新一代高压变频器设计方案

迫币乙再粒制应用２００８，３５（１１）变频与调速。Ｅ№Ａ新一代高压变频器设计方案

王建乔，孙少华

（卧龙电气集团股份有限公司，浙江上虞３１２３００）

摘要：介绍了移相级联式高压变频器的结构和特点。这种高压变频器所用功率器件少，负荷均衡，输入输出线性度好，具有良好的控制特性。

关键词：高压变频器；移相；级联

中图分类号：ＴＭ９２１．５文献标识码：Ａ文章编号：１６７３．．６５４０（２００８）１１－００３９－０３

ＡＮｅｗＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＩｎｖｅｒｔｅｒＤｅｓｉｇｎ

ＷＡＮＧ肠ｎ—ｑｉａｏ．ＳＵＮＳｈａｏ—ｈｕａ

（ＷｏｌｏｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｙｕ３１２３００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｐｈａｓｅ—ｓｈｉｆｔｅｄｃａｓｃａｄｅｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒｈａｓｂｅｅｎｐｍｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒｕｔｉｌｉｚｅｓｆｅｗｅｒｐｏｗｅｒｓｗｉｔｃｈｅｓａｎｄｈａｓａｂａｌａｎｃｅｌｏａｄ，ａｇｏｏｄｌｉｎｅａｒｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔａｎｄａｐｅｒｆｅｃｔｃｏｎｔｒｏｌｆｅａｔｕＩｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇＩＩｖｏｌｔａｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｅｄ；ｃａｓｃａｄｅ

０引言

一种新型的高压变频器在卧龙电气集团股份有限公司已投入规模化生产，这种被命名为ＷＬｄｒｉｖｅ－ＨＶ的系列高压变频器采用ＨＶ—ＩＧＢＴ功率器件、全桥级联式多电平逆变技术、多重化输出和模块化设计方案，具有结构简洁、安全可靠、无谐波污染和可直接驱动普通异步电动机等特点。现将这种高压变频器简介如下。

１系统结构

ＷＬｄｒｉｖｅ．ＨＶ系列高压变频器的结构如图１所示，由移相变压器、功率单元和控制器等组成。

图１移相级联式高压变频器结构图

移相级联式高压变频器采用３个独立功率单元串联的方式来实现高压输出，其原理如图２所示。电网电压经过二次侧多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三组输入、单组输出的交．直一交ＳＰＷＭ电压源型逆变器结构，如图３所示。将相邻功率单元的输出端串联起来，形成Ｙ联结结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电动机。每个功率单元分别由输入变压器的一组二次绕组供电，功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。

以额定输出电压为６ｋＶ的变频器为例，每相由３个额定电压为１１５５Ｖ的功率单元串联而成，输出组电压最高可达３４６５Ｖ，线电压可达６０００Ｖ左右，每个功率单元承受全部的输出电流，但只提供１／３的相电压和１／９的输出功率。这种设计，使得单元的电压等级和串联数量决定变频器输出电压，单元的额定电流决定变频器输出电流。由于不是采用传统的器件串联方式来实现高压输出，而是采用整个功率单元串联，因此不存在功率器件串联引起的动态均压问题。单元内采用３３００Ｖ的ＨＶ—ＩＧＢＴ，以达到在满足输人、输出波形质量要求的前提下，尽量减少每组串联单元的个数，降低成本，提高可靠性。

～３９—　万方数据

高压变频器使用手册——中英文版-第2章

第2章 ChapterⅡ 安装与接线 Installation & Connection 本章简要介绍PowerSmart TM变频器的安装与接线 The chapter introduces installation and connection of PowerSmart TM Drive briefly 2.1产品确认 2.1 Product Confirmation 拿到产品时，请确认下表中所列项目： When you get the product, please confirm the items listed in below table: 表2-1 Tab2-1

如有不良情况，请与本公司业务部门联系。 If there unfavorable condition, please contact with our corporate business sector. 2.2 安装环境的要求和管理 2.2 Requirements and Management of Installation Environment 2.2.1 安装现场 2.2.1 Installation Field 安装变频器的地点应满足通风散热和操作的要求。变频器背面离墙的距离不小于600mm，正面离墙的距离不小于1.5米。变频器顶部（从风机顶部算起）到屋顶的距离不小于500mm。 The site of installing drive should satisfy the requirements of ventilation, heat dispersion and operation. The distance between back face of drive and wall should not be less than 600mm, the distance between front face of drive and wall should not be less than 1.5m. The distance between top of drive (calculated from the top of fan) and ceiling should not be less than 500mm. 2.2.2环境标准 2.2.2 Environment Standard 变频器安装在电气室内，工作环境温度为0～40o C。由于工作中变频器将散发出大量热量（约电动机每100KW散发出3.5KW热量），电气室要配备通风或空调装置。 Drive is installed in electric room with operation environment temperature 0～40o C. Because the drive will give off much heat (approximately, motor gives off 3.5kw heat per 100KW during) operation, electric room should be equipped with ventilation or air-conditioning device. 环境湿度最高为相对湿度90%，要避免凝露，例如在潮湿季节，特别是当变频器不工作时，不要将室内温度降得太低。

