利德华福高压变频器资料
HARSVERT-VA系列无速度传感器矢量控制高压变频调速系统介绍
HARSVERT-VA系列无速度传感器矢量控制高压变频调速系统介绍2006年7月，在经历了长时间厂内试运行后，利德华福第一台HARSVERT-V A系列产品——DSP无速度传感器矢量控制高压变频器在河南某电厂顺利投入生产运行，这标志着利德华福的产品技术迈上了一个新的台阶，将国内同类产品的调速性能提高到与国外先进技术同步的水平。
HARSVERT-V A系列高压变频调速产品，采用高速数字信号处理器（DSP）芯片作为主控制芯片，结合先进的异步电机无速度传感器矢量控制技术，以启动转矩大，动态响应快为主要特征，将大大拓宽高压变频器的应用领域，为用户提供更高性能的交流传动。
HARSVERT-V A系列无速度传感器矢量控制高压变频调速系统产品具有以下主要功能：（1）V/f比恒定控制；（2）无速度传感器矢量控制；（3）速度闭环矢量控制；（4）高压掉电恢复自动重启；（5）任意转速下旋转启动；（6）单模块故障旁路功能；（7）异步电机参数自动检测；（8）各种故障分类处理，尽可能保证设备连续运行；然而，何谓DSP，何谓矢量控制，应用矢量控制会有哪些优点，矢量控制的基本原理是什么，如何使用HARSVERT-V A系列产品？从本期开始，将逐步分篇介绍DSP、矢量控制相关知识，以及HARSVERT-V A系列高压变频调速产品的应用知识。
第一篇DSP与矢量控制技术的发展背景HARSVERT-V A系列高性能高压变频调速产品，在以DSP为核心搭建的高性能控制器硬件平台上，结合先进的实用化的矢量控制技术，将异步电机的控制性能提高到一个新的高度。
其中，DSP是英文Digital Signal Processor的词头字母缩写，其含义为数字信号处理器，是一种对数字信号进行分析处理的专用芯片。
矢量控制，在国外多称为磁场定向控制（Field Orientation Control），其核心思想是以电机磁场为坐标轴基准方向，通过坐标变换的方法，实现对电机转矩和磁通的解耦控制。
利德华福高压变频操作界面介绍
四、参数设定子界面
（一）调速参数
1、基本参数 （6）基准电压 电机运行在基准频率下输出的电压值。设定 范围100～10000伏，分辨率为1伏。对3KV 系列变频器，系统缺省设置为3000V；对
6KV系列变频器，系统缺省设置为6000V；
对10KV系列变频器，系统缺省设置为 10000V。
四、参数设定子界面
三、功能设定子界面
（六）系统旁路设置
变频器设置有系统旁路功能。在变频器出
现严重故障时，可以发出旁路控制信号，
将电机脱离变频器而直接挂电网运行，变 频器自身自行停机。旁路所用的高压开关
由用户配置，变频器提供控制信号。用户
可以选择允许，使系统旁路功能生效，也 可以选择禁止，使系统旁路功能失效。
三、功能设定子界面
以及现场实际工况减速直至停机。变频
器处于待机状态时，该按钮为灰色无效 状态。
二、主控制界面
向变频器发出停机命令。如果“远控/ 本控”选择开关选择为“远控”，则此 按钮不起作用。本控时，用户用停机按 钮发出停机命令后，变频器将按设定的 减速时间减速停机。在电机减速过程中，
用户随时可以用启动按钮使变频器从当
三、功能设定子界面
（三）运行方式设定
１、开环运行模式
如果选择开环运行运行模式，则变频器启 动后将按开环模式运行。变频器的运行频 率由主界面或外部模拟信号直接给定。 变频器停机后再次开机时，如果用户不对 运行方式重新设定，则变频器自动采用上 次停机前的运行方式。
三、功能设定子界面
（四）频率设定方式
二、主控制界面
当前的功能设定状态
变频器当前的控制方式、运行方式、给
定方式在主界面上直观显示。用户在功
能设定中改变了相应设置时，这里的显 示也同时改变。
利德华福高压变频器
利德华福高压变频器 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998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逆变桥进行正弦PWM控制，可得到单相交流[功率单元电路结构] 输出。
利德华福HARSVERT-VA系列高压变频器
