AS800高压变频器样本-20140319

1/20封面德国技术中国制造GermanTechnologyMadeinChinaAS800系列高压变频器产品手册上海辛格林纳新时达电机有限公司ShanghaiSigrinerSTEPElectricCo.,Ltd.封底，p1-3，同《通用变频器样本》小泉麻耶目录ContentsAS800系列高压变频器·产品简介·产品应用·产品结构·技术特点·产品功能·操作界面·其他功能·技术指标·选型及应用·客户选型表AS800系列高压变频器2/20产品简介·AS800系列高压变频器是上海辛格林纳新时达电机有限公司设计制造的集国际尖端电力电子技术和矢量控制技术于一体的高-高电压源型高压变频器，它通过移相整流变压器极大的抑制了网侧输入谐波电流，通过多级H桥功率单元级联的方式实现电压叠加，得到几近完美的高压正弦波输出，可直接驱动高压电动机，无需加装任何滤波器，谐波指标符合IECstd519-1992（国际电工委员会）及GB/T12668.4-2006（国家标准）对电网谐波的要求。产品应用产品结构(变压器柜)(单元柜)(启动柜)(旁路柜)产品示意图系统组成部分介绍·单元柜：功率单元是由三相二极管整流桥、IGBT逆变桥、电容器组等元件及驱动、保护、监测、通讯等组件组成；所有功率单元均智能化设计，具有强大的故障自诊断能力；功率单元模块化设计，便于生产和维护。·控制柜：主控系统的核心部件由ARM、DSP、FPGA组成，采用多电平PWM控制算法，确保电机的优化运行。·变压器柜：变压器为干式移相变压器，H级绝缘，系统最高温度可达180℃，一次侧±5%抽头可调，变压器采用江苏中电或新华都品牌。移相变压器作用：减少谐波干扰，提高功率因数。·旁路柜：手动旁路柜系统的功能：变频器故障退出运行后，手动将电机切换到工频电网运行，检修安全自动旁路系统旁路主要功能：在变频器故障的时候将电机直接投入到工频电网，以保证生产的连续性，自动切换的过程对电网及电机无冲击。·启动柜：防止变频器高压送电时产生较大的励磁电流引起上级断路器的速断3/20保护。·启动柜配备标准：3kV630kW、6kV1250kW、10kV2000kW及以上标配启动柜，其他功率段选配。AS800系列高压变频器原理多电平叠加·AS800高压变频器采用多独立的功率单元串联的方式来实现高压输出，电网电压经过移相隔离变压器降压后给功率单元供电。变压器的二次绕组分成若干个有固定角度差的绕组，通常有18脉冲、30脉冲、48脉冲、54脉冲。采用这种多级移相叠加的整流模式，可以大大的改善网侧的电流波形（符合IEEE519-2000标准），功率因数接近1，无需任何功率因数补偿和谐波抑制装置。ACB690690690690690690690690690690690690690690690相电压3450V线电压6000V6kV产品5个功率单元叠加图·10kV产品轻载型采用8个功率单元叠加输出10kV高压，重载型采用9个功率单元串联叠加输出10kV高压，8级联串联结构和9级联串联结构电压输出波形如下图。8级联单元叠加输出电压波形9级联单元叠加输出电压波形4/20功率单元结构图整机系统·在整机系统中，控制系统为核心，AS800系列高压变频器主控芯片是拥有最先进成熟的ARM内核处理器；对各个功率单元的控制是通过一个超大的FPGA编程芯片实现的；主控板能直接与IO板通讯，实现DI/DO，AI/AO功能，端口响应速度快，无需PLC。