汇川HD9X系列高压变频器性能及现场调试培训（PPT32页)

NeverStopImprovingNeverStopImprovingHD9X系列高压变频器性能及现场调试培训---大型传动产品线蔡准NeverStopImprovingNeverStopImproving目录三HD9X通用现场调试说明四HD9X系列常见的性能故障处理对策二HD9X系列常用的几个性能模块一HD9X系列控制系统平台NeverStopImprovingNeverStopImproving高压变频器整体图高压变频器由主控制柜、功率单元柜、变压器柜、工频旁路柜（选配）组成NeverStopImprovingNeverStopImprovingBeyondyourimagination单元串联型系统拓扑研发部杨双飞2011-3-22功率单元B1功率单元A1功率单元C1功率单元A2功率单元B2功率单元C2功率单元C3功率单元B3功率单元A3高压电机中央控制系统功率单元结构单元控制板三相高压输入三相变压变频高压输出光纤连接3KV高压变频器组成结构18脉冲整流结构集成一体式变压器NeverStopImprovingNeverStopImprovingHD9X系列控制系统平台一代控制系统NeverStopImprovingNeverStopImprovingHD9X系列控制系统平台二代控制系统NeverStopImprovingNeverStopImprovingARMDSPFPGACPLDHD9X系列控制系统平台系统控制板DSP子系统ARM子系统FPGA子系统内部PLCIO板通讯卡PG卡光纤板HMI操作面板PCSoftwareCPLD子系统单元控制板1CPLD子系统单元控制板n主控板单元控制板NeverStopImprovingNeverStopImprovingARMARM子系统主要完成系统的逻辑功能、人机交互、总线通讯、单元的故障逻辑等。DSP子系统主要完成电机控制算法、实时保护、单元诊断等功能。FPGA子系统主要完成移相PWM输出、单元通讯、与DSP/ARM的实时数据交互、单元故障信息处理，双端口ram、故障保护，单元诊断等。CPLD子系统主要完成对主控板信息的解码和IGBT驱动信号的生成，单元母线电压的采样功能、旁路功能等，对单元的状态、故障进行采集、编码后传递给FPGA。DSPFPGACPLDHD9X系列控制系统平台NeverStopImprovingNeverStopImproving目录三HD9X通用现场调试说明四HD9X系列常见的性能故障处理对策二HD9X系列常用的几个性能模块一HD9X系列控制系统平台NeverStopImprovingNeverStopImprovingHD9X系列常见的几种性能模块定子磁链闭环矢量控制模块（SFOC）飞车启动同步切换非对称单元旁路技术载波移相PWM技术弱磁控制瞬停不停功能快速制动过压抑制技术NeverStopImprovingNeverStopImproving一、飞车启动飞车启动，有时也称之为“转速跟踪”，该特性允许变频器测定已经处于运转状态的电机速度，因此，变频器可以向电机提供与旋转电机频率对应的输出电压，使得变频器供电时对电机的冲击最小。在飞车启动时，变频器监测电机磁通并从电机当前旋转频率启动电机。可通过功能码F6-00设定飞车启动的搜索方向。对于电机自由旋转转向已知的情况，可选择“正向”或“反向”；对于电机转子旋转转向未知的情况，可选择“正反向”。如果选择“直接启动”，则不开启F6-00飞车启动而直接启动。NeverStopImprovingNeverStopImproving二、弱磁控制适用的场合：1、电机超速运行场合2、变频器输出电压能力不够的场合，包括输入电压低、单元旁路运行等异常工况场合1：由于电机运行时，输出电压不能超过电机额定输出电压，所以，电机超频运行时，变频器会自动进行弱磁控制。弱磁区对应的公式为：%100ffN场合2：由于变频器有最大输出电压能力，输出电压超过了变频器最大输出电压能力时，变频器会自动进行弱磁。问题：如果输出电压超过变频器最大输出电压能力，变频器不做任何处理，将处于什么样的状态？NeverStopImprovingNeverStopImproving三、瞬停不停指的是变频器输入电压突然跌落100ms，变频器不停机不报故障运行。输入电压跌落20%以下，变频器进入瞬停不停状态，此时变频器处于短时发电状态，给单元充电使单元不欠压运行。待输入电压正常后，加速至目标频率。单元母线电压输入电压电机转速输出电流NeverStopImprovingNeverStopImproving四、载波移相PWM技术HD9X是单元串联型高压变频器，由多个低压单元串联输出得到高压，以5单元串联为例，整机拓扑结构如下：NeverStopImprovingNeverStopImproving四、载波移相PWM技术单相多个低压单元串联，如何得到高压，关键技术就是载波移相PWM技术。低压功率单元问题：8单元串联输出的高压相电压最多电平数？线电压最多电平数？NeverStopImprovingNeverStopImproving五、非对称单元旁路A相2个单元被旁路的变频器输出变频器串联单元简图NeverStopImprovingNeverStopImproving五、非对称单元旁路通过将正常单元旁路后变频输出电压恢复平衡通过调整相位角（中性点漂移）使变频器输出恢复平衡A相旁路2个单元，相对于对称旁路，中性点偏移非对称旁路多提供20%电压NeverStopImprovingNeverStopImproving六、同步切换HD90QF1KM1KM2KM3高压母线M通道2-电网R相电流通道3-电网S相电流通道1-输入电压UR通道4-输出电压VUNeverStopImprovingNeverStopImproving七、快速制动过压抑制把母线电容电压加入闭环控制，自动根据系统最大制动能力进行快速制动。