HITACHI日立变频器共直流母线解决方案

HITACHI日立变频器共直流母线解决方案
HITACHI日立变频器共直流母线解决方案

Application Note:

Powering Inverters from a DC Supply

Hitachi America, Ltd.

? 2002 Hitachi America, Ltd.

Powering Inverters from DC

It is possible to power inverters from a DC Power source, or to connect the DC Bus of multiple inverters together to achieve energy savings, since inverters in power driving mode can use power from those that are in regeneration mode.

[1] Connection method

There are several ways for DC bus connection of the inverters. (Examples of 3-phase 200V or 400V class inverter.)

? Advantage and disadvantages of each connection method.

Item

Contents

Advantage

Disadvantage

?

Connecting to + & - terminal

? No concern for the

rectifier bridge diodes.

? There will be no inrush

current limiting.

?

Connecting to AC inputs and - terminal

? Integrated inrush current

limiting circuit is used.

? Rectifier bridge diodes

of the main inverter may need to be up-sized.

DC power Case 1 : Connected in parallel to a common DC bus

AC power Case 2 : Connected in parallel to an A-fed inverter

AC power

Case 3 : AC & DC Connected together

DC supply connection methods

? Connecting to + and - terminal

? Connecting to AC inputs and - terminal

[2] DC voltage to be supplied

Supplied DC voltage should be between the UV voltage and the OV voltage (or BRD ON level) of the inverter.

Model name UV level BRD ON level OV level (regen.)OV level (source)

J100200V class

140Vac ~ 160Vac (V-SET) +137.5V 390Vdc ± 15Vdc 400V class

280Vac ~ 320Vac (V-SET) +275V 780Vdc ± 30Vdc J300200V class

140Vac ~ 160Vac (AVR set) +138V 369Vdc ~ 404Vdc 400V class

280Vac ~ 320Vac (AVR set) +276V

756Vdc ~ 827Vdc L100200V class

190Vdc ± 10Vdc 395Vdc ± 20Vdc Aprx. 365Vdc for 100s 400V class

395Vdc ± 20Vdc -790Vdc ± 40Vdc Aprx. 730Vdc for 100s

SJ100200V class

370Vdc +4%,-3%400V class

Same as L100740Vdc +4%,-3%

Same as L100Same as L100L300P 200V class

200Vdc ± 10Vdc 395Vdc ± 10Vdc Aprx. 380Vdc for 60s 400V class

400Vdc ± 20Vdc -790Vdc ± 20Vdc Aprx. 760Vdc for 60s

SJ300

200V class

400V class

Same as L300P

Adjustable by

[b096]

Same as L300P

Same as L300P

? If it is higher, inverter may trip with OV or BRD error.? If it is lower, inverter may trip with UV.

[3] Cautions

Case 1 : Connected parallel to a common DC net

? Take preventive measures to limit inrush current at power ON,

since the integrated inrush current limiting circuit is not used.à Otherwise there will be a unexpected UV at net side or damage to the inverter caused by ?V=di/dt.? Use DC chokes for each inverter to avoid interaction due

to surge and/or harmonics.

à Otherwise there may be an unexpected failure of the inverter or other attached equipment.? Take preventive measures to ensure sufficient time between UV

level and dead voltage of the DC/DC converter (*1) at power OFF. This is to allow ample time for EEPROM to store the existing data at power OFF. (?t ; see below)

à Otherwise there is a possibility of an EEPROM error at the next power ON.

DC power supply

Big inrush current at Main power (AC)For Cases 2 & 3

DC-DC conv.(internal 5V)EEPROM store period

DC bus voltage For Cases 1~3

Case 2 : DC Bus connected n parallel to a single AC-fed inverter

? Pay attention to the selection of the main inverter

(#1) because all the input current flows through the rectifier bridge of this inverter. (*2)

? Need sufficient time for EEPROM to store the data.

(Refer to Case 1)? Use DC choke. (Refer to Case 1)

(*2) Capacity of the main inverter

Rated current of the main inverter should be higher than;? Total rated current of the inverters

and

? Possible highest total motor current [Example of 4 inverters in parallel]

? INV#1~#4=SJ300-040HFx (8.6A rated)

? i M1(max) = i M2(max) = i M3(max) = i M4(max) = 9.0Arms

In this case, the total motor current under the possible worst case is higher than that of the inverters.

Total inverter rated current = i 1 + i 2 + i 3 + i 4 = 8.6 * 4= 32.2 Arms Total motor current under possible worst case = i M1(max) + i M2(max) + i M3(max) + i M4(max)= 36Arms à Main inverter must therefore be SJ300-185HFx (38A) or larger. SJ300-220HFx is suggested to provide additional safety margin.

Input current ∑=n

i i

AC power

变频器中直流母线电容的纹波电流计算

變頻器中直流母線電容的紋波電流計算 1 引言 各類電動機是我們發電量的主要消耗設備,而變頻器作為電動機的驅動裝置成為當前“節能減排”的主力設備之一。它一方面可以起到節約能源消耗的作用,另一方面也可以實現對原有生產或處理工藝過程的優化。目前應用最多也最廣的是交-直-交電壓型變頻器,即中間存在直流儲能濾波環節,一般採用大容量電解電容器實現此功能。 使用電解電容器的作用主要有以下幾個[1]: (1)補償以電源頻率兩倍或六倍變化的逆變器所需功率與整流橋輸出功率之差; (2)提供逆變器開關頻率的輸入電流; (3)減小開關頻率的電流諧波進入電網; (4)吸收急停狀態時所有功率開關器件關斷下的電機去磁能量;(5)提供暫態峰值功率; (6)保護逆變器免受電網暫態峰值衝擊。 電解電容器設計選型所需要考慮的主要因素有以下幾個:電容器的電壓、電容器量、電容器的紋波電流、電容器的溫升與散熱、電容器的壽命等等。這些因素對變頻器滿足要求的平均無故障時間(MTBF)十分重要。然而電解電容器的紋波電流的計算如何能明確給出計算依據,這是本文所要解決的問題。