典型的整机系统图变频器对外系统图3kV产品每相3个功率单元3.3kV产品每相3个功率单元6kV产品每相5个功率单元6.6kV产品每相6个功率单10kV产品每相8个功率单元（轻载）10kV产品每相9个功率单元（重载）移相变压器PUA1PUB1PUC1PUA2PUB2PUC2PUA3PUB3PUC3PUA4PUB4PUC4PUA5PUB5PUC5光纤板电机输入输出电压电流采样信号AS800矢量控制器IO接口通信接口人机界面高压输入中性点信号采集板速度编码器反馈5/20高压三相输入移相整流变压器功率单元M控制电源380VAC,3PH,50HZ远方启动远方停止远方故障复位变频器风机控制启动柜连入启动柜切断变频器故障变频器报警变频器运行变频器准备就绪模拟量输入电压0-10V电流4-20mA模拟量输出电压0-10V电流4-20mA系统接地变频器风机延时控制用户自定义支持ModbusProfibus-DP远方急停RSTTBINL1L2L3NPET1T3T5T2T4T6UVWTB5TB6TB2TB416789101423415678465789模拟量输入电压0-10V电流4-20mA模拟量输出电压0-10V电流4-20mA123456789101112端子排信号类型备注TB2数字量输入信号DC24V,源型输入TB4数字量输出信号继电器输出，常开触点，容量250VAC3ATB5模拟量输入信号4-20ma/0-10VTB6模拟量输出信号4-20ma/0-10VTB7编码器接线端子12VDC6/20产品技术特点灵活的端子扩展，无需PLC灵活的端子配置与扩展,数字量/模拟量输入输出端子功能可根据用户需求灵活扩展设置,不需要PLC编程扩展，只需要设置相应参数功能。矢量控制电机的优质驱动谐波含量小·多电平PWM控制方式，提供正弦波电流输出。·共模电压和du/dt小，对电机、电缆无特殊要求，老设备变频改造，无须更换电机。·无需增加输出滤波装置，电机不需因谐波而降额使用。·谐波含量＜5%。·没有谐波引起的脉动转矩，可延长电机和机械设备的使用寿命，减少维护量，节约维护费用。·根据编码器检测到的电机转速，结合软件矢量控制算法计算出电机转速，可实现交流电机解耦控制，控制性能可媲美直流调速系统。·支持恒功率运行,支持基频以上运行（弱磁功能）。7/20产品功能速度追踪启动速度追踪启动又称飞车启动，变频器首先从最高频率向下扫频，当变频器追踪到频率与电机转速相匹配时，变频器采用独特的相位检测技术快速升至压频曲线，实现在当前电机转速的基础上直接启动。飞车启动扫频曲线飞车启动电流曲线机械式单元旁路单元A3被旁路后输出电压波形无扰切换在检测电压的幅值、频率和相位后，控制高压变频器输出与电网电压同频、同相，实现变频器电源与工频电源的无扰切换。曲线显示变频器触摸屏操作界面能实时显示变频器的输出电流波形，并能选择输出电机的转速和变频器的输出功率等实时曲线，方便现在直观观察设备的运行情况。机械式单元旁路：高压变频器运行过程中，单个单元出现故障时，能自动将故障单元旁路运行，保证设备的连续运行；每相最大旁路单元数为2个；单元旁路控制系统独立设计，保证设备的可靠运行。8/20输出电流波形显示电机转速和变频器输出功率母线电压自均衡技术采用原来的S曲线减速的过程中会出现单个单元过压导致减速过程停滞，加长减速时间的的情况发生；采用母线电压自均衡技术之后解决了减速过程中因单个单元母线电压偏高停止减速的情况，使得变频器的减速时间缩短为原来的66%左右,避免了减速过程中的单元过压故障。正常减速曲线自均衡技术减速曲线断电续航高压变频器在运行中高压瞬时掉电可持续输出2S，在这段时间之内，如高压电恢复，变频器可恢复正常运行。循环软起利用1台变频器依次启动多台电机的功能，精确的锁相、锁频功能；启动电流最大为电机额定电流两倍，启动时间为1s以内。9/20同步机控制支持系统旁路，配备自动旁路柜，实现变频与工频状态的任意切换；开环矢量控制模式/VF控制；支持本地面板控制、远程端子及通讯控制，通讯控制标配modbus，选配profibus-DP。QFKM1KM3KM2VFD同步电机励磁柜信号交互10/20产品操作界面系统信息监测显示功能单元信息显示包括:单元母线电压、单元温度、单元光纤通信状态、单元IGBT状态，单元旁路状态等完善的运行情况记录功能：历史故障/事件显示之前发生过的故障/事件信息，每隔20小时或故障清零时会自动记录一次，具有自动识别功能，最多可存最近10000条记录。支持参数及故障记录U盘导出功能。