回傳統(tǒng)的風(fēng)門和閥門等控制方式。通過工頻旁路功能， 提高整個系統(tǒng)的適應(yīng)能力，保證用戶負(fù)荷的連續(xù)運(yùn)行要求。6kV/10kV高壓電纜進(jìn)線K1ZINVERT高壓變頻系統(tǒng)K3K2M圖 4-6 標(biāo)準(zhǔn)配置旁路柜的工頻旁路接線原理自動工頻旁路： 自動工頻旁路接線原理如圖4 7所示， 用真空接觸器取代隔離刀閘，變頻調(diào)速系統(tǒng)故障停機(jī)或需要進(jìn)行檢修時可自動分開J1，J2，閉合 J3。（具體操作請參閱5.7 變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行到旁路運(yùn)行的轉(zhuǎn)換） 。電動機(jī)直接接電網(wǎng)工頻運(yùn)行，負(fù)載調(diào)節(jié)控制系

35、統(tǒng)同時切換回傳統(tǒng)的風(fēng)門和閥門等控制方式。為保證檢修時的安全也可在圖47的基礎(chǔ)上增加隔離刀閘，在檢修時形成明顯的斷開點(diǎn)，保證設(shè)備及工作人員的安全。6kV/10kV高壓電纜進(jìn)線圖 4-7 自動工頻旁路接線原理圖單元旁路：ZINVERTK1J1K3ZINVERT高壓變頻系統(tǒng)J3J2K4K2M系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)還設(shè)計(jì)有功率單元旁路功能。如圖4-1變頻調(diào)速系統(tǒng)功率單元圖中所示的短路開關(guān) K ，作為旁路開關(guān)，當(dāng)某個單元發(fā)生單元過熱、單元短路故障、 單元充電故障時，控制系統(tǒng)自動將功率單元中的接觸器K 閉合，從而封鎖這個單元， 同時將與其不同相的同級其它兩個單元輸出旁路短接， 而其它級的其它功率單元仍輸

36、出，保證系統(tǒng)在一定的帶載能力下（系統(tǒng)允許旁路一級單元）繼續(xù)運(yùn)行。第5章操作如果不遵守第一章安全須知的指導(dǎo)，進(jìn)行操作是很危險的。只有接受培訓(xùn)并獲得資質(zhì)的人員才能對變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行操作。本章介紹僅以我公司標(biāo)準(zhǔn)配置旁路柜為例， 不同的應(yīng)用要求會導(dǎo)致旁路柜接線原理改變，請用戶參照本章介紹根據(jù)實(shí)際旁路柜接線原理自行擬定操作規(guī)程。本章詳細(xì)介紹了 ZINVERT系統(tǒng)完成安裝和調(diào)試之后的所有的正常操作步驟的逐步介紹 , 對所有必須的操作步驟作了編號，必須嚴(yán)格按照這些操作步驟準(zhǔn)確操作。5.1運(yùn)行前準(zhǔn)備工作step1:按第 9章 - 調(diào)試完成所有的安裝和調(diào)試工作。Step2:接通輔助電源、主控制器電源、單元控制電

37、源。Step3:根據(jù)第 6章 - 人機(jī)接口和參數(shù)設(shè)置，對所有傳動系統(tǒng)的特殊啟動參數(shù)，包括加速時間、減速時間、加速曲線選擇、啟始頻率、控制方式、電機(jī)保護(hù)參數(shù)等進(jìn)行正確的設(shè)置和檢查確認(rèn)。對啟動有特殊影響的參數(shù)一定要認(rèn)真確認(rèn)，以保證設(shè)備安全和正常啟動。Step4:解開進(jìn)線刀閘或真空接觸器上的接地線或接地刀閘（如果已經(jīng)接了接地線和/ 或接地刀閘）。Step5:如果選配標(biāo)準(zhǔn)手動旁路柜，則斷開工頻旁路刀閘K3；如果選配標(biāo)準(zhǔn)自動旁路柜，則斷開工頻旁路真空接觸器J3。Step6:如果選配標(biāo)準(zhǔn)手動旁路柜，檢查變頻調(diào)速系統(tǒng)輸入、輸出刀閘情況：檢查輸入側(cè)刀閘K1位于閉合位置，檢查輸出側(cè)刀閘K2位于閉合位置。如果選配