2 直流母線電容紋波電流的計算 紋波電流指的是流過電解電容器的交流電流,它使得電解電容器發熱。紋波電流額定值的確定方法是在額定工作溫度下規定一個允許的溫升值,在此條件下電容器符合規定的使用壽命要求。當工作溫度小於額定溫度時,額定紋波電流可以加大。但過大的紋波電流會大大縮短電容器的耐久性,當紋波電流超過額定值,紋波電流所引起的內部發熱每升高5℃,電容器器的壽命將減少50%。因此當要求電容器器具有長壽命性能時,控制與降低紋波電流尤其重要。 但在實際設計過程中,電解電容器的紋波電流由於受變頻器輸入輸出各物理量變化以及控制方式等的影響很難直接計算得到[2],一般多採用根據實際經驗估算大小,如每μf電容器要求20ma紋波電流之類的經驗值,或者通過電腦模擬來估算[3~6]。 本文根據對變頻器電路拓撲與開關調製方式的分析,並借鑒已有文獻資料,歸納出一個直接的計算電解電容器紋波電流的方法,供大家參考。 圖1 變頻器拓撲示意圖 由圖1可以得到直流母線電容的紋波電流ic=il-i,il和i分別是整流器

共直流母线方案

电话: 86-755-29799595 传真: 86-755-29619897 网址:http://www. https://www.360docs.net/doc/517587127.html, 汇川变频器在共直流母线上的应用 摘要:本文主要讲述汇川MD320系列矢量变频器在共直流母线上的应用,在传动系统中,由于某些机械件的惯量也较大,负荷间会互相影响和干扰,使得系统的扰动大大增加,从而使得有些传动工作方式在电动和发电之间变化。共直流母线技术则是使能量通过母线流动供其它传动使用,以达到节能、提高设备运行可靠性、减少设备维护量和设备的占地面积等目的。 关键词: 变频传动共直流母线能量反馈制动单元 一共直流母线设计的原因 在部分传动系统中,由于某些机械件的惯量较大,负荷间会互相影响和干扰,使得系统的扰动大大增加,从而使得有些传动工作方式在电动和发电之间变化。目前国内很多交流变频采用PWM调速方式,变频器并没有设计使再生能量反馈到三相电网的功能,因此所有变频器从电动机吸收的能量都会保存在电解电容中,最终导致变频器中的母线电压升高。如果变频器配备制动单元和制动电阻,变频器就可以通过短时间接通电阻,使电能以热方式消耗掉,如果在没有制动电阻和能量反馈单元的情况下,变频器经常性过压、制动会导致变频器发生变频跳闸、停机的现象,直接影响到正常生产。 在这种情况下,如果有多个传动变频器通过直流母线互连的话,一个或多个电动机产生的再生能量就可以被其他电动机以电动的方式消耗吸收。这是一种非常有效的工作方式,即使有多个部位的电动机一直处于连续发电状态,也不用再去考虑其他的处理再生能量的方式。 二共直流母线设计的原理(汇川变频器的应用) 常见的共直流母线有下列两种用法,现就将详细说明如下: 第一种:采用汇川变频器MD320组成 对于通用变频器而言,采用共用直流母线很重要的一点就是在上电时必须充分考虑到变频器的控制、传动故障、负载特性和输入主回路保护等。图所示为在其中一种应用比较广泛的方案。该方案包括3相进线(保持同一相位)、直流母线、通用变频器组、公共制动单元或能量回馈装置和一些附属元件。 原理:当系统上电的时候,各个变频器上电,但此时都没有投入到直流母线中来,当每台变频器上电预充电结束后,运行状态进入运行就绪状态,变频器D0(F5-04=16)端子输出信号,使此台变频器的直流母线处的接触器吸合,投入到直流母线系统中.当系统中任何一台变频器出现故障时,变频器D0断开,自动脱离系统,保证其他部分不受影响。采用能量反馈单元或者制动单元,能够把多余的能量释放,保证母线电压的稳定。

各种变频器操作方法

变频器操作简明手册 (第二版) 沈阳第一机床厂 沈阳机床集团

变频器简明手册第二版 目录 目录 (1) 一、富士变频器 (2) 1、富士变频器的操作: (2) 2、富士变频器设定: (2) 二、安川变频器 (4) 1、安川变频器的操作: (4) 2、安川变频器的设定 (11) 三、日立变频器 (12) 1、日立变频器的操作 (12) 2、日立变频器的设定 (12) 四、艾默生变频器 (14) 1、艾默生变频器的操作 (14) 2、艾默生变频器的设定: (14) 五、Vacon变频器 (16) 1、Vacon变频器的操作 (16) 2、Vacon变频器的设定 (16) 六、汇川变频器 (18) 1、汇川变频器的设定: (18) 沈阳第一机床厂 1

第二版 变频器简明手册 沈阳第一机床厂 2 一、富士变频器 1、富士变频器的操作: 2、富士变频器设定: 首先,按PRG 键显示菜单——按FUNC 键显示菜单明细——按∧ ,∨键可移动游标选择项目——按FUNC 键显示相应的内容——输入数据,用SHIFT 》键任意选择要改变数据的位——按FUNC 键将它存入存贮器——按RESET 和PRG 键可返回到原来的状态。 自学习时参数的设置步骤与上述相同,将参数F02设为0即可,然后按FWD 或RWD 键——机床主轴自动运转至停止后按STOP 键——再将参数F02设为1即完成变频器的运行。 其中各项参数设置如下: F00=0 F01=1(频率设定)