第2章-ABB-ACS800变频器的硬件组成

第2章 ABB ACS800硬件组成 ABB用R2，R3…直到R8来标记不同的外形规格、技术数据和尺寸图，外形规格不标在传动单元的型号标签上。传动单元的外形规格请参见选型手册技术数据章节的等级表一栏。 ACS800-01 ACS800-04 R2~R6 R7~R8 变频器由以下基本单元组成 1 整流单元

● 2 储能单元 ● 3 逆变单元 ● 4 制动单元 ● 5 控制单元一整流单元整流器与供电电网相连，将三相交流电整流为直流电，为中间直流环节提供能量。能量既能从电网流向直流环节，又能从直流环节流向电网。 ? 1 二极管整流 ? 2 二极管+晶闸管整流 ? 3 晶闸管反向并联整流 ? 4 IGBT整流

二储能单元 ? 1 电容储能 ? 2 电感储能三逆变单元 ?IGBT 四控制单元

RDCU-02C或RDCU-12C RMIO-01C或RMIO-11C RMIO-02C或RMIO-12C 1功率板 AINP+AINT+APOW+AGDR-------R7，R8 + + AINP-01C AINT-02C APOW-01C + = RINT

AGDR-71C 2电路板连接图主电路：完成对电机提供驱动功率的变换过程电路板: 控制电路完成计算，通讯，数据采集和电机控制等功能。 3 诊断和控制盘接口板(ADPI) 板上有控制盘的连接座，红色指示灯和绿色指示灯，每个模块可以并联两块这样的电路板(用于平板式安装和书架式安装)，控制盘即插即用，两个控制盘不能同时工作。

4 电机控制和I/O 板(RMIO-02C或RMIO-12C) 5 ACS800-04主电路板(AINT) 它的功能包括：

变频器设计方法

变频器设计方法一、变频调速系统设计的一般性方法（一）变频调速系统设计的内容和步骤变频调速系统设计的主要内容和步骤如下：（1）控制系统总体方案设计，明确系统的总体要求及技术条件。包括系统的基本功能、控制方案选择以及性能指标（响应时间、稳态精度、通信接口）等；（2）设计主电路拓扑结构，选定逆变器件类型；（3）确定控制策略和控制方式；（4）选择主控制芯片；（5）选择各物理量的传感器和检测电路；（6）系统硬件设计，包括主电路模块、驱动与保护电路，与CPU 相关的电路、外围设备、接口电路、逻辑电路及键盘显示模块；（7）系统软件设计，包括应用程序的设计、管理以及监控程序的设计；图4-25 变频调速系统的研发过程

（8）在各单元软硬件调试合格的基础上，进入系统实验与统调阶段。变频调速系统的研制开发过程如图4-25所示。（二）变频调速系统总体方案的确定确定变频调速系统总体方案是设计系统的第一步。总体方案直接影响整个控制系统的投资、性能品质及实施难度。确定控制系统的总体方案必须根据实际应用的要求，结合具体被控对象而定。但在总体设计中还是有一定的共性，大体上可以从以下几个方面考虑。 1.选择主电路拓扑结构根据系统容量的大小以及实际要求选择合理的变频调速系统主电路拓扑结构。20世纪80年代以来，以GTO、BJT、MOSFET为代表的自关断器件得到长足的发展，尤其是以IGBT为代表的双极型复合器件的惊人发展，使得电力电子器件正沿着大容量、高频率、易驱动、低损耗、智能模块化的方向迈进。伴随着电力电子器件的飞速发展，逆变器主电路的结构也日趋多样化。（1）普通三相变频器通常也称为二电平变频器，即第二章中所讲的交-直-交型变频器，这种拓扑结构比较简单，为了获得大功率可采用器件的串并联来实现。（2）交-交变频电路普通二电平逆变器直流侧电压通常由交流电整流获得，因为存在直流环节，所以逆变器效率不高，主电路相对复杂。而交-交直接变频电路省去中间直流环节一次功率

