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西门子空冷型完美无谐波系列高压变频器柜西门子空冷型完美无谐波系列高压变频器柜示意图单体柜名称#手动旁路柜#变压器柜#单元控制柜#单元柜控制单元柜控制单元柜内电器元件•信号调理板.DCR数字控制卡箱控制单元柜内电器元件#变压器（输入380v输出220v）#故障复位开关无谐波系列高压变频器与众不同的设计•西门子空冷型完美无谐波变频器已获专利的集成设计可确保产品无与伦比的可靠性、高效性和多功能性。罗宾康完美无谐波变频器的设计能够荣错可能损坏传统驱动系统的故障。传统的变频器通常有五个单独的组件，如谐波滤波器、功率因数校正电路、变压器、功率变换器和电机滤波器。罗宾康完美无谐波的拓扑只需要隔离变压器和功率变换器这两个主要组件。集成系统可以实现快速、简便、低成本安装和启动，这样可以减少损耗和缩短停产时间，为您提供更多的项目灵活性。罗宾康完美无谐波变频器采用了罗宾康专利的低压单元串联拓扑结构，维护简单、显著提高电能质量和产品灵活性。还提供单元旁路功能提高系统的可用性。特性概述完美无谐波变频器的特性如下：•高效率•高可靠性•模块化结构•浪涌吸收器•光纤控制电路•软启动保护•多电机运行•无跳闸运行•双功能工作模式•欠压承受能力•旋转负载启动•快速功率单元旁路•计算机接口•功率单元自动监测•单元后备•串行通讯口•报表处理能力•PLC能力•键盘和信息显示•在线诊断•数字显示•高级诊断•电机参数自整定•工业标准通讯•双频制动•输入监测功率输出质量•集成变压器•–可消除电机的共模电压•–隔离变压器是罗宾康完美无谐波变频器的一部分•–电机不再需要附加绝缘••变频器可适用于服务系数为1.0或更高的感应电机或同步电机••平稳运行：即使在低转速时，也没有显著的转矩脉动••变频器不产生电机的附加发热••通用、灵活的安装——没有电缆长度限制；隔离变压器集成在变频器中••对电机绝缘没有特殊要求技术规范•概览•功率半导体IGBT；二极管•电网侧变换器18~48脉冲二极管整流器•电机侧变换器带有IGBT功率模块的多电平变频器（PWM）•控制模式无速度传感器开环矢量控制及闭环矢量控制•驱动象限双向旋转（二象限）•电气隔离：功率部分光纤隔离•允许的额定湿度相对空气湿度95%，无冷凝•涂层RAL7035工业灰•防护等级按照DINVDE0470、IEC60529、EN60529•-标准IP31（风冷）*•-可选IP42（风冷）*•风冷集成风机强制通风冷却•允许的环境和冷却温度•-运行正常运行：0ºC~+40ºC；•降额运行：+40ºC~+50ºC•-存放-5ºC~+45ºC•-运输-25ºC~+70ºC•基本性能•速度控制精度开环矢量控制±0.5%，闭环矢量控制可达±0.1%（与编码器精度相关）。•效率逆变器效率98.5%•功率因数0.95（20%~100%额定转速范围）硬件组成•本章主要内容••完美无谐波变频器硬件配置••单元参数••单元控制系统••主控系统••电路图2-1完美无谐波变频器硬件配置•图2-1绘了典型的完美无谐波变频器的配置，每个变频器通常是由多部分构成的单柜。这些复合部分如下所述，它们是：••变压器部分••用户I/O部分••控制部分••单元部分变压器部分•完美无谐波变频器的变压器部分包括输入隔离变压器。输入电源线从这部分进入变频器，到电机的输出电源线也从这部分引出。输入和输出电源线既可以采用上进线也可以采用下进线。除带多绕组次级线圈的移相主电源变压器外，变压器部分还包括一或多个风机以使变频器冷却。电源部分的主要元件，在表2-1描述。•输入和输出线从变压器部分的顶部或底部进入。变压器部分的安装接头和主要器件用户I/O部分•完美无谐波变频器的用户I/O部分包括用户控制线、控制电源和风机控制连接用的端子板。