变频器简明手册第二版F02=1(自学习=0) F03=155(最高频率)(90:6140V) F04=33或50(基本频率) F05=380(额定电压) F06=380(最高电压) F05=380(额定电压) F10=1(热继电器1) F11=11.6或15.6(OL设定值) F13=2 F15=160(上限频率) F16=0(下限频率) F23=0.5(起动频率) E20=9(零速信号) P01=4(极数) P02=5.5或7.5(容量) P03=11.6或15.6(额定电流) P04=2(自学习时设2) E01=9(外部故障信号连接时设) E02=8(外部故障信号连接时设) 沈阳第一机床厂 3

日立变频器操作说明 SJ

SJ300型日立变频器操作说明该变频器采用“标准数字操作器OPE--S”,内部参数我厂已经设定,出厂时设定为“就地”操作,但只需简单调试就能实现“就地/集控”的操作转换。 一.就地操作 按“功能键”显示“d001”,按“向下键”直至显示“A- - -”, 按“功能键”显示“A001”,再按“功能键”显示“01”,按“向上键”显示“02”频率由操作器设定,按“存储键”确认。 按“向上键”显示“A002”,按“功能键”显示“01”,再按“向上键”显示“02”运行指令由操作器控制,按“存储键”运行键指示灯亮。 输出频率由F001设定,出厂时设定为50Hz。 按“功能键”显示“A- - -”, 按“向上键”直至显示“d001”输出频率监视,再按“功能键”显示“”即为输出频率,“就地操作”设定完毕。 按“运行键”电动机运行,按“停止/重置键”电动机停止。 二.集控操作 按“功能键”显示“d001”,按“向下键”直至显示“A- - -”, 按“功能键”显示“A001”,再按“功能键”显示“02”,按“向下键”显示“01”频率设定由控制端子操作,按“存储键”存储参数。 按“向上键”显示“A002”,按“功能键”显示“02”,再按“向下键”显示“01”运行指令由控制端子操作,按“存储键”确认。 4-20mA控制频率时设定:A101=0、A102=50、A103=20、A104=100。 按“功能键”显示“A- - -”, 按“向上键”直至显示“d001”输出频率监视,

再按“功能键”显示“”即为输出频率,现在“频率”的高低由DCS系统4-20mA 信号控制,“集控操作”设定完毕。 合上Q3(控制柜内C45单极空气开关)变频器即为“集控”运行,这时电动机的“起动/停止”及“转速”均由DCS系统控制。 *说明:电机正反转以集控为准,就地控制的转向可通过F004设定,“00”为正转;“01”为反转。采用默认值时为正转。 靖江市合金钢机械厂 2004年5月8日

共用直流母线系统变频器及其应用

在同一电力拖动系统中的一个或多个传动,有时会发生从电动机端发电得到的能量反馈到传动的变频器中,这种现象叫做再生能量。这种情况一般发生在电动机被拖着走时(也就是被一个远远高于设定值的速度拖动时),或者是当传动电动机发生制动以提供足够的张力时(如放卷系统中的传动电动机)。 传统非四象限的PWM变频器并没有使再生能量反馈到电网(三相电源)的功能,变频器从电动机吸收的能量都会保存在电解电容中,最终导致变频器中的母线电压升高b对于一些单台以变频方式运行的设备,常对其变频器配备制动单元和制动电阻,当有再生能量时,变频器的控制系统就通过短时间接通电阻使再生能量以热方式消耗掉。这种处理再生能量的方式要充分考虑制动时最大的电流容量、负载周期和消耗到制动电阻上的额定功率,就可以设计出合适的制动单元,并以连续的方式消耗电能,最终能够保持母线电压的平衡。这种通过制动单元消耗再生能量的工作方式其实是一种浪费电能的方式。 对于一些成群组运行的生产设备(如离心机、化纤设备、造纸机、油田磕头机等)的电动机传动中,其再生能量的现象发生十分频繁.,且常发生在不同时刻。对这样的系统设备,如果通过制动单元消耗再生能量的工作方式,则电能浪费将于分可观。对此使用一种实用的通用变频器直流母线方案则可很好地解决再生能量发生十分频繁的现象,且节电将十分可观。 将多个通用变频器的直流母线互连,一个或多个电动机在不同时刻产生的再生能量就可以被其他电动机以电动的方式消耗吸收。这是一种非常有效的工作方式,即使有多个部位的电机一直处于连续发电状态,也不用再去考虑其他的处理再生能量的方式。 1.专用型共用直流母线变频器系统 专用型共用直流母线变频器系统如图3一49所示。这种共用直流母线变频

日立变频器操作说明(SJ300)

SJ300型日立变频器操作说明 该变频器采用“标准数字操作器OPE--S”,内部参数我厂已经设定,出厂时设定为“就地”操作,但只需简单调试就能实现“就地/集控”的操作转换。 一.就地操作 按“功能键”显示“d001”,按“向下键”直至显示“A- - -”, 按“功能键”显示“A001”,再按“功能键”显示“01”,按“向上键”显示“02”频率由操作器设定,按“存储键”确认。 按“向上键”显示“A002”,按“功能键”显示“01”,再按“向上键”显示“02”运行指令由操作器控制,按“存储键”运行键指示灯亮。 输出频率由F001设定,出厂时设定为50Hz。 按“功能键”显示“A- - -”, 按“向上键”直至显示“d001”输出频率监视,再按“功能键”显示“00.0”即为输出频率,“就地操作”设定完毕。 按“运行键”电动机运行,按“停止/重置键”电动机停止。 二.集控操作 按“功能键”显示“d001”,按“向下键”直至显示“A- - -”, 按“功能键”显示“A001”,再按“功能键”显示“02”,按“向下键”显示“01”频率设定由控制端子操作,按“存储键”存储参数。 按“向上键”显示“A002”,按“功能键”显示“02”,再按“向下键”显示“01”运行指令由控制端子操作,按“存储键”确认。 4-20mA控制频率时设定:A101=0、A102=50、A103=20、A104=100。 按“功能键”显示“A- - -”, 按“向上键”直至显示“d001”输出频率监视,再按“功能键”显示“00.0”即为输出频率,现在“频率”的高低由DCS系统4-20mA信号控制,“集控操作”设定完毕。 合上Q3(控制柜内C45单极空气开关)变频器即为“集控”运行,这时电动机的“起动/停止”及“转速”均由DCS系统控制。 *说明:电机正反转以集控为准,就地控制的转向可通过F004设定,“00”为正转;“01”为反转。采用默认值时为正转。 靖江市合金钢机械厂 2004年5月8日