支持中/英文操作界面在线切换功能操作人性化设计，操作简单、方便具备安全码识别保护功能运行数据实时显示智能故障自诊断功能，记录变频器报警故障及操作记录，便于操作及维护人员查看设备运行情况11/20产品其他功能·断电后再启动·控制电源双回路热备·缺相、接地保护·输入输出电压、输入电流零点值自动更新（应对器件老化）·下垂控制(Droop)，多电机同步控制·加速过程中模拟量断线，且此时频率小于最小频率，则继续加速到最小频率，然后保持最小频率·支持虚拟示波器功能·上级高压开关联动功能，实现远程/本地控制·外部电机故障，输入电流故障反时限(以变频器额定电流为标定)·本地、远程点动调速功能产品技术指标项目描述输入输入线电压3.0/6.0/10.0kV(-10%～+10%)输入额定频率50Hz(-2%～+2%)输入功率因数负载超过20%时可达到0.95以上控制电源三相四线制380V，5-50kVA（根据变频器容量配备）输出输出线电压0～3.0/6.0/10.0kV输出频率漂移±0.5%输出频率分辨力0.01Hz控制参数速度范围0.5～120Hz（与电机有关）过载能力120%，60s（可根据用户要求设计）控制方式VF控制/矢量控制控制精度最高频率数的±0.5%负载转矩特性平方转矩负载、恒转矩负载加减速时间0～3200s（与负载特性有关）信号输入输出4路模拟量输入输出、16路数字量输入、8路数字量输出。主要保护功能过电压、欠电压、过电流、短路、过热、功率单元故障等。通讯功能标配：Modbus；选配：Profibus-DP等显示操作界面触摸屏变压器绝缘等级H12/20构造防护等级IP30构造冷却方式强制风冷维护前后维护环境条件运行环境温度0～+40℃储存和运输温度-20℃～+70℃湿度95%，无凝露振动0.9g以下使用场所无腐蚀、爆炸性气体、灰尘的室内，海拔高度小于1000米产品选型及应用高压变频器型号定义AS800-0400-T06-PAA新时达变频器高压系列适配电机功率额定输出电压负载：轻载PA,重载VC功率单元型号13/20系统应用方案QFKM1KM3KM2VFDM一拖一自动旁路系统QF1VFDM1M2M3KM2KM4KM5KM7KM6KM8QF3QF4QF2KM3KM1循环软起系统14/20QF3VFDQFQF1QF2QF4KM1RM无扰切换系统变频器系统的选型平方转矩负载负载类型：风机、水泵、油泵等，选型时按电机工频运行的最大电流选择变频器；一台变频器同时拖动多台电机，按电机额定电流和的1.25倍选择变频器。恒功率负载负载类型：轧钢机、造纸机等，按电机额定电流的1.25倍选择变频器。恒转矩负载负载类型：传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载；起重机、提升机等重力负载；空气压缩机、罗茨鼓风机、球磨机、往复式注塞泵等，变频器输出电流大于电机最大运行电流的1.25倍选择变频器（一拖二时按电机电流和的1.25倍选择）。特殊工艺负载负载类型：水泥厂高温风机，按电机额定电流的1.25倍选择变频器。旁路系统的选择自动旁路系统一些比较重要的负载场合，变频器故障停机可能严重影响生产或导致重大安全事故的场合建议选择自动旁路系统。如锅炉风机、引风机、鼓风机、排粉机，加压泵、送水泵等。手动旁路系统要求检修安全、有明显断开点或变频器故障停机后能及时投入备机的，在无高压电源的情况下使用手动旁路柜实现电机变频状态和工频状态的切换，停机不会对生产造成影响或事故的场合可以选择手动旁路系统。15/20启动柜的选择启动柜的作用：变频器高压上电时，移相隔离变压器上电瞬间的励磁电流和各级单元的直流母线电容回路充电电流会很大，引起上级电源柜的速断保护。采用启动柜可以有效避免这种情况发生。应用场合：老设备项目改造，电机前端高压断路器整定值不能根据应用要求更改的场合。3kV系列产品选型指南变频器功率/kW变压器容量kVA输出电流/A产品型号整机风量（m3/h）变频器尺寸（mm）总重量（T）250300