单元和控制部分（单元参数）控制柜门可移开。控制部分包括主控器件。单元部分包括功率单元以及安装在柜顶的风机。•西门子高压变频器变频器系统提供6种基本单元型号（电流额定值），组合起来提供3300VAC（3单元串联）,4160VAC（4单元串联），4800VAC（5单元串联），6600VAC（6单元串联）10000VAC（8单元串联）的输出工作电压。•分立的功率单元安装在单元部分。所有功率单元的机械和电气参数均相同，所以它们可以方便地进行互换。每个单元包含自己的控制板用来与主控系统通过光纤进行通讯，该通讯是单元与控制柜内的主控部分之间的唯一连接，因而每个单元与主控系统完全电气隔离。功率单元旁路(选件)•作为选件，系统内的每个功率单元配备一只旁路接触器。如果功率单元发生故障，则变频器主控板自动接通对应的接触器。一旦该接触器得电，损坏的功率单元就不再作为系统电气的一部分，因而变频器可继续工作。•一旦功率单元发生故障并被旁路，系统控制自动进行补偿（中心点漂移）以保持电机电压平衡。为了补偿跌落的电压，每相最多为5个功率单元的系统可为每相配备一个额外的功率单元（选件）。该3个备用功率单元用来补偿跌落的电压。如果没有配备备用功率单元，则变频器将工作在稍低的输出电压，但是仍然提供全部额定电流。•功率单元旁路系统包括每个功率单元一个旁路接触器，一个接触器控制板（安装在功率单元柜内）以及主控系统与接触器控制板之间的光纤连接。单元控制系统•所有完美无谐波变频器功率单元的控制方式都一样。安装在输出功率单元内的单元控制/驱动板通过光纤连接与控制柜内的数字调制器通讯。•所有板的控制电源由单元控制/驱动板上的开关电源提供。24单元连接接图主控系统•主控系统在控制柜内，由一个机架和几块控制板组成，参见图2-8机架由一个独立的电源供电。控制的核心是微机板，微机板控制系统中每一块板的工作。•微机板上有闪存卡，在更换微机板的情况下可以将它从微机板上拆下来。闪存卡上包含所有的参数信息以及变频器的系统程序，所以可以更换微机板而无须对变频器重新编程。注意!!如果更换微机板，闪存卡必须移到新板上。••系统接口板收集变频器输入和输出反馈信号并把它们送到模数转换板。模数转换板以指定的周期执行转换并将反馈信号的数字量值送到微机板，然后，微机板计算下一组要发送给数字调制器的数值并发送出去。数字调制器然后决定每个功率单元的开关指令并编译成每个单元的指令信息，然后，这些信息通过光纤接口板发送出去。信号调理板主电路•B相和C相输出端安装有两个霍尔传感器以检测输出电机电流。B相和C相输入端安装有两个电流互感器以检测变频器输入电流。•输入隔离变压器T1的每一个次级仅供给一个功率单元。每个功率单元通过光纤接收调制信息以产生负载所需要的输出电压和频率。与标准的PWM系统不一样，加在电机端子上的电压是由许多较小幅度电压叠加所产生的而不是采用较少的大幅度电压。这样有两个独到的好处：对电机绝缘的电压应力明显减小而电机电流的质量则明显提高。•因为每个功率单元由变压器T1具有不同角度相位差的次级供电，所以变频器输入电流失真明显减少，输入功率因数保持高于0.95。•每个特定完美无谐波变频器系统的功率单元是相同的（参阅图2-11），大一点或小一点的功率单元其尺寸或输入二极管、滤波电容和IGBT的数量不一样。每个功率单元起码包含一块单元控制板和IGBT栅极驱动板。单元控制板实现每个单元的所有通讯和控制。参阅图2-11键盘•完美无谐波系列变频器有十分易于使用的键盘和显示面板，安装在变频器控制柜的面板上。键盘和显示面板如见图3-1所示。•键盘和显示面板用来对完美无谐波变频器的控制参数和功能进行操作。参数由菜单结构组织成逻辑组。要查看或编辑参数，操作者必须通过菜单结构翻到相应的参数，通过特定的按键顺序可以完成该操作。