共直流母线 变频器论文

变频调速系统在涤纶短丝线中的应用 李潇玮 洛阳实华合纤有限责任公司 2011年6月

变频调速系统在涤纶短丝线中的应用 摘要: 本文介绍五万吨直纺涤纶短纤维生产设备工艺流程,自动化控制系统。重点阐述共用直流母线变频调速系统在涤纶短纤维后处理联和机中的系统控制组成和应用方案。 关键词:直流母线;变频调速;涤纶短纤维 1引言 随着聚酯纤维工业的快速发展,涤纶短纤维逐渐向大规模、低成本、国产化、多品种方向发展。我国聚酯纤维工业,从50年代开始研究短纤维到70年代末开始从国外引进成套生产技术设备,仅用二十年的时间,在促进工业发展的快速化方面取得了举世瞩目的成绩。为满足现代化纺织工业高自动化、高效率、高可靠性和高精度要求,可编程控制器、人机界面和变频器传动控制在纺织工业上取得了广泛应用。 2直纺涤纶短纤维生产工艺 涤纶生产线,整个生产系统是由前纺部分和后纺部分组成。 生产工艺流程:熔体自聚合釜出口——增压泵——过滤器——聚合物热交换器——熔体分配器——静态混合器——冷冻阀——纺丝箱体——纺丝计量泵——纺丝组件——中心吹风筒——纺丝上油——卷绕集束——卷绕牵引机——喂入轮——盛丝桶—— 后纺集束装置——导丝机——一水浴牵伸槽——道牵伸机——二道牵伸机——蒸汽加 热箱——紧张热定型Ⅰ——紧张热定型Ⅱ——紧张热定型Ⅲ——张热定型Ⅳ——油剂 喷淋——三道牵伸机——叠丝机——三棍牵引机——张力架——蒸汽预热箱——卷曲机——铺丝机——松弛干燥机——张力机——切断机——打包机 后纺中最为重要的是从牵伸到卷曲的工艺过程,该流程中共有4个传动机构(一道牵伸、二道牵伸、三道牵伸、卷曲),在传统的工艺中采用一台大电机通过机械齿轮来单轴控制4个传动。由于单轴传动的弱点逐渐凸显出现,如齿轮箱损坏率高、牵伸比调节困难、单轴容易断裂等。因此在目前进口的化纤后纺设备中基本上都采用独立变频传动的方式来实现。

变频器电压电流典型检测方法

变频器电压电流典型检测方法 1.前言 变频器最主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。简单地说变频器是通过改变电机输入电压的频率来改变电机转速的。从电机的转速公式可以看出,调节电机输入电压的频率f,即可改变电机的转速n。目前几乎所有的低压变频器均采用图1所示主电路拓扑结构。 部分1为整流器,作用是把交流电变为直流电,部分2为无功缓冲直流环节,在此部分可以采用电容作为缓冲元件,也可用电感作为缓冲元件。部分3是逆变器部分,作用是把直流电变为频率可调整的三相交流电。中间环节采用电容器的这种变频器称之为交直交电压型变频器,这种方式是目前通用型变频器广泛应用的主回路拓扑。本文将重点讨论这种结构在电压、电流检测设计中应注意的一些问题。变频器在运行过程中为什么要对电压、电流进行检测呢这就需要从电机的结构和控制特性上说起: ①三相异步电动机的转矩是由电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。 ②变频器运行中,过载起动电流为额定电流的~倍;过流保护为额定电流的~3倍(根据不同性质的负载要求选择不同的过流保护点);另外还有电流闭环无跳闸、失速防止等功能都与变频器运行过程中的电流有关。 ③为了改善变频器的输出特性,需要对变频器进行死区补偿,几种常用的死区补偿方法均需检测输出电流。 ④电动机在运转中如果降低指令频率过快,则电动状态将变为发电状态运行,再生出来的能量贮积在变频器的直流电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,就需要对电压进行及时、准确地检测,给变频器提供准确、可靠的信息,使变频器在过压时进行及时、有效的保护处理。同时变频器上电过程、下电过程都需要判断当前直流母线电压的状态来判断程序下一步的动作。 鉴于电压、电流检测的重要性,在变频器设计中采用对电压、电流进行准确、有效检测的方法是十分必要的。 2.在线测量电压的几种方案设计 变频器的过电压或欠电压集中表现在直流母线的电压值上。正常情况下,变频器直流电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算,则平均直流电压。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,主电路内的逆变器件、整流器件以及滤波电容等都可能受到损害,当电压上升至约800V左右时,变频器过电压保护功能动作;另外变频器发生欠压时(350V左右)也不能正常工作。对变频器而言,有一个正常的工作电压范围,当电压超过或低于这个范围时均可能损坏变频器,因此,必须在线检测母线电压,常用的电压检测方案有三种。 1)变压器方案 图2中,P为直流母线电压正(+),N为直流母线电压负(-)。 变频器控制回路的电源电压一般采用开关电源的方式来获得,利用开关变压器的特点,在副边增加一组绕组N4(匝数根据实际电路参数决定)作为母线电压的采样输出,开关变压器的原边电压为母线电压,而副边输出电压随着原边输入电压的变化而线性地发生变化,这样既能起到强弱电隔离作用又能起到降压作用,把此采样信号经过处理可以送到DSP内进行A/D采样实现各种保护工作。 2)线性光耦方案