罗宾康高压变频器介绍

我主要写的是应用场合及功能介绍罗宾康高压变频器介绍一、产品介绍 1、罗宾康系列变频调速系统特点 1.1高效率、无污染、高功率因数第宾康系列高压变频调速系统采用的是功率单元串联的高-高方案，采用了多绕组高压移相变压器，二次侧绕组中流过的电流，在变压器一次侧叠加时，形成非常逼近正弦波的电流波形。经过实际测试，50Hz运行时，网侧电流谐波<2 %，电机侧输岀电压谐波 <1.5 % （即使在40Hz时，仍然<2 % ），成套装置的效率>97 %，功率因数>0.96。完全满足了 IEEE519 —1992对电压、电流谐波含量的要求； *通过采用自主开发的专用PWM空制方法，比同类的其它方法可进一步降低输岀电压谐波1?2% 。1.2先进的故障单元旁路运行（专业核心技术） *为了提高系统的可靠性，整个变频调速系统中考虑了一定的输出电压裕量，并在各功率单元中增加了旁路电路。当某个功率单元岀现故障时，可以自动监测故障并启动旁路电路，使得该单元不再投入运行，同时程序会自动进行运算，调整算法，使得输出的三个线电压仍然完全对称，电机的运行不受任何影响； *以6kV高压变频调速系统为例，每相有6个单元时，预置好参数，当某一相中有2 个功率单元岀现故障时，故障单元将自动旁路，系统仍然可以满负荷运行；即使某一相中所有6个单元故障，全部被旁路，系统输岀容量仍可高达额定容量的57.7 %。这种控制方法处于国际先进，国内领先水平，将大大提高系统的可靠性。 .3高性能的控制技术 *罗宾康系列高压变频调速系统率先实现了简易矢量控制技术，可以实现恒转矩快速动态响应，并且具有加、减速自适应功能，即可根据运行工控参数的实际情况，自动调整加、减速时间，在不超过最大允许电流的情况下，快速达到设定频率或转速。同时，系统可以自动识别电机转速，用户可以不考虑电机目前的运行状态，电机不需要停止运行时，可直接实现电机的启动、加速、减速或停止操作； *罗宾康系列高压变频调速系统还可以实现反馈能量自动限制功能。 1.4高可靠性 *控制电源可实现外部220V供电和高压电源辅助供电双路电源自动切换，同时配置了UPS即使两路电源都岀现故障时，控制系统仍然可以工作足够长的时间，控制整个系统安全停机，发岀报警，并记录故障时的所有状态参数； *高压主电路与低压控制电路采用光纤传输，安全隔离，使得系统抗干扰能力强； ?当单元故障数目超过设定值，系统可自动切换到工频运行（自动旁路柜）； ?移相变压器有完善的温度监控功能；

通用变频器的设计

摘要使异步电动机实现性能好的调速一直是人们的理想,过去如变极调速、绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速均属于有级调速；而调压调速虽能平滑调速,但调速范围不大,耗能多,仅限于小功率,无法和直流调速系统相比。随着新技术、新理论的不断发展,变频调速技术应运而生,其控制方式完全可以和直流调速系统相媲美。因此变频器的应用日益广泛，变频器性能的优劣直接影响着电机的运行特性，所以如何提高变频器的优化控制成为变频技术的关键。在变频调速中关键的一项就是控制端SPWM波的产生,它不仅要求电压和频率变化呈线性关系,而且要求输出波形尽可能接近于正弦波,特别是对于一些性能指标要求较高的全控型开关器件如IGBT等,其开关频率很高,因此就要求SPWM波发生器要达到一定的开关频率,基波频率也要求相对较高。为了解决这个问题,可以利用SLE4520这块集成芯片,来生成满足要求的SPWM波。本设计就是利用AT89C51单片机作为控制主机，与三相PWM集成芯片SLE4520配合工作，设置一种SPWM波生成的算法，通过单片机的定时模块产生脉冲，并将其送入SLE4520中，最后将SPWM脉冲送至逆变桥臂上下的IGBT中来控制逆变电路。本设计的优势在于可以通过键盘/显示来进行变频器的智能控制。在不同的工作状态下，可以显示不同的数据，再配合上各种故障保护电路，可以使得变频器安全的工作。关键词：SLE4520 单片机 SPWM脉冲

ABSTRACT To achieve good performance asynchronous motor speed is ideal, such as speed regulating pole change motor rotor asynchronous and winding speed rotor circuit resistance of all belong to have stepless speed regulation, And although speed regulating speed can be smooth, but not more than energy-consuming, speed limits, only small power, compared with dc speed control system. With the new technology, the new theory of frequency conversion technology unceasing development, the control mode, and can completely Dc speed control system. But in the frequency conversion control is one of the key is the wave of SPWM not only requires the voltage and frequency variation, and the requirements of a linear relationship between output waveform in sine as close as possible, especially for some performance index to demand higher all-controlling switching device IGBT etc, such as the high frequency switching, so requires SPWM wave generator to reach a certain switching frequency wave frequency also require relatively high. In order to solve this problem, you can use SLE4520 this integration chip, to meet the requirements of SPWM wave generated.This design is to use AT89C51 as host, and three-phase PWM control SLE4520 integrated chips, setting an SPWM wave generated by MCU timing algorithms, and will produce pulses module to SLE4520, finally will SPWM inverter pulse to bridge the arm upper-and-lower IGBT inverter circuits to control. The design of the keyboard/strengths can display for converter intelligent control. In different working conditions, can show the different data, combined with the various fault protection circuit, can make the job security. Keywords：SCM（Single Chip Microcomputer）SLE4520 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)

