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；

-独特的功率柜风道设计，主要发热元件都靠近或处于风道中，散热效果好，保证了系统承受过载的能

力；

«抗电网电压波动能力强，当电网电压在-15 %〜+15%范围内波动时，系统可以正常

工作；对于功率单元，在电压-25 %〜+20%范围内变化时，都可正常工作。

1.5其它特点

・故障自诊断能力强，监测系统中所有主要参数及接口信号；

*全中文操作界面，基于Windows操作平台，10.4英寸彩色液晶触摸屏，便于就地监

控、设定参数、选择功能，调试操作简单，友好，显示内容丰富；

・内置PLC可编程控制器，易于改变和扩展控制逻辑关系，并且安全可靠；

«系统具有标准的计算机通讯接口RS232或RS422、RS485,可方便的与用户DCS系统

工控系统组态建立整个系统的工作站，进一步提高系统的自动化控制程度，实现整个工控系统的全闭环监控，从而获得更加完善的、可靠自动化运行；

*单元模块化结构，维修简单，所有单元可以互换，备件少；

*先进、及时、迅捷、永远追求完美的售后服务体系。

二、罗宾康系列变频调速系统原理

1. 2罗宾康无谐波咼压变频器

罗宾康高压变频器具有对电网谐波干扰小，输出波形好，输出不存在谐波从而减少电动机附加发热以及噪声，输入功率因素高等特点，义被称为完美无谐波变频器。其实质为多个串联的PWM电压源型变频器，将若干个独立的低压变频器串联起来，从而实现高压输出。电网电压通过隔离降压后给每个作为功率单元的低压变频器供电。每个低压变频器为交一直一交PWM电压源型逆变器，输出电源为三相电压630V，功率为丁频50Hz，每个低压变频器串联起来，就形成了星形结构，实现变频高压直接输出，给高压电动机供电。3kV输出电压等级的变频器主电路结构如图1所示，每个功率单元分别由输入变压器的1组二次绕组供电，9个功率单元通过光纤联到中央控制系统，按照一定的相位差进行迭加达到所需要的高压。单个功率单元组成如图2所示。

图】罗宾廣无谐波3 kV靑压变频器组成结构示童图Fig. 1 Structural diagram of Robbison PH-6-6-3 000 type

图2 罗宾康高压变频器单个功率单元组成示jfcBB

Fig. 2 Structural diagram for power unit of

Robbison PH-6-6-3 000 type

为了减少输入谐波，在完美无谐波变频器中每个功率单元电源之间以及变压 器之间相互绝缘，在变压器绕制时产生一定相位差，以消除每个功率单元引起的 谐波电流。以3kV 变频器为例，9个二次绕组采用延边三角形，分为3个不同的 相位组，互差20°形成了 18脉冲整流的二极管整流电路结构，将失真减少到 4%〜5%.使初级电流波形近似为正弦波，满足高压电动机对电压和电流失真的 要求［2］。 罗宾康无谐波变频器具有很高的功率因数。 由于变频器输入功率因数主要与变频 器中间直流环节（电压源型或电流源型）有关。电压源型直流环节为电容，电机 需要的无功电流由电容提供，而不需要和电网交换，变频器输入功率因数高，在 整个速度范围段内基本保持不变•电流源型直流环节为大电感，电机需要的无功 电流还需与电网交换，功率因数较低，且随着电机负载的降低而降低 ［3］。罗宾

康高压变频器采用的是电压源型逆变器，在低负载的情况下比普通电流源变频器 具有优秀的功率因数，输入总功率因数可达到 0. 95以上。

罗宾康系列高压变频调速系统组成部分包括变压器柜、 功率柜、控制柜及旁 路柜（可选），如图2-1所示。

变屋器枢 功率柩 控制柩

图2-1 罗宾康串联H 桥高压变频调速系统典型组成部分

图中主要示意系统的组成部分， 具体到各系列产品的实际安装方式，

可能有所区别。尤其是

针对800kW 以下的系列产品，采用了优化设计方案，不但保证了整个系统的可靠性， 而且更加紧 凑，降低了对用户的安装空间的要求。（功率柜的数量随装置的具体的容量而不同）

图2.2是串联H 桥式高压变频调速系统功率电路

（6串/相）原理图，以输岀6kV ，每相6（ 6kV

产品也可能每相 5个单元串联，对于 10kV ，每相8或9个单元）。图中 6 kV 电网电压直接给移 相变压器供电，移相变压器二次侧有

18个独立的三相低压绕组。每一个三相低压绕组给一个低

压单相变频器（称为H 桥，或功率单元）供电，其电路图如图2.3所示。在图2.2给岀的例子中， 输岀到电机的三相中，

每一相由6个功率单元串联，

三相共18个功率单元，即可输岀三相对称，

电压、频率都可调的变压、变频电源。最高输岀电压为 6 kV ,频率50Hz,可直接驱动6kV 的三相

异步电动机。变频器输岀 10kV 电压，功率柜增加每相功率单元的串联个数即每相

8单元或9单

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