日立变频器操作说明SJ

日立变频器操作说明 S J 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

SJ300型日立变频器操作说明 该变频器采用“标准数字操作器OPE--S”,内部参数我厂已经设定,出厂时设定为“就地”操作,但只需简单调试就能实现“就地/集控”的操作转换。 一.就地操作 按“功能键”显示“d001”,按“向下键”直至显示“A- - -”, 按“功能键”显示“A001”,再按“功能键”显示“01”,按“向上键”显示“02”频率由操作器设定,按“存储键”确认。 按“向上键”显示“A002”,按“功能键”显示“01”,再按“向上键”显示“02”运行指令由操作器控制,按“存储键”运行键指示灯亮。 输出频率由F001设定,出厂时设定为50Hz。 按“功能键”显示“A- - -”, 按“向上键”直至显示“d001”输出频率监视,再按“功能键”显示“”即为输出频率,“就地操作”设定完毕。 按“运行键”电动机运行,按“停止/重置键”电动机停止。 二.集控操作 按“功能键”显示“d001”,按“向下键”直至显示“A- - -”, 按“功能键”显示“A001”,再按“功能键”显示“02”,按“向下键”显示“01”频率设定由控制端子操作,按“存储键”存储参数。 按“向上键”显示“A002”,按“功能键”显示“02”,再按“向下键”显示“01”运行指令由控制端子操作,按“存储键”确认。 4-20mA控制频率时设定:A101=0、A102=50、A103=20、A104=100。 按“功能键”显示“A- - -”, 按“向上键”直至显示“d001”输出频率监视,再按“功能键”显示“”即为输出频率,现在“频率”的高低由DCS系统4-20mA信号控制,“集控操作”设定完毕。 合上Q3(控制柜内C45单极空气开关)变频器即为“集控”运行,这时电动机的“起动/停止”及“转速”均由DCS系统控制。 *说明:电机正反转以集控为准,就地控制的转向可通过F004设定,“00”为正转;“01”为反转。采用默认值时为正转。

变频器直流母线电容纹波电流计算方法

变频器直流母线电容纹波电流计算方法 各类电动机是我们发电量的主要消耗设备,而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用,另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器,即中间存在直流储能滤波环节,一般采用大容量电解电容器实现此功能。 使用电解电容器的作用主要有以下几个: (1)补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差; (2)提供逆变器开关频率的输入电流; (3)减小开关频率的电流谐波进入电网; (4)吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量; (5)提供瞬时峰值功率; (6)保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。 电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个:电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间(mtbf)十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据,这是本文所要解决的问题。 直流母线电容纹波电流的计算 纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流,它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值,在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时,额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性,当纹波电流超过额定值,纹波电流所引起的内部发热每升高5℃,电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时,控制与降低纹波电流尤其重要。 但在实际设计过程中,电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到,一般多采用根据实际经验估算大小,如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值,或者通过计算机仿真来估算[3~6]。 本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析,并借鉴已有文献资料,归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法,供大家参考。

变频器欠电压问题的一般处理方法

变频器欠电压问题的一般处理方法 常用的低压变频器属于交-直-交变频器,三相电源经过整流器得到直流电,通过直流母线向逆变器供电。母线电压在正常情况下,应该约等于进线电压的1.35倍。 为了保护变频器,在母线电压过低时,变频器会报欠压故障,并封锁逆变器的脉冲输出。这是保护变频器器件不受损坏的一个重要而且必要的方法。这个故障也是不能被屏蔽的。 变频器内部有母线电压检查机构,当母线电压测量值低于某个阈值后,变频器会报欠压故障。 造成直流母线欠电压的原因有很多,应该根据实际情况进行分析。如果找对根源,然后对症下药,一般都可以解决。 一、首先是来自进线电压的影响。 如果电网质量不好,有瞬间电压跌落,那势必会造成母线电压过低。在大型设备起动过程中,也难免造成电网电压降低。偶尔出现的瞬间的电压跌落很难捕捉到,这为故障的诊断增加了难度。如果能够确认电网质量存在问题(比如大电机起动时造成的电压短时

跌落),而又很难改变这样的用电环境,那么可以使能变频器的“自动再起动”功能,在电压跌落时,变频器欠压停机;在电网恢复时,变频器自动再起动。 在进线端加一个稳压装置也是一个不错的选择。不过要使用变频器专用的。 在打雷时,也可能会对电网电压产生瞬时影响,也可能会造成变频器的欠电压故障。不过打雷也是很偶然的事件,不会一直困扰变频器的运行。不过安全起见,工厂应该有防雷措施。 二、其次是来自输出端的影响,即逆变器侧。 在电机加速时,电动机从变频器获得电能,并将其转化成动能。如果加速时间短,加速度很高,那么母线电压会被很快拉低,而造成欠电压故障。针对这种情况,一般的处理方法有:延长加速时间;如果使用了PID技术控制器,注意降低系统响应,减P加I,延长滤波时间 三、最后是硬件问题。

通用变频器调试步骤和参数设置

通用变频器调试步骤和参数设置快速调试 当选择P0010=1(快速调试)时,P0003(用户访问级)用来选择要访问的参数。这一参数也可以用来选择由用户定义的进行快速调试的参数表。在快速调试的所有步骤都已完成以后,应设定P3900=1,以便进行必要的电动机数据的计算,并将其它所有的参数(不包括P0010=1)恢复到它们的缺省设置值。

一、快速调试步骤和参数设置

二、功能调试 1、开关量输入功能 2、开关量输出功能 可以将变频器当前的状态以开关量的形式用继电器输出,通过输出继电器的状态来监控变频器的内部状 的每一位更改。 3、模拟量输入功能

