利德华福高压变频器分析

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著，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）[功率单元电路结构]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组，根据电压等级和模块串联级数，一般由24、30、42、48脉冲系列等构成多级相叠加的整流方式，可以大大改善网侧的电流波形（网侧电压电流谐波指标满足IEEE519-1992和GB/T14549-93的要求）。

使其负载下的网侧功率因数接近1，无需任何功率因数补偿、谐波抑制装置。

由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，类似常规低压变频器，便于采用现有的成熟技术。

输出侧结构5级叠加的输出侧PWM 波形输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的PWM波形进行重组，可得到阶梯正弦PWM 波形。

这种波形正弦度好，dv/dt小，对电缆和电机的绝缘无损坏，无须输出滤波器，就可以延长输出电缆长度，可直接用于普通电机。

同时，电机的谐波损耗大大减少，消除负载机械轴承和叶片的振动。

当某一个功率模块出现故障时，通过控制使输出端子短路，可将此单元旁路退出系统，变频器可降额机械运行；由此可避免很多场合下停机造成的损失。

控制器控制器由高速单片机处理器、人机操作界面和PLC共同构成。

其中人机操作界面有三种配置：工控PC机界面、嵌入式工控机界面、标准操作面板界面，用户可根据需要进行选择。

单片机实现PWM控制。

人机操作界面解决高压变频调速系统本身和用户现场接口的问题，提供友好的全中文监控界面，使用方便、快捷，同时可以实现远程监控和网络化控制。

内置PLC则用于柜体内开关信号的逻辑处理，可以和用户现场灵活接口，满足用户的特殊需要。

控制器与功率单元之间采用光纤通讯技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能，可靠性大大提高。

另外，控制电源掉电时，控制器可由配备的UPS继续供电，（散热风机电源取自移相变压器）变频器可以继续运行。

功能特点1、启动方式设定变频器具有正常启动和软启动两种方式。

正常启动变频器按正常方式启动后，变频起开环运行于设定频率，或者闭环于被控量的期望值。

软启动变频器启动后，不论用户设定的频率为多少，变频器都直接升速到系统参数中提供的电网投切频率，然后变频器封锁输出，给出"工频投切"指令，控制用户的电气切换连锁电路，将被软启动的电机由变频器拖动切至工频电网运行。

[主界面]2、运行方式设定在闭环运行模式下，用户可以设定并调节被控量（比如压力、温度等）的期望值，变频器将根据被控量的实际值，自动调节变频器的输出频率，控制电机的转速，使被控量的实际值自动逼近期望值。

开环运行模式选择开环运行模式，变频器的运行频率由主界面或外部模拟信号直接给定。

[功能设定选择对话框]3、频率设定变频调速系统的频率设定器可以采用计算机本机给定，也可以采用外部模拟信号等进行模拟给定。

计算机设定通过主界面的加减速键或"频率设定"按钮设定运行频率。

模拟设定用外部0～10V或4～20mA模拟信号，作为变频器的给定频率。

4、控制方式设定高压变频调速系统可以在机旁直接本机控制，也可以在异地远程控制。

本机控制直接利用变频调速系统柜门主界面的启动、停机、调速等按钮实现变频调速系统的控制操作。

上位机控制（非标配置，由用户自选）HARSVERT-A系列高压变频调速系统可以通过上位机进行实时状态监控，并可进行启动、停车、急停、复位、设定运行频率、参数刷新、查看故障记录等控制操作。

同时，一台上位机可监控多台下位变频调速系统的运行。

DCS控制灵活的可编程数字量和模拟量接口，可与DCS直接连接，实现设备与现场过程控制的完善结合。

远程拨号控制（非标配置，由用户自选）用户在异地可以通过电话网络计算拨号对变频调速系统进行异地远程监控。

[上位机及远程监控界面]5、参数设定功能所有参数项用中文提示，所有参数可以整体备份或恢复。

可以设定两段频率躲避区，有效避免用户系统在非工频运行点可能存在的共振：如风机喘振。

可以设定不同的转矩提升，适合不同负载的启动需要。

可以合理设置电机过流及过载保护系数，对电机实施有效保护。

可以定制和扩展内部变频控制参数以及电机控制数学模型，从而为系统向高性能发展留有扩展的空间。

[参数设定3界面--标准操作面板][参数设定界面--工控机]6、故障查询功能变频器具有故障定位与查询功能，轻微故障时变频器会在主界面，实时提供报警信息，重故障发生时，变频器会自动弹出故障界面，向用户直观显示发生了什么故障，发生在什么位置。

通过故障界面，用户可以查询故障的历史信息。

[故障查询窗口--工控机][故障记录显示界面--标准操作面板]7、波形显示功能协助系统进行过流保护，并且查看运行中的波形质量，以及进行功率因数和系统功率的计算等等。

[波形显示窗口]8、自动调度功能用户可以在变频调速系统调度表内填写自动调度数据，使得变频调速系统可以按照用户的安排，在不同的时间，自动工作在不同的模式下，方便用户的使用。

9、运行数据记录功能HARSVERT-A系列变频器具有自动记录运行参数的功能。

用户对变频器发生的每一次操作以及对应时刻也相应记录在案。

运行记录设定变频器运行时自动记录的参数包括给定频率、电机转速、输入电流、输出电流、输入电压、输出电压、实际被控及系统状态信息。

所有记录的运行参数按文本文件格式存放于计算机非易失存储器中，每天作为一个文件，以日期作为文件名，记录时间间隔由用户设定。

[数据记录打印界面]功能锁设置通过功能锁的设定，可以定义本控锁和远控锁，用来锁定在本控或远控的情况下，系统的调试方式、给定方式、启动方式、运行方式。

当系统处于本控或远控的情况下，系统将按照功能锁自己绑定各项功能。

[功能锁设置]系统自诊断功能自动检测核心主控制器，可编程序逻辑PLC及上位机等当前的状态，辅助分析各控制器间的通讯情况，并设计内核检测功能，协助分析控制器运行性能或解决故障。

[系统检测]10、旁路功能QF采用带综合继保的高压断路器如果QS1、QS2、QS3采用手动隔离开关，电机可以实现手动旁路。

QS1、QS2闭合，QS 3断开时，电机可由变频器控制调速运行。

QS1、QS2断开，QS 3闭合时，电机可由QF直接启动停并进行保护，变频器可完全和电网脱离，便于维护与检修。

如果QS1、QS2、QS3都采用电气开关（如真空接触器），则可以实现电机自动旁路或软启动功能。

11、附加功能（非标配置，由用户自选）阀门联动变频器可以直接按用户要求设置相应的附加功能，如在水泵调速应用中，可以自动进行开阀关阀控制，开关阀故障报警等技术参数高压变频调速系统的型号编制方法：额定电流(A)电压等级(KV)控制方式变频调速系统(VERT)产品系列(s)公司名称缩写（HAR）注：1、额定输出电流为□□□A2、电压等级：□□KV3、控制方式：A表示异步机普通控制型，VA表示异步机矢量控制型，VS表示同步机矢量控制型。

比如：额定电流130A电压等级6KV异步机变频调速系统正弦波系列公司名称缩写注：设备尺寸如有变动，恕不另行通知，具体尺寸以技术协议为准。

注：设备尺寸如有变动，恕不另行通知，具体尺寸以技术协议为准。

注：设备尺寸如有变动，恕不另行通知，具体尺寸以技术协议为准。