制动过程由于有母线电压闭环控制，所以，制动过程不会出现过压问题。减速制动过程，单元母线电压将会稳定在1050V左右。单元过压点准位是1200V通道1黄色-IO板上VU测试点，通道3蓝色-主控板IU，通道4红色-主控板IVNeverStopImprovingNeverStopImproving目录三HD9X通用现场调试说明四HD9X系列常见的性能故障处理对策二HD9X系列常用的几个性能模块一HD9X系列控制系统平台NeverStopImprovingNeverStopImprovingHD9X通用现场调试说明注意一：准备更换控制板前，在触摸屏上把与出厂参数不一致的参数记录下来，具体操作如下图所示。现场更换控制板时，第一次上控制电一定要恢复出厂参数，FP-01设置01，然后将用户更改参数全部设置进去，设置FF组变频器参数，F1组电机参数。调测步骤NeverStopImprovingNeverStopImproving注意二：初次上高压带电机运行调试时，一定要测试下整机过流保护功能。将F9-30设置为5%，带电机启动运行，正常时报过流则验证完毕。将F9-30设为150.0%，F9-31根据电机额定电流进行设置。HD9X通用现场调试说明注意三：调试完毕，请将调试中关闭的功能码设为默认值，比如：F8-58合闸允许延迟，F8-60除湿工作时间，F8-61除湿间隔时间等等。NeverStopImprovingNeverStopImproving注意四：静止调谐完成后，确认电机调谐参数是否在正常范围内（一拖多电机同时调谐除外）F1-06通常不超过3%F1-08通常不超过35%偏差过大时，需要确认变频器参数包括IO板输出电流采样电阻值、输出霍尔变比、IO板的输出电压采样硬件参数A5-08等，一代板：12.566，二代板：37.994。HD9X通用现场调试说明NeverStopImprovingNeverStopImproving目录三HD9X通用现场调试说明四HD9X系列常见的性能故障处理对策二HD9X系列常用的几个性能模块一HD9X系列控制系统平台NeverStopImprovingNeverStopImproving常见的性能故障处理对策故障处理对策过流故障（加速、恒速、减速）一运行就过流：1、排查输出电流采样回路，接线是否正确，是否有断线、虚接；输出霍尔是否安装反向；输出霍尔接插头处是否有松动，可以通过测量+15V与M，M与-15V之间的阻抗来判断，正常时阻抗测出来是差不多的，约几k欧大小；2、输出霍尔上±15V，M信号接线是否正确；更换输出霍尔；3、适当调大F9-30；4、检查单元输出端串接线及中心线；报了过流，故障复位又可以继续运行5、长线缆应用，电流环PI参数调小，F2-13、F2-146、原因多半是现场运行干扰大，更换为二代控制板F36-输入电流不对称故障1、三相输入电压采样RST与输入电流采样R、T相序接错了，此种情况只会在电机带载运行时会报2、输入电流采样R、T相序接错3、丢了一路输入电流采样了NeverStopImprovingNeverStopImproving常见的故障处理对策故障处理对策电机调谐故障F191、电机调谐，输出没有接电机2、三相输出电压UVW相序错误3、检查输出霍尔是否接错了，供电是否正常，霍尔M与+-15V间的阻抗是否正常输出对地阻抗偏小故障（DSPV0.65为输出对地短路故障）1、变频器输出没有接电机；2、变频器没有开启飞车启动，电机有速度时启动了变频器3、测量三相输出电压采样板采样电阻值是否正常，连接采样线，测量IO板采样端子对地的阻抗是否正常；4、断开电机动力线接线，断开三相输出电压采样线，测量变频器三相输出对地阻抗值5、变频器到电机的三相输出线缆绝缘异常6、测量电机UVW三相绝缘是否正常NeverStopImprovingNeverStopImproving常见的故障处理对策故障处理对策电机堵转故障1、电机被卡住，没有转动起来2、变频器没有开启飞车启动，电机有速度时启动了变频器3、F9-31设置小了，变频器小拖大4、F9-41关闭电机堵转故障检测，运行，观察变频器是否异常，电机是不是转起来了。电机励磁故障1、三相输出电压采样异常2、变频器没有开启飞车启动，电机有速度时启动了变频器电流检测故障1、输出霍尔+-15V电源异常2、二代板输出电流采样电阻板没有接电机过载1、F9-31没有限制在电机额定电流2、电机负载较重，小拖大，如果客户坚持要电机过载状态下长期运行，则需将F1-03电机额定电流设大一些，保证输出电流在1.05倍电机额定电流以下。NeverStopImprovingNeverStopImproving现场调试常见问题处理对策VF模式，变频器输出电压不满足压频比关系1、电网输入电压是否正常2、输出电压偏离太大时，比如10kV、8单元串联，10Hz输出不到1200V，检查三相输出电压采样回路是否缺相了，包括检查单元串接线，输出电压采样板及接线，IO板的接线，可借助采样相序功能辅助判断。3、光纤是不是插错了，A1-B1-C1---------A8-B8-C8等4、是否带单元旁路，旁路接触器接线是否造成相内断路5、是否为单元旁路运行状态NeverStopImprovingNeverStopImproving现场调试常见问题处理对策启动运行，输出电压几百伏，输出电流达到上限电流，电机堵转1)启动前电机是否处于运转状态，飞车启动有没有追踪到频率启动；注意启动前电机的转向是否正确2)输出电压采样回路有问题，一般的，问题出现在输出电压采样板上；测试方法是：将IO板上UU/UV/UW端子拔掉，万用表测量电压采样板阻值，10kV为7.2M欧，6kV为4.2M欧开启飞车启动，电机还在转动，跟踪不到转速1、确认电机的空载电流，调大F6-16（飞车启动电流设定），默认20%2、电机转向与飞车启动扫频方向不一致，根据电机的转向确定正向还是反向扫频，对转速跟踪时间没要求的话，选择正反向飞车启动（F6-00=3）NeverStopImpr