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

高压变频器方案

一、概述高压变频器调速系统是将变频调速技术应用于大功率高压电机调速的一种电力换流装置，是国家大型设备节能技术改造及建设推广项目，应用范围广泛，应用高压变频调速器能大幅度降低电机的电耗，其节能效果一般在30%以上，具有明显的节能与环保效益，对提高企业的能源利用率，延长设备的使用寿命，减少设备运行费用与设备维护费用，确保用户的用电质量与用电可靠性，能起到极大的促进作用。在社会积极倡导各行业节能、减排的今天，甲方同时也做出积极地响应。甲方对现场控制对象（高惯量风机）提出的高性能控制装置高压变频器无疑就是其中的一例。根据现场使用情况、工艺要求，利用选用优良的大功率、高电压变频控制装置，不但可以调节电机的转速、转矩充分发挥其电气机械特性，而且可以更大程度上为钢厂、社会节能同时能够获得的更大的经济效益。本系统方案就是给现场高惯量风机选择一款综合性能较好的高压变频器。二、被控设备基本参数、工作环境、电网情况 1、风机：型号：Y5-2*48N026.5F 流量：700000m3/h 转速：965r/min 转动惯量：23000kg/m3 2、驱动电机：型号：YBPK710-6 额定功率：2240KW 额定电压：6KV 额定电流：261A 变频运行：电动机Y型接法效率：96.0% 功率因素：0.86 绝缘等级：F 3、设备现场环境情况：温度：0-40℃湿度：≤95%，不凝露 4、10KV电网情况额定电压：10KV 正常电压波动范围：+/-10% 额定频率：50HZ 频率变化范围：+/-10% 三、高压变频器控制方案及选择交流变频调速技术是现代化电气传动的主要发展方向之一，它不仅调速性能优越，而且节能效果良好。实践证明，驱动风机、水泵的大、中型笼型感应电动机，采用交流变频调速技术，节能效果显著，控制水平也大为提高。目前，变频调速技术已广泛应用于低压（380V）电动机，但在中压（3000V以上）电动机上却一直没有得到广泛应用，造成这种情况的主要原因是目前在低压变频器中广泛应用的功率电子器件均为电压型器件，耐压值基本都在1200-1800V，研制高压变频器难度较大，为了攻克这一技术难题，国内外许多科研机构及大公司都倾注大量人力物力进行研究，工业发达国家高压变频器技术已趋于成熟，国外几家著名电器公司都有高压大容量变频器产品，典型的如美国A-B（罗克韦尔自动化公司所属品牌）、欧洲的西门子公司、ABB 公司等。这些公司产品的电压一般为3-10kv，容量从250-4000kw，所采用的控制方式、变流方式及其他方面的关键技术也有很大差别。 A-B 从1990 年研制成功并开始投入商业运行的变频器主要采CSI-PWM技术，即电流源逆变-脉宽调制型变频器，采用电流开关器件，无需升降压变压器即可以直接输出6KV 电压，分强制风冷和水冷型，功率从300 到18000 马力，至今已经应用于多个行业上千台应用记录。是最有影响力，最为广泛接受的中压变频技术。美国罗宾康公司采用大量低压电压型开关器件，配合特殊设计的多脉冲多次级抽头输出隔离整流变压器，同样能够实现输出端直接6 千伏输出，由于是大量低压元件串接，故被称之为多极化电压性解决方案。西门子公司和ABB 公司分别采用中压IGBT 和IGCT 器件，是典型的电压型变频器。器件耐压等级为4160/3300V，直接输出电压最高达3300V。所以国内也有将此种方案称为高中方案，对应的将6KV-6KV（如A-B 方案）称为高高方案。中压变频器的发展和广泛应用是最近十几年的事情，相比之下低压变频器的应用却已经有超过二十年的时间。在中压变频器大面积推广应用之前，也出现了另外一种方案。即采用升降压变压器的“高-低-高”式变频器，

变频器硬件设计方案

一．设计思路通用型变频器的硬件电路主要由3部分组成:整流电路、开关电源电路以及逆变电路。整流电路将工频交流电整流为直流,并经大电容滤波供给逆变单元;开关电源电路为IPM和计算机控制电路供电;逆变电路是由PM50RSAl20组成。二．控制回路 1.整流电路整流电路中,输人为380V工频交流电。YRl～YR3为压敏电阻,用于吸收交流侧的浪涌电压,以免造成变频器损坏。输人电源经二极管整流桥6R130G-160整流为直流,并经电的作用。发光二极管用于指示变频器的工作状态。Rl是启动过程中的限流电阻,由El～E4大电容滤波后成为稳定的直流电压,再经电感和电容滤波后作为逆变单元和开关电源单元的电源。R2和R3是为了消除电容的离散性而设置的均压电阻,同时还起到放于E1～E4容量较大,上电瞬间相当于短路,电流很大,尺l可以限制该电流大小,电路正常状态后由继电器RLYl将该电阻短路以免增加损耗。继电器的控制信号SHORT来自于计算机,上电后延时一定时间计算机发出该信号将电阻切除。R1应选择大功率电阻,本电路中选择的是20W的水泥电阻,而且为了散热该电阻安装时应悬空。电路中的+5V、+12V和±15V电压是由开关电源提供的电压。LVl是电压传感器,用于采集整流电压值,供检测和确定控制算法用。UDCM是电压传感器的输出信号。通过外接插排连接至外接计算机控制电路。 2.开关电路输出电压进行变换,为IPM模块和外接的计算机控制电路提供电源,提供的电压为±该电路主要由PWM控制器TL3842P、MOSFETK1317和开关变压器组成, 其功能是对整流电路的流15V、+1直2V、+5v。