利德华福HARSVERT-VA系列高压变频器在水泥行业的应用文/ 技术工程系统孙立强一、引言水泥工业是国民经济生产中的能源消耗大户，已被列为国家节约资源的重点领域之一。
在国务院提出加快建设节约型社会的政策环境下，提高水泥行业的节能技术和应用水平，建立节约型水泥工业体系意义重大。
在当前国内外能源供需矛盾突出的情况下，水泥生产企业必须通过各种途径降低能耗，以获得最佳的经济效益和最高的劳动生产率。
在水泥的生产中，风机大马拉小车现象严重，同时由于工况、产量的变化，系统所需求的风量也随之变化。
大部分风机采用传统做法，即调节进、出风口挡板开度大小来实现风量调节，而该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的，损耗严重。
电动机负载电耗就占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重。
对于一条水泥生产线，其中有25%～30%的电能是用于拖动各种类型风机上。
风机电动机特别利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损，从而避免经常停机检修所造成的经济损失。
目前，行业普遍认为高压风机电动机的变频调速改造是降耗增效的主要措施。
二、项目介绍河北矿峰水泥有限公司一期生产线，高温风机采用北京利德华福电气技术有限公司生产的高压变频调速系统，节能效果非常显著，用户非常认可。
于是在二期生产线中扩大使用北京利德华福电气技术有限公司变频调速系统，在生料磨循环风机、窑尾排风机、窑尾高温风机上都采用了北京利德华福电气技术有限公司变频调速系统。
（1）二期生产线窑尾排风机电机及其变频调速系统：电机2000kW,10kV（2）二期生产线高温风机电机及其变频调速系统：电机3350kW,10kV（3）二期生产线原料磨循环风机电机及其变频调速系统：电机4800kW,10kV三、利德华福高压变频器原理及特点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，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构由多组功率模块串联而成，从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出，它对电网谐波污染小，总谐波畸变小于4%，直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准，输入功率因数高，不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置；输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机， 10kV每个系统共有24个功率单元，每8个功率单元串连构成一相，其系统结构如图1所示。
利德华福高压变频器
利德华福高压变频器适用于各种高压电机 驱动场合，如风机、水泵、压缩机、提升 机等，能够满足不同行业的需求。
性能指标及参数设置
输出电压和频率范围
输出电压和频率可调，满足电 机的不同运行需求。
效率
高效率转换，降低电机运行成 本。
输入电压范围
适应宽范围的三相高压交流输 入，如3kV、6kV、10kV等。
控制技术
随着控制理论的不断发展和计算机技术的进步，高压变频 器的控制技术将越来越智能化和网络化。
拓扑结构
拓扑结构的创新是高压变频器技术发展的重要方向之一， 如多电平拓扑、矩阵式拓扑等新型拓扑结构将进一步提高 高压变频器的性能和可靠性。
新型材料
新型电力电子器件和散热材料的不断涌现，将为高压变频 器的设计制造提供更多选择和可能性。
用。
市场需求与应用领域
随着工业自动化程度的不断提 高，高压变频器市场需求不断 增长。
高压变频器在电力、冶金、石 油、化工、建材、市政等领域 具有广泛的应用。
未来，随着新能源、智能制造 等新兴产业的快速发展，高压 变频器的市场需求和应用领域 将进一步扩大。
02
技术原理与特点
高压变频器工作原理
交-直-交变换
THANKS
感谢观看
注塑机、挤塑机、造粒机 等塑料机械高压电机拖动 系统。
各类工业炉窑鼓风机、引 风机等高压电机拖动系统 。
压缩机、鼓风机、引风机 等空分装置高压电机拖动 系统。
各类油泵、水泵等高压电 机拖动系统。
06