1电压信号2~10V作为频率给定,需要设置: 以模拟量通道2电流信号4~20mA作为频率给定,需要设置: 注意:对于电流输入,必须将相应通道的拨码开关拨至ON的位置。 4、模拟量输出功能 MM440变频器有两路模拟量输出,相关参数以in000和in001区分,出厂值为0~20mA输出,可以标定为4~20mA输出(P0778=4),如果需要电压信号可以在相应端子并联一支500Ω电阻。需要输出的物理量可以 5、加减速时间 加速、减速时间也称作斜坡时间,分别指电机从静止状态加速到最高频率所需要的时间,和从最高频率

设置过小可能导致变频器过电流。P1121设置过小可能导致变频器过电压。 6、频率限制 多段速功能,也称作固定频率,就是设置参数P1000=3的条件下,用开关量端子选择固定频率的组合,实现电机多段速度运行。可通过如下三种方法实现: 1)直接选择(P0701~ P0706 = 15) 在这种操作方式下,数字量输入既选择固定频率(见上表),又具备起动功能。 3)二进制编码选择+ON命令(P0701~P0704 = 17)

变频器电压检测电路(新)

变频器的电压检测电路(新) ——正弦变频器电压检测实际电路分析 一、电路构成和原理简析 电压检测电路,是变频器故障检测电路中的一个重要组成部分,旨在保障使IGBT 逆变电路的工作电源电压在一特定安全范围以内,若工作电源危及IGBT (包含电源本身的储通电容)器件的安全时,实施故障报警、使制动电路投入工作、停机保护等措施。此外,少数机型还有对输出电压的检测,在一定程度上,起到对IGBT 导通管压降检测的同样作用,取代驱动电路中IGBT 的管压降检测电路。 1、电压检测电路的构成、电压采样方式及故障表现 图1 电路检测电路的构成(信号流程)框图 1、电压检测电路的电压采样形式(前级电路) 1)直接对DC530V 电压采样 78L05C 8 P N 图2 DC530V 电压检测电路之一

直接对P 、N 端DC530V 整流后电源电压进行进行采样,形成电压检测信号。如阿尔法ALPHA2000型18.5kW 变频器的电压检测电路,如图2所示。 电路中U14线性光耦合器的输入侧供电,由开关变压器的独立绕组提供的交流电压,经整流滤波、由78L05稳压处理得到5V 电源所提供,电源地端与主电路N 端同电位。输出侧供电,则由主板+5V 所提供。 直流回路P 、N 端的DC530V 电压,直接经电阻分压,取得约120mV 的分压信号,输入U14(线性光耦合器,其工作原理前文已述)进行光、电隔离与线性放大后,在输出端得到放大了的检测电压信号,再由LF353减法放大器进一步放大,形成VPN 直流电压检测信号,经CNN1端子,送入MCU 主板上的电压检测后级电路。 2)由开关变压器次级绕组取得采样电路信号 +5V -42V 图3 DC530V 电压检测电路之二 +5V N1输入电压波形示意图V T 截止 VT 饱合导通 0V 530V 5V 0V -42V N3输出电压波形示意图 压采样等效电路 图4 直流回路电压采样等效电路及波型示意图 主电路的DC550V 直流电压检测信号,并不是从主电路的P 、N 端直接取得,而是“间接”从开关电源的二次绕组取出,这是曾经令一些检修人员感到困惑、找不到电压检测信号是从何处取出的一件事情,也成为该部分电路检修的一个障碍。电压采样电路如上图4所示。 在开关管VT 截止期间,开关变压器TRAN 中储存的磁能量,由次级电路进行整流滤波得到+5V 工作电源,释放给负载电路;在VT 饱和导通期间,TC2从电源吸取能量进行储存。 N3二级绕组上产生的电磁感应电压,正向脉冲出现的时刻对应开关管的截止时间,宽度较大,幅值较低,经二极管D12正向整流后提供负载电路的供电,有电流释放回路;反向脉冲出现的时刻对应开关管的饱和导通时间,宽度极窄,但并不提供电流输出,回路的时间常数较大(不是作为供电电源应用,只是由R 、C 电路取得电压检测信号),故能在电容C17上维持较高的幅值。开关管VT 饱合导通时,相当于将

变频器参数基本设置

变频器参数基本设置 变频器应用领域涉及到钢铁行业,化工行业,汽车行业,机床行业,电机机械行业,食品行业,造纸行业,水泥行业,矿业行业,石油行业,工厂建筑等,它促进企业实现了自动化,节约了能源,提高了产品质量和合格率以及生产率,延长了设备使用寿命。通过变频器的功能参数的设置调试,就可以实现相应的功能,一般都有数十甚至上百个参数供用户选择,在实际应用中,没必要对每一参数都进行设置和调试,多数只要采用出厂设定值即可。但有些参数由于和实际使用情况有很大关系,且有的还相互关联,因此要根据实际进行参数的设定和调试。变频器调试的好坏决定了变频器运行的稳定性、应用效果以及使用寿命等,最终关系到企业经济效益的大小,调好了可能大大节约费用,调不好可能损失惨重。以下是作者在普传变频器使用中的经验总结,希望能供其他用户参考,使变频器能更好地推广使用,为企业带来更大的经济效益。 1 变频器调试的步骤 变频器能否成功地应用到各种负载中,且长期稳定地运行,现场调试很关键,必须按照下述相应的步骤进行。 1.1 变频器的空载通电检验 1)将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。 2)将变频器的接地端子接地。 3)确认变频器铭牌上的电压、频率等级与电网的是否相吻合,无误后送电。 4)主接触器吸合,风扇运转,用万用表AC 挡测试输入电源电压是否在标准规范内。5)熟悉变频器的操作键盘键, 以普传科技变频器为例: FWD为正向运行键,令驱动器正向运行; REV为反向运行键,令驱动器反向运行; ESC/DISPL为退出/显示键,退出功能项的数据更改,故障状态退出,退出子菜单或由