一次风机高压变频器冷却方案

高压变频器冷却方案由于变频器本体在运行过程中有一定的热量散失，为保证变频器具有良好的运行环境，需要为变频器室配备一套独立的冷却系统。综合冷却系统的投资和运营成本、设备维护量、无故障运行时间，现提出以下三种冷却系统解决方案：一、空调密闭冷却方式 1.1系统介绍为了提高高压大功率变频器的应用稳定性，解决好高压变频器环境散热问题。目前常用的办法是：密闭式空调冷却。该方法主要是为高压变频器提供一个固定的具有隔热保温效果的房间，根据高压变频器的发热量和房间面积大小计算出空调的制冷量，从而配备一定数量的空调。采用空调冷却时，房间的建筑面积过大会增加空调冷却负荷。同时，由于变频器排出的热风不能被空调全部吸入冷却，因此，造成系统运行效率低，造成节约能源的二次浪费。变频器室内的冷热风循环情况如下图所示。变频器从柜体的正面和后面吸入空气，经柜顶风机将变频器内部的热量带走排到室内。从而在变频器室上部形成一个温度偏高、压力偏高的气旋涡流区，在变频器的正面部分形成一个偏负压区。在运行中，变频器功率柜正面上部区域实际上是吸入刚排出的热风进行冷却，形成气流短路风不能达到有效的冷却效果。空调通常采用下进上出风结构，从而与变频器在一定程度上形成了“抢风”现象，这就是“混合循环区”。在这个区域变频器吸入的空气不完全是空调降温后的冷空气，空调的降温处理也没有把变频器排出的热空气全部降温，从而导致了整个冷却系统的运行效率不高。变频器自身是节能节电设备，而通常采用的空调式冷却则造成能源的二次浪费。这种情况在大功率、超大功率的变频应用系统中更加明显。 1.2空调技术特点

a)高效制冷 b)广角送风，室温均匀舒适 c)防冷风设计，送风舒适 d)独立除湿 e)低温、低电压启动 f)室外机耐高温运转 g)室内密闭冷却 h)防尘效果好 i)运行成本高

1通用变频器的硬件电路设计

1通用变频器的硬件电路设计 1.1通用变频器的总体设计本设计的系统以TI公司的TMS320LF2407A为控制核心，由主电路、系统保护电路和控制电路组成，其总体设计图如图3.1所示。图1.1 基于DSP的通用变频调速系统总体设计图其中主电路部分由整流电路、滤波电路、逆变电路(IPM)和IPM驱动电路与吸收电路组成。其工作原理是把单相交流电压通过不可控整流模块变为直流电压，整流后的脉动电压再经过大电容C1，C2平滑后成为稳定的直流电压。IPM逆变电路对该直流电压进行斩波，形成电压和频率均可调的三相交流电，提供给电机。

系统保护电路包括过压、欠压保护、限流启动、IPM故障保护与泵升控制等。过压、欠压保护是利用电阻分压采集母线电压，与规定值相比较；限流启动是由于开启主回路时，大电容充电瞬间引起的电流过大，这样可能会损坏整流桥，因此在主回路上串联限流电阻R1，当电容电压达到规定值时，启动继电器把R1短路，主回路进入正常工作状态；IPM故障保护是IPM内部集成的各种保护功能，包括过电流保护功能、短路保护功能、控制电源欠电压保护和管壳及管芯温度过热保护。把上述各种故障信号进行综合处理后形成总的故障信号送入DSP(TMS320LF2407A)的PDPINTA故障中断入口，进而封锁DSP的PWM波输出。控制电路包括DSP最小系统电路、频率输入电路、光耦隔离电路等。最小系统由DSP本身和外扩的数据SRAM、程序SRAM、复位电路、晶振、译码电路、电源转换电路和仿真接口JTAG电路组成，仿真接口JTAG电路是为了实现在线仿真，同时在调试过程装载数据代码和程序代码；频率输入电路可以设置系统要输出的SPWM波的频率；光耦隔离电路是为了把DSP输出的弱电信号和主电路的强电信号进行可靠隔离。 1.2主电路的设计