市场前景与发展趋势
高压变频器市场前景分析
01
市场规模
随着工业领域对能源效率和电机控制精度要求的提高，高压变频器市场
利德华福高压变频器
利德华福变频器使用介绍
HARSVERT-A高压变频调速系统使用介绍第一节产品性能指标及功能第140条产品型号的意义额定电流（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第141条变频调速原理按照电机学的基本原理，电机的转速满足如下的关系式：n=(1-s)60f/p=n0*(1-s)（P：电机极对数；f：电机运行频率；s:滑差）从式中看出，电机的同步转速n0正比于电机的运行频率(n0=60f/p)，由于滑差s一般情况下比较小（0∽0.05），电机的实际转速n约等于电机的同步转速n0，所以调节了电机的供电频率f，就能改变电机的实际转速。
电机的滑差s和负载有关，负载越大则滑差增加，所以电机的实际转速还会随负载的增加而略有下降。
第142条系统结构单元串联多电平拓扑结构组成：移相变压器、功率模块、控制器第143条性能、参数指标指标名称指标参数变频器容量（KV A）375 — 6000适配电机功率（KW）300 — 5000输入频率（Hz）45 — 55额定输入电压（V）6000±10%输入功率因数0.95（＞20%负载）变频器效率额定负载下＞0.96输出频率范围（Hz）0.5 — 120输出频率分辨率（Hz）0.01额定输出电流（A）36 — 600过载能力120% 60秒，150% 3秒模拟量输入0 — 10V/4—20mA第144条系统功能1、主电源掉电时，3秒内不停机，满足母线切换的需要通过程序实现。
主电源掉电后，主控箱在检测到功率模块全体报缺相故障时，不会立即跳高压开关，只是将变频器输出频率衰减，如果主电源在3秒内恢复正常，变频器也将恢复掉电前的运行频率；如果主电源在3秒内没有恢复正常，则变频器停止输出跳开高压开关。
2、控制电源掉电时不会停机，可以用UPS供电继续运行30分钟左右。
3、配置单元旁路功能，在局部故障时不停机。
在每个功率单元输出端之间并联旁路电路，当功率单元故障时，封锁对应功率单元IGBT 的触发信号，然后让旁路SCR导通，保证电机电流能通过，仍形成通路。
HARSVERT-VA 变频器介绍
HARSVERT-VA系列無速度感測器向量控制高壓變頻調速系統介紹2006年7月，在經歷了長時間廠內試運行後，利德華福第一台HARSVERT-V A系列產品——DSP無速度感測器向量控制高壓變頻器在河南某電廠順利投入生產運行，這標誌著利德華福的產品技術邁上了一個新的臺階，將國內同類產品的調速性能提高到與國外先進技術同步的水準。
HARSVERT-V A系列高壓變頻調速產品，採用高速數位訊號處理器（DSP）晶片作為主控制晶片，結合先進的非同步電機無速度感測器向量控制技術，以啟動轉矩大，動態回應快為主要特徵，將大大拓寬高壓變頻器的應用領域，為用戶提供更高性能的交流傳動。
HARSVERT-V A系列無速度感測器向量控制高壓變頻調速系統產品具有以下主要功能：（1）V/f比恒定控制；（2）無速度感測器向量控制；（3）速度閉環向量控制；（4）高壓掉電恢復自動重啟；（5）任意轉速下旋轉啟動；（6）單模組故障旁路功能；（7）非同步電機參數自動檢測；（8）各種故障分類處理，盡可能保證設備連續運行；然而，何謂DSP，何謂向量控制，應用向量控制會有哪些優點，向量控制的基本原理是什麼，如何使用HARSVERT-V A系列產品？從本期開始，將逐步分篇介紹DSP、向量控制相關知識，以及HARSVERT-V A系列高壓變頻調速產品的應用知識。
第一篇DSP與向量控制技術的發展背景HARSVERT-V A系列高性能高壓變頻調速產品，在以DSP為核心搭建的高性能控制器硬體平臺上，結合先進的實用化的向量控制技術，將非同步電機的控制性能提高到一個新的高度。
其中，DSP是英文Digital Signal Processor的詞頭字母縮寫，其含義為數位訊號處理器，是一種對數位信號進行分析處理的專用晶片。
向量控制，在國外多稱為磁場定向控制（Field Orientation Control），其核心思想是以電機磁場為坐標軸基準方向，通過座標變換的方法，實現對電機轉矩和磁通的解耦控制。
利德华福变频器日常操作维护手册
二、日常检查项目