38、標(biāo)準(zhǔn)自動旁路柜，檢查變頻調(diào)速系統(tǒng)輸入、輸出真空接觸器的情況：檢查輸入側(cè)真空接觸器J1位于閉合位置，檢查輸出側(cè)真空接觸器J2位于閉合位置 ,檢查所有刀閘均處于閉合位置。 （刀閘的作用是在檢修時形成明顯的斷開點(diǎn)，以確保設(shè)備和檢修人員的安全，為了實(shí)現(xiàn)變頻與工頻之間的相互自動切換，因此在一般工作情況下均為閉合狀態(tài)）Step7:關(guān)閉所有的門（控制柜玻璃門除外）。如果所有柜的門沒有可靠關(guān)閉，系統(tǒng)五防功能將禁止高壓電源輸入的開關(guān)合閘，控制器將禁止變頻調(diào)速系統(tǒng)的啟動。Step8:轉(zhuǎn)動控制柜上“遠(yuǎn)程/ 就地”控制旋鈕，選擇控制方式。Step9:如果選擇遠(yuǎn)程控制，檢查遠(yuǎn)程控制是否準(zhǔn)備就緒。5.2啟動根據(jù) 5.3

39、頻率給定方式進(jìn)行啟動的操作。5.3改變頻率給定值根據(jù)控制屏上的“就地/ 遠(yuǎn)方”轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇的控制模式，在不同控制模式下的頻率給定如下：Step1:合上交流輸入進(jìn)線斷路器。Step2:檢查 ZINVERT系統(tǒng)是否準(zhǔn)備就緒，控制柜上的允許運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮、檢查控制器面板上的故障、告警指示燈應(yīng)該熄滅，控制器液晶屏幕上無警告和故障信息。如果存在故障、告警沒有解除，請參照第11章 故障檢測與排除介紹的方法進(jìn)行故障排除。Step3: 輸入頻率給定值并啟動。輸入頻率給定值的方法請參閱下面5.3改變頻率給定值的介紹。然后啟動系統(tǒng)輸出：若在控制柜當(dāng)?shù)乜刂?，可按下控制器面板上的“啟動”按鍵，或控制柜上的“啟動”按鈕

40、。若在遠(yuǎn)方控制，通過遠(yuǎn)方控制輸入本控制系統(tǒng)的“啟動”開關(guān)量的接點(diǎn)來啟動變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行。“就地”控制模式： 采用控制器面板控制。進(jìn)入液晶屏主界面，此時光標(biāo)應(yīng)該停在設(shè)定頻率值的某一位，“ ”、“”鍵可以改變光標(biāo)所在位置，“”、“”鍵用來加減光標(biāo)所在位的數(shù)值。具體面板操作參見第6章 人機(jī)接口和參數(shù)設(shè)置?！斑h(yuǎn)方” 控制模式： 根據(jù) F01功能參數(shù)的設(shè)置， 若采用模擬輸入設(shè)定頻率則通過4 20mA模擬信號設(shè)定目標(biāo)輸出頻率， 若參數(shù)設(shè)置采用開關(guān)接點(diǎn)數(shù)字量輸入控制頻率升降則分別用一個開關(guān)接點(diǎn)控制數(shù)字量輸入來表示升頻或降頻來改變頻率。5.4減速停機(jī)若在控制屏就地控制，可按下控制器面板上的“停止”鍵或控制柜上