图3-1西门子空冷型完美无谐波变频器调试步骤•说明:对于本高压变频器内置的多绕组干式变压器,我们不推荐在现场作耐压试验,只作一次侧绝缘测量（特别强调：不允许对变频器摇绝缘，摇进线侧，出线侧及电机绝缘时候，应该脱开输入，输出动力电缆，否则可能会对变频器造成永久性的破坏）。•调试步骤：•一、送电前检查•1.变频器外观和内部检查，包括接线检查和上电前检查。•2.核对图纸与变频器内部元件是否相符。•3.变频器上电前测试。•4.变压器一次侧绝缘测量。西门子空冷型完美无谐波变频器调试步骤•二、送控制电380V后的检查•1.校验变频器状态。•2.测量各种供电电压数值。•3.检查各部件上电后状态良好。•4.读取变频器内原始数据。•5.根据现场电机及负载情况预设变频器参数。•6.冷却风扇转向。•三、变频器主回路反送电试验•1.停控制电源(380V)，拆所有单元T1，T2间连线，接入一输出可调三相调压器。•2.送控制电源(380V)，调节调压器输出电压,慢慢给定至最大,测量并观察单元工作情况。（单元工作情况检查，）•3.停控制电源(380V)，脱开调压器接T1，T2间连线，动力进线接上(出线脱开)。西门子空冷型完美无谐波变频器调试步骤•四、接口信号检查试验•1.VFD跳高压柜信号2.VFD启动信号•3.VFD停止信号4.VFD故障信号•5.VFD报警信号6.变频器输出的电机速度信号（4-20mA）。•7、紧急停止信号。•五、变频器空升压试验•1.下载控制程序。•2.将变频器置于开环试验模式，并设置适当参数。•3.接上变频器的进线电缆。变频器输出侧电缆不接。•4.将高压柜推至试验位置，合上开关，从变频器侧模拟跳高压信号。•5.用户送至变频器。注意：由于进线隔离变压器励磁涌流较大，进线开关有可能跳闸，此时应适当放大高压柜速断倍数。一般为变压器一次侧输入电流的8-10倍。•6.高压送上后，检查面板显示电压与实际是否相符，频率是否为正值。•7.从变频器操作面板上启动变频器，在不同输出时记录相应电压波形。•8.再次断开高压，准备带电机运行。西门子空冷型完美无谐波变频器调试步骤•六、变频器带电机测试•1.确认电机与机械连轴器脱开。•2.确认电机具备运行条件。（冷却、润滑正常）。•3.电机旁应有专人看护，发现异常应立即通知变频器操作人员。•4.接上变频器至电机的电缆。•5.由厂家设置变频器相应的参数。•6.合高压。•7.从变频器操作面板给出1%转速，观察电机转动方向。如果方向不对，则应调整电机的输入电缆的相序。•8.由厂家在就地通过操作面板控制电机在不同转速下运行并记录相应的测试点电压及波形。•9.用户在电机侧应有专人检查电机工作状态。（通风、润滑、振动等）•10.将变频器置于“远方”模式，从远方启动变频器，检查变频器运行状态。•七、变频器带机械空载测试•1.确认风机已具备运转条件。•2.现场应有负责机械的专人看护，发现异常应立即通知变频器侧操作人员。•3.检查在不同速度下负载的运转状况。并记录相应的波形。西门子空冷型完美无谐波变频器调试步骤•八、变频器带负载测试•1.确认机械能带负载运行。•2.在启动前确认出口阀门关闭，确保轻载启动。•3.在操作面板上启动变频器。•4.在变频器升到给定速度后，慢慢打开阀门，同时监视电机电流，直到阀门打开至合适开度。•5.调试确定电机最低工作速度，并在变频器中设置限值。•6.在不同速度下运行电机，检查机械是否有共振点，如有则设置变频器参数避开共振点。•7.将控制模式切换到“远方”，从远方调节变频器的转速。•8.记录变频器的运行曲线。（速度-电压-电流）•9.停车时，先关闭阀门，再按变频器“停止”键。•九、带负载运行考核•1.从远方启动变频器，并让其工作在满负载状态。•2.连续运行4小时。