功能项菜单进入状态显示菜单; STOP/RESET 为停止复位键,令驱动器停止运行,异常复位,故障确认; PRG为参数设定/移位键; SET 为参数设定键,数值修改完毕保存,监视状态下改变监视对象; ▲▼为参数变更/加减键,设定值及参数变更使用,监视状态下改变给定频率; JOG为寸动运行键,按下寸动运行,松开停止运行,不同变频器操作键的定义基本相同。6)变频器运行到50 Hz,测试变频器U V W三相输出电压是否平衡。 7)断电完全没显示后,接上电机线。 1.2 变频器带电机空载运行 1)设置电机的基本额定参数,要综合考虑变频器的工作电流。 2)设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。v/f类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等项目。最高频率是变频器—电动机系统可以运行的最高频率,由于变频器自身的最高频率可能较高,当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时,应按电动机及其负载的要求进行设定。基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线,应按电动机的额定电压进行设定。转矩类型指负载是恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书中的v/f类型图和负载特点,选择其中的一种类型。通用变频器均备有多条v/f曲线供用户选择,用户在使用时应根据负载的性质选择合适的v/f 曲线。为了改善变频器启动时的低速性能,使电机输出的转矩能满足生产负载启动的要求,要调整启动转矩。在异步电机变频调速系统中,转矩的控制较复杂。在低频段,由于电阻、漏电抗的影响不容忽略,若仍保持v/f为常数,则磁通将减小,进而减小了电机的输出转矩。为此,在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。一般变频器均由用户进行人工设定补偿。普传变频器则为用户提供两种选择,即42种v/f提升方式,自动转矩提升。

变频技术:共用直流母线技术

变频技术:共用直流母线技术 变频技术: 共用直流母线 共用直流母线分为两种: 共用直流均衡母线和共用直流回路母线。共用直流均衡母线是将多台变频器的直流母线回路并联在一起(变频器本身设计有外接的直流母线输出端子),达到共用直流母线的方式。每台变频器和共用直流母线之间可以加装电抗器、快速熔断器和接触器等,这一部分是变频器以外的部分,电气设计人员可以根据实际需要进行设计。共用直流回路母线方式是将多台逆变器连接到同一个公共的直流回路上。 共用直流母线特点: 1节能: 电机制动时回馈的能量可以被利用,所以比较节能,特别是对油田磕头机、起重机等升降设备而言更具有节能优势; 2设备功率因素较高: 因电机能够回馈能量,无功功率损失小,所以设备功率因素较高,达95%以上; 3瞬间停电不一定导致变频器跳闸停机: 这是因为一些设备在瞬间停电时可能正处于制动(发电、回馈能量状态),所以瞬间停电干扰对设备的影响就没有那么大4电网谐波较低: 共用直流母线平衡了变频器的直流母线电压,设备启动、停止时对电网的冲击也低; 5可以急降速: 不存在制动电阻消耗能量,因为电机在停机时成了发电机,能量回馈到直流母线上了; 6允许频繁起动操作: 因为有共用直流母线的存在,设备启动、停止时对电网和电气设备的冲击也减小了,因此允许频繁起动操作; 7多台变频器不需相同的额定功率: 各电机也不需相同功率,但差别不要过大,最适合比例连动控制;

8可以驱动三相永磁同步电机。 对于一般的系统集成商来说,采用的共用直流母线方式都是共用直流均衡母线方式。因为这种方式对于设计人员来说更加方便:因为采用了成品变频器,就比较容易设计外围电路、功能强(变频器本身具有比较强的功能)、采购方便、安装/维修方便等。 对于专业制造厂家或其他场合而言,可能用到共用直流回路母线方式要多一些。因为这种方式采用了1个整流器和多个逆变器,成本更低。但功能相对较弱(单独的逆变器和变频器相比,功能终究要弱一些),而且采购、安装/维修可能也没那么方便。 下面详细说明一下共用直流均衡母线和共用直流回路母线的定义和异同点: 共用直流均衡母线:下面是在施耐德ATV71系列变频器的直流母线应用方式: 几个变频器并联连接在直流母线上:应用时建议将几个变频器并联连接在直流 母线上,因为必须保证电机的全部功率。每个变频器使用各自的充电电路。 1

FRD变频器基本参数设置

导入新课: 变压器变频器的发展及应用范围 变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。 20世纪60年代以后,电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。 20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速的研究得到突破,20世纪80年代以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。 20世纪80年代中后期,美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器技术实用化,商品投入市场,得到了广泛应用。步入21世纪后,国产变频器逐步崛起,现已逐渐抢占高端市场。 讲授新课: 课题一:变频器功能参数设置与操作 一、教学内容 1、变频器的概念:是一种将固定频率的交流电变换成频率、电压连续可调的交流电,以供给电动机运转的电源装置。 2、变频器分类: (1)交-交变频器 它是将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源,其主要优点是没有中间环节,变换效率高。但其连续可调的频率范围较窄,故主要用于容量较大的低速拖动系统中。又称直接式变频器。 (2)交-直-交变频器 先将频率固定的交流电整流后变成直流,再经过逆变电路,把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电,又称为间接型变频器。由于把直流电逆变成交流电较易控制,

因此在频率的调节范围,以及变频后电动机特性的改善等方面,都具有明显的优势,目前使用最多的变频器均属于交-直-交变频器。 二、实训目的和要求 1.熟悉变频器主回路接线; 2.熟悉操作面板显示及各按键操作; 三、三菱FR-D700变频器主回路接线 1. FR-D700变频器主回路接线图如下图 四、变频器的操作面板及使用 1、变频器操作面板如下图 2、操作面板各按键功能 按钮/旋钮 功 能 备 注 PU/EXT 键 切换PU/外部操作模式 PU :PU 操作模式 EXT :外部操作模式 使用外部操作模式(用另外连接的频率设定旋钮和启动信号运行)时,请按下此键,使EXT 显示为点亮状态 RUN 键 运行指令正转 反转用(Pr.40)设定 STOP/RESET 键 进行运行的停止,报警的复位 SET 键 确定各设定 MODE 键 模式切换 切换各设定 设定用旋钮 变更频率设定.参数的设定值 3、操作面板单位表示及运行状态表示见下表 指示灯显示 说明 备 注 设定用旋钮 运行状态 指示区 监视器