伺服驱动器硬件设计方案

伺服驱动器硬件设计方案伺服驱动器的硬件研发主要包括控制板和电源板的设计，控制板承担与上位机进行交互和实时生成精准的PWM信号。电源板的作用根据PWM信号，利用调制的原理产生特定频率，特定相位和特定幅值的三相电流以驱动电机以达到最优控制。一控制板研发 1）控制板的架构主要的任务就是核心器件的选择。安川、西门子等国际知名的公司都是采样ASIC的方式的芯片，这样就可以按照自己的设计需要来制造专用于伺服控制的芯片，由于采样ASIC方式，所以芯片的运行速度非常快，那么就比较容易实现电流环的快速响应，并且可以并行工作，那么也很容易实现多轴的一体化设计。采样ASIC的方式有很多的好处，比如加密等。但是采样ASIC的风险和前期的投入也是非常的巨大的，并且还要受该国的芯片设计和制造工艺的限制。根据我国的实际的国情和国际的因素等多种原因，核心芯片比较适宜采样通用的 DSP，ARM等处理器，比如Ti的C2000飞思卡尔的K60，英飞凌的XE164等。研究台达的伺服驱动器发现其架构是采用Ti的DSP 2812+CPLD，这和我们公司GSK的方案基本一样。我们也是采用DSP2812加CPLD(EPM570T144)来实现核心的控制功能。 2）核心器件的控制功能的分工。 DSP实现位置环、速度环、电流环的控制以及利用事件管理器PWM接口实现产生特定的PWM信号。可以利用其灵活的编程特性快速的运算能力实现特定的控制算法等，还可以利用其自身的A/D完成对电机电流的转换，但是DSP自身的A/D精度普遍较低，并且还受基准电压电源的纹波PCB的LAYOUT模数混合电路的处理技巧影响，所以高档的伺服几乎都采用了外部A/D来完成电流采样的处理。比如路斯特安川等。也有一些高档的伺服使用一些特殊的电流传感器，该传感器的输出已经是数字信号，这样就可以节省了外部A/D芯片和增强抗干扰能力。如西门子的变频器采用 ACPL7860，发那克用于机器人的六驱一体的伺服也是采用了ACPL7860，西门子的伺服S120采用了Ti的芯片AMC1203。 CPLD的作用是用来协助DSP以减少其自身的开销，比如完成速度的计算，位置的计算，控制外部A/D对电机电流进行转换，因此当实现位置环速度环电流环所需要的位置数据，速度数据，电流数据，那么DSP就可以直接从CPLD/FPGA处读取，不需要耗费DSP的宝贵时间来计算这些数据。如果是增量式编码器采用M/T法测速效果是最好的，但M/T法对DSP处理器的资源开销很大, 而CPLD/FPGA可以非常方便使用M/T法进行测速。如果是绝对式编码器也可以非常方便采用CPLD/FPGA来解析通信协议，并实现测速。一些高档的伺服也采用了CPLD/FPGA实现总线和以太网功能。

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

变频器安装方案

变频器安装方案集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

温州市综合材料生态处置中心焚烧、固化及附属设施设备安装及调试项目变频器施工方案编制：审核：批准：上海灿州环境工程有限公司、中易建设有限公司（联合体）二0一五年10月目录 1、适用范围 2、施工准备 3、安装操作流程 4、安装人员 5、风险分析及预防措施说明：因变频器是柜体式（配电柜）安装，所以先安装柜体根据成套配电柜及动力开关柜安装施工工艺标准（HFWX.QB/1-6-009- 2004）施工。 1.适用范围：温州市综合材料生态处置中心焚烧及附属设施设备安装及调试工程电气安装成套配电柜，动力开关柜安装及二次回路接线。 2、施工准备

2.1设备及材料要求业技术标准，符合设计要求并有出厂合格证。设备应有铭牌并注明厂家名称，附件备件齐全。 “长城”标志合格证。 2.2主要机具 2.3施工材料准备工期：半天 3、安装操作流程 3.1安装流程设备开箱检查——设备搬运——基础槽钢制作安装——原接触器开关柜体的拆除搬运——调频器柜体安装及开关柜体安装——调频器的安装——控制调频器接触器、开关的安装——二次回路接线— —送电调试变频器——动力电缆施放对接——试验调整——送电联动试车——联动试车成功交付运行 3.2设备开箱检查 3.2.2 4内部检查：电器设置及元件无损伤裂缺陷。 3.3设备搬运 3.4柜体基础槽钢制作安装触器开关柜体的拆除搬运

3.6调频器柜体及控制调频器开关、接触器柜体(原65T引风机送风机触器开关柜体)安装 Φ12.2mm孔高压柜体钻Φ16.22mm孔。分别用ΦM12、ΦM16镀锌螺丝固定。允许偏差见表： 2铜线与柜体上的接地端子连接牢固。 3.7变频器的安装 ——+40℃，测试环境温度的点应在距变频器约5cm处。在环境温度大于+40℃的情况下，每增加5℃，其运行功率下降30%。相对湿度应不超过90%，无结露现象。在变频器安装的位置应无阳光、无腐蚀性气体及易燃气体、尘埃少、海拔低于1000m、垂直安装、保证热空气排除新的空气进入机柜门入口的通道、无震动。 ≧100mm;上下方：≧150mm。为了防止异物掉在变频器的出风口阻塞风道，必须在变频器出风口的上方加装保护罩。 7天 3.8控制调频器接触器、开关的安装 7天