41、的“停機(jī)”按鈕。若在遠(yuǎn)方控制， 通過控制遠(yuǎn)方輸入本控制系統(tǒng)的“停機(jī)” 開關(guān)量的接點(diǎn)來控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的停機(jī)。注意：在頻率輸出未降至停機(jī)頻率前，再按控制器面板上的“啟動”鍵、控制柜上的“啟動”按鈕或遠(yuǎn)方控制的“啟動”開關(guān)量，系統(tǒng)將再次升頻運(yùn)行至設(shè)定的目標(biāo)頻率。停機(jī)后不要馬上接觸主電路和電機(jī)， 因?yàn)楣β誓孀儾糠值闹绷麟妷阂琅f存在，必須等待 30分鐘后，將主電路斷電并將系統(tǒng)接地才能接觸主電路和電機(jī)。5.5斷電Step1: 執(zhí)行變頻調(diào)速系統(tǒng)停機(jī)操作。Step2: 斷開交流輸入進(jìn)線斷路器。只要系統(tǒng)還未接地，請不要接觸功率回路和電機(jī)。交流進(jìn)線斷開后，至少30分鐘后直流電壓才會降到安全值。直到各單元上放電電

42、壓指示燈點(diǎn)亮，才可進(jìn)行功率柜的接地操作。Step3: 如果選配標(biāo)準(zhǔn)手動旁路柜，斷開輸入輸出刀閘K1、 K2；如果選配標(biāo)準(zhǔn)自動旁路柜，斷開輸入輸出真空接觸器J1、 J2 以及隔離刀閘K1、 K2。5.6自由停機(jī)自由停機(jī)后變頻調(diào)速系統(tǒng)停止電壓輸出，電動機(jī)自由轉(zhuǎn)動，在負(fù)載和摩擦的影響下，逐步減速。要充分考慮運(yùn)行工況是否允許電機(jī)自由停機(jī)。在自由停機(jī)過程中，由于電動機(jī)的剩磁，輸出電纜仍然可能存在電壓。若在控制屏就地控制，按下控制柜上的“自由停機(jī)”按鈕。若在遠(yuǎn)方控制：開關(guān)量控制自由停機(jī)，數(shù)字量輸入接點(diǎn)與控制柜按鈕并聯(lián)作用。5.7 運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視運(yùn)行狀態(tài)分兩類：運(yùn)行信號和故障信號。運(yùn)行信號除了控制器液晶（ L

43、CD）主界面和數(shù)碼管(LED) 顯示含有運(yùn)行基本狀態(tài)信息外，完整的運(yùn)行狀態(tài)內(nèi)容可在“運(yùn)行監(jiān)視”菜單中顯示。詳細(xì)信息參考第6 章 人機(jī)接口和參數(shù)設(shè)置。故障信號可在控制器 LCD主界面和 LED顯示以及外部繼電器輸出接點(diǎn)反映。 詳細(xì)信息參考第 6 章 人機(jī)接口和參數(shù)設(shè)置。5.8 變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行到旁路運(yùn)行的轉(zhuǎn)換5.7.1選配標(biāo)準(zhǔn)手動旁路柜時的轉(zhuǎn)換：Step1:執(zhí)行變頻調(diào)速系統(tǒng)停機(jī)操作。Step2:斷開交流進(jìn)線斷路器。Step3:斷開變頻調(diào)速系統(tǒng)的輸入側(cè)刀閘K1 （參閱第4 章 工作原理與結(jié)構(gòu)的旁路原理圖4-6 ）。Step4:斷開變頻調(diào)速系統(tǒng)的輸出側(cè)刀閘K2。Step5:合變頻調(diào)速系統(tǒng)的旁路刀閘K3。Step6:關(guān)閉所有的門（控制柜玻璃門除外）。如果所有柜的門沒有可靠關(guān)閉，系統(tǒng)五防功能將禁止高壓側(cè)開關(guān)合閘。Step7:合交流進(jìn)線斷路器。5.7.2選配標(biāo)準(zhǔn)自動旁路柜時的轉(zhuǎn)換：若用戶選配自動旁路柜， 則變頻調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)故障情況自動完成到工頻旁路運(yùn)行的轉(zhuǎn)換。 具體轉(zhuǎn)換過程如下：ZINVERT變頻器在變頻運(yùn)行中出現(xiàn)故障停機(jī)后，控制器發(fā)出節(jié)點(diǎn)信號控制進(jìn)線開關(guān)進(jìn)行分閘，然后控制器向