日立变频器维修

1引言 日立,在自动化领域相对于西门子,ABB,三菱等一线品牌来说,还是一个相对比较陌生的品牌,其实在工控行业中日立的产品还是经常会看到的,像MICRO EH系列以及较大型的EH-150系列PLC,L系列,SJ系列,J系列变频器,以及交流伺服产品等等,在国内还是有一定的使用量。特别是日立变频器在启动负载较大的输送搅拌装置,需要四象限运行的升降装置,以及纺织化纤行业的卷绕等应用方面都有较多的应用实例。 日立变频器在选型划分上还是比较清晰的,现在市面上正在销售中的变频器包括经济型的L100系列,以及涵盖L100功能的SJ100矢量型变频器,无速度传感器矢量控制的SJ300系列变频器,电梯专用的SJ-300EL系列变频器,风机水泵专用的 L300P系列变频器。现在,市场上的几款日立变频器性能稳定,特别是日立具有专利技术的无速度传感器矢量控制,使得日立变频器在低速时的启动特性相当优越。现在的日立变频器在功能应用上也比较丰富,在同类变频器上经常用到的内置PID 功能,RS-485通讯功能,16段加减速功能,电机并行运行功能,速度升降功能,参数拷贝功能,三线运行功能等在日立变频器的应用中都能一一找到。特别值得一提的是当两台电机在并行运行时同时采用矢量控制,这对于一般变频器是很难做到的,大家都知道,矢量控制时对于电机的参数要求都非常精确。功率,电流,电压,定转子的阻抗都得非常准确,而两台电机并行运行时恰恰很难做到这一点。这可能也是日立变频器的一个亮点。日立变频器在可选件的应用上相对来说不是很多,在通讯选件上主要有Profibus,Device Net等可选。在抗干扰,抑制高低谐波,射频干扰上,日立变频器还是有多种选件可选,交直流电抗器,RFI滤波器,LCR输出正弦滤波器等都为抑制变频器的对外干扰做了很好的保证。 今天有客户送来一个日立变频器,显示缺相报警,为了能够顺利修复这台变频器,我们花时间画下了日立变频器的缺相保护电路如下:

HITACHI日立变频器共直流母线解决方案

Application Note: Powering Inverters from a DC Supply Hitachi America, Ltd. ? 2002 Hitachi America, Ltd.

Powering Inverters from DC It is possible to power inverters from a DC Power source, or to connect the DC Bus of multiple inverters together to achieve energy savings, since inverters in power driving mode can use power from those that are in regeneration mode. [1] Connection method There are several ways for DC bus connection of the inverters. (Examples of 3-phase 200V or 400V class inverter.) ? Advantage and disadvantages of each connection method. Item Contents Advantage Disadvantage ? Connecting to + & - terminal ? No concern for the rectifier bridge diodes. ? There will be no inrush current limiting. ? Connecting to AC inputs and - terminal ? Integrated inrush current limiting circuit is used. ? Rectifier bridge diodes of the main inverter may need to be up-sized. DC power Case 1 : Connected in parallel to a common DC bus AC power Case 2 : Connected in parallel to an A-fed inverter AC power Case 3 : AC & DC Connected together DC supply connection methods ? Connecting to + and - terminal ? Connecting to AC inputs and - terminal

变频器中几种典型的在线电压电流检测方案设计

变频器中几种典型的在线电压电流检测方案设计 1. 前言 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置, 其最主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。简单地说变频器是通过改变电机输入电压的频率来改变电机转速的。从电机的转速公式可以看出,调节电机输入电压的频率f,即可改变电机的转速n。目前几乎所有的低压变频器均采用图1所示主电路拓扑结构。 部分1为整流器,作用是把交流电变为直流电,部分2为无功缓冲直流环节,在此部分可以采用电容作为缓冲元件,也可用电感作为缓冲元件。部分3是逆变器部分,作用是把直流电变为频率可调整的三相交流电。中间环节采用电容器的这种变频器称之为交直交电压型变频器,这种方式是目前通用型变频器广泛应用的主回路拓扑。本文将重点讨论这种结构在电压、电流检测设计中应注意的一些问题。变频器在运行过程中为什么要对电压、电

流进行检测呢?这就需要从电机的结构和控制特性上说起: ①三相异步电动机的转矩是由电机的磁通与转子内流过电流之 间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。 ②变频器运行中,过载起动电流为额定电流的1.2~1.5倍;过流保护为额定电流的2.4~3倍(根据不同性质的负载要求选择不同的过流保护点);另外还有电流闭环无跳闸、失速防止等功能都与变频器运行过程中的电流有关。 ③为了改善变频器的输出特性,需要对变频器进行死区补偿,几种常用的死区补偿方法均需检测输出电流。 ④电动机在运转中如果降低指令频率过快,则电动状态将变为发电状态运行,再生出来的能量贮积在变频器的直流电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,就需要对电压进行及时、准确地检测,给变频器提供准确、可靠的信息,使变频器在过压时进行及时、有效的保护处理。同时变频器上电过程、下电过程都需要判断当前直流母线电压的状态来判断程序下一步的动作。 鉴于电压、电流检测的重要性,在变频器设计中采用对电压、电流进行准确、有效检测的方法是十分必要的。下面分别就几种方法进行探讨。 2.在线测量电压的几种方案设计

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