利德华福高压变频器

利德华福高压变频器应用范围近年来，我国年工业生产总值不断提高，但是能耗比却居高不下，高能耗比已成为制约我国经济发展的瓶颈，为此国家投入大量资金支持节能降耗项目，其中高压变频调速技术已越来越广泛的应用在各行各业，它不仅可以改善工艺，延长设备使用寿命，提高工作效率等，最重要的是它可以“节能降耗”，这一点已被广大用户所认可，且深受关注。从1998年开始，利德华福人通过一年开发，一年开局试验，一年市场考验，其研发制作的HARSVERT-A系列高压变频调速系统，完全具有自主知识产权，适合国内电网特性，符合国内用户使用习惯。该系列高压变频调速系统自2000年投入国内市场后，在市政供水、电力、冶金、石油、石化、水泥、煤炭等行业陆续投入运行。由于安装便捷、操作简单、运行稳定、安全可靠、维护方便，并在节能、节电、省人、省力、自动控制、远程监控等方面效果显着，以及优异的产品性价比和周到的服务，受到用户的广泛欢迎。火力发电：引风机、送风机、吸尘风机、压缩机、排污泵、锅炉给水泵等冶金：引风机、除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵等石油、化工：主管道泵、注水泵、循环水泵、锅炉给水泵、电潜泵、卤水泵、引风机、除垢泵等

市政供水：水泵等污水处理：污水泵、净化泵、清水泵等水泥制造：窑炉引风机、压力送风机、冷却器吸尘风机、生料碾磨机、窑炉供气风机、冷却器排风机、分选器风机、主吸尘风机等造纸：打浆机等制药：清洗泵等采矿行业：矿井的排水泵和排风扇、介质泵等其他：风洞试验等

系统原理 HARSVERT-A系列高压变频调速系统采用单元串联多电平技术，属高-高电压源型变频器，直接3、6、10KV输入，直接3、6、10KV高压输出。变频器主要由移相变压器、功率模块和控制器组成。系统结构功率模块结构功率模块为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆 [功率单元电路结构]变桥进行正弦PWM控制，可得到单相交流输出。每个功率模块结构及电气性能上完全一致，可以互换。（备件种类单一）输入侧结构输入侧由移相变压器给每个功率模块供电，移相变压器的副边绕组分为三

电机变频调速系统硬件设计..

第三章系统的硬件设计及其实现 3.1系统硬件结构总体设计硬件部分包括主电路、保护电路、驱动电路、控制电路。本文所涉及到的主电路的参数是三相完全对称的，其中整流部分采用二极管不可控整流，逆变部分采用的功率器件是IGBT 。系统结构框图如图3- 1所示。380V 三相交流电输入到整流器主电路，调节交流输入变压器使输出直流电压稳定在540V 左右。DSP 的主要任务是输出SVPWM 触发脉冲对逆变器的输出进行控制。在实际的系统组成中，分为强电部分和弱电部分。强电部分和弱电部分相互隔离分开能够减少强电部分对弱电部分的影响，这点对于DSP 的正常运行，变频器的正常工作有很重要的影响。图3-1系统硬件结构总框图主电路:采用交一直一交电压型变频装置。它主要由整流电路、滤波电路、逆变器三部分组成。整流电路是利用二极管三相桥式不可控整流模块将三相工频交流电整流成直流电;滤波电路采用电容滤波，将整流输出的脉动电压转化为平直的直流电压Vdc;逆变器是由IGBT 构成的三相全桥式逆变器。 3.2主电路工作原理在交流变频调速系统中，主回路作为直接执行机构，其可靠性及稳定性直接影响整个系统的运转。主电路一般是由整流电路、中间滤波电路和逆变器三部分组成。本课题选用的是电压型交一直一交变频装置。它包括不可控整流器、大电容滤波、三相桥式逆变器、采样电路、保护电路以及能耗制动电路，其电路原理整流器 TMS320F2812 DSP 直流母线逆变器开关电源 CT1 CT2 M 光耦隔离驱动电路过流保护滤波电路光电编码器上位机键盘 A B C 六路PWM 信号

图如图3-2 图3-2系统硬件主电路图主电路主要包括整流器和逆变器，需要用到整流桥、滤波电容器组、限流电阻和开关、电源指示器、整流二极管等器件。三相交流电源经三相整流桥全波整流成直流电，如电源的线电压为，则三相全波整流后平均直流电压的大小是=1.35UL ，我国三相电源的线电压为380V ，考虑滤波电容的因素，全波整流后的电压是=1.414UL ，故直流电压大约为540V 。滤波电容的功能主要有两点:一是滤平全波整流后的电压纹波;二是当负载变化时，使直流电压保持平稳。由于受到电解电容的电容量和耐压能力的限制，滤波电路通常由若干个电容器并联成一组，又由两个电容器组串联而成，由于电解电容器的电容量有较大的离散性，故电容器组和的电容量不能完全相等，这将使它们承受的电压不相等，为了使它们承受的电压相等，在和二旁各并联一个阻值相等的均压电阻和。限流电阻和开关，当变频器合上电源的瞬间，滤波电容器的充电电流是很大的。过大的冲击电流可能使三相整流桥的二极管损坏，同时也使电源电压瞬间下降而受到“污染”。为了减少冲击电流，在变频器刚接通电源后的一段时间里，电路内串入限流电阻，其作用是将电容器的充电电流限制在允许范围之内。当充电到一定程度时，令开关接通，将电阻短路掉。电源指示, 除了表示电源是否接通以外，还有一个十分重要的功能，即在变频器切断电源后，指示滤波电容器上的电荷是否己经释放完毕。由于的容量较大，而切断电源又必须在逆变电路停止工作的状态下进行，所以没有快速放电的回路，其放电时间长达数分钟。又由于上的电压较高，如不放完.对人身安个将构成威胁。 3.2.1整流二极管及IGBT 的选择 (1)整流二极管的选择 a.确定电压额定值整流二极管的耐压按式((6-1)确定。根据电网电压，考虑A B C M 整流桥

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]

GBP-D和GBP-H系列高压变频器使用说明书

GBP-D和GBP-H系列高压变频器使用说明书焦作市明株自动化工程有限责任公司 2009年11月

目录第1章安全注意事项 (3) 第2章变频器柜体组成 (4) 第3章变频器安装和存放环境 (5) 第4章变频器接线说明 (6) 第6章变频器故障说明与维护 (13) 第7章变频器常见故障处理 (14) 附录1： GBP-D和GBP-H系列高压变频器型号列表 (16) 附录2： GBP-D和GBP-H系列高压变频器功率单元型号列表 (17) 附录3：干式变压器温控仪设置说明 (18) 附录4：调试内容记录表 (19)

第1章安全注意事项 1.1 在使用高压变频器前，请仔细阅读本使用说明书。 1.2 高压变频器（本章以下简称设备）属高压设备，内有能致人伤亡的高压交流电流，使用时请务必遵循本说明书。 1.3 当设备带电或有残余电压时不要打开任何柜门。 1.4 当设备停电之后，功率单元内仍可能存在危险电压，请等待5分钟之后才能打开柜门，否则可能导致电击或伤害。 1.5 在确认设备已经不发烫和不带电之前，千万不要触摸设备内部的任何部位，否则可能导致电击。 1.6 在接触或测量设备内元器件时，必须十分小心，严防表笔接触到其它端子，导致伤害或故障。 1.7 当主电源切断后，必须等待10分钟后，才能切断控制电源，否则可能导致故障。 1.8 在主电源送电之前，必须先送控制电直到触摸屏不再显示“通信中断”为止，否则可能造成设备故障或损坏。 1.9 当确认变频器有部件损坏之后，不得进行再次通入高压主电源，否则可能造成人身伤害和加深设备损坏器件。 1.10 当设备着火时，不要尝试使用设备，否则可能引起火灾。 1.11 必须由经过认证的人员正确设置参数，如果设置了错误参数，系统可能超限运行损坏设备。1.12 只有有资格的人员以及受过培训的人员可以操作设备，不具有资格或未受过培训的人员操作可能导致人员伤害或设备故障。 1.13 在设备有高压电源供电的情况下，一般不要切断控制电源，否则可能导致人身伤害或设备损坏。 1.14 如果高压输入误送到设备的输出端，这样会严重损坏变频器和引起火灾。 1.15 不要阻塞设备的通风口，否则设备内部的温度将会上升导致故障。 1.16 操作前请熟悉设备上的警告标示，否则可能导致电击或伤害。 1.17 当清理或检查时，必须切断主电源和控制电源。 1.18 不要接触旋转的风机，否则可能导致伤害。 1.19 取出功率单元时要当心，功率单元任何侧受到过大的力都会导致人身伤害或功率单元损坏。1.20 设备在运输或安装过程中，不得靠近水源，否则设备进水之后使用过程中可能导致电击或故障。 1.21 用户不允许更改和搬运设备，可能导致人员伤害或设备损坏。 1.22 安装时，设备不得倾斜超过30°，否则设备可能滑落导致伤害或故障。 1.23 确保设备外壳接地良好，接地电阻不得大于4Ω，否则绝缘能力的下降会导致漏电或电击。1.24 设备在吊装时，必须确认吊车、钢绳、吊钩有足够的吊装能力，起吊工具有足够的强度和安全系数，操作方法必须正确，否则会导致人身伤害或设备故障。 1.25 请严格遵照以上安全规范进行操作，否则将可能导致人身的伤害和设备的故障。