（三）变压器温度
值班人员或维护人员要定期对变压器进行巡视、检查，记录变压器绕组的 温度值。
报警温度（℃） 跳闸温度（℃）
130 140
三相温度是否 均衡 记录运行温度
二、日常检查项目
（四）冷却系统是否正常 1、主要观察散热风机是否正常转动，界面应无报警提示。 2、环境的冷却装置是否工作正常－空调、风道、水空冷器。
十、操作注意事项
4.调频操作
◆变频器正常运行时，请将挡板或阀门开度调节到100%，以充分减少截 流损耗，达到最好的节能效果； ◆对于风机或水泵并联运行的工况，要注意负载的平衡情况，调速过程中 注意变频器的输出电流不要超过电机电流额定值； ◆用自动控制系统的计算机设定电机转速（变频器运行频率）时，按回车键 以前，请核实数据的正确性，防止输入过大或过小的异常数据。 ◆对于水泵负载，注意不要设定过小的频率值。在并联运行情况下，调速 水泵速度过低，将影响水泵出水。
九、操作规程
2、操作规程
（2）远程控制、模拟给定、开环运行
第六步：合变频器进线高压开关，变频器给出系统待机指示,合上控
制柜风机电源GF31，GF32； 第七步：用远程“启动”按钮启动变频器； 第八步：用远程模拟信号设定变频器的运行频率，主界面提供模拟 给定频率值显示； 第九步：变频器的实际频率按照加减速时间达到设定的频率值； 第十步：用远程“停机”或者“急停”按钮停车。
十、操作注意事项
6.开关切换
◆禁止带电合分旁路柜的隔离开关，旁路开关的倒换请在完全断电的情况 下进行；
◆隔离开关有电气和机械双重闭锁功能，禁止强行合分隔离刀闸，禁止野蛮 操作；电磁锁只有在用户侧高压开关断开时才能打开，进行分合隔离刀闸的 操作。 ◆必须按规定的操作顺序对各隔离开关进行操作。
合康和利德华福高压变频器性能表
利德华福
品牌
施耐德全资公司，该品牌为进口品牌
成立时间 1998年成立
公司背景
成立时依托清华大学技术，2011年由世界500强专业电气公司 施耐德公司最强技术作为后盾
市场占有率 全国30%以上
从施耐德全球采购链选择优秀供应商，挑选进口高品质元器 核心元器件 件，整机通过全球变频研发中心的系统设计，并通过国际化生
产线出厂。
数据接口
采用可靠的PLC与工业现场接驳，为提升生产过程控制的准确 性提供便利，可利用变频器内置PLC进行闭环控制或多段式自 动调度，通过变频器内置PLC软件实现灵活控制负载运行状 态，准确满足生产工艺的实际需求，避免人员操作带来的浪费 和失误。
控制方式
全系列标配DSP无速度传感器矢量控制方式，并通过施耐德全 球变频器研发中心的软件优化，提高了变频器控制精度和调速 性能，例如在生产过程控制中需要高低速切换时可为您节省速 度转换时间，响应生产工艺需求的同时挖掘节能潜力，发挥变 频器的最大效力。
故障率 备件
利德华福核心元器件均为进口产品，电路板为美标的防尘防鹰 印刷电路板，故障率低。电容采用全球最先进稳定的日立生产 电容。
利德华福备件价格合理。
序号
名称 1 IGBT
2 电解电容
3 可编程控制器
利德华福部分进口件清单列表
4 风机 5 光纤 6 整流桥 7 可控硅
8 UPS
北京合康主要技术性能对比
北京合康 国内私人企业 2003年成立 由原利德华福部分辞职员工作技术支撑 8%左右 核心元器件多数采用国产元件，影响产品整体质量。如电容、风机等。
采用单板机+继电器的模式，影响产品质量。
只有V/F方式，控制简单，在大转矩和大功率设备运行时会经常报警甚至造成 高压断路器跳闸。
北京利德华福HARSVERT-A系列变频器的原理
HARSVERT-A系列变频器的原理有15个（或21个）功率单元，每5个（或7个）功率单元串联构成一相。
10000V 系列有24个功率单元，每8个功率单元串联构成一相。
2.输入变压器输入侧由移相变压器给每个单元供电，移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压，各副边绕组在绕制时采用延边三角接法，相互之间有一定的相位差。
对3000V系列，变压器副边绕组分4级，每级电压430V，相互间移相15°，构成24脉冲整流方式；对6000V系列，变压器副边绕组分5级或7级。
对5级产品，每级电压690V，相互间移相12°，构成30脉冲整流方式。
对7级产品，每级电压490V，相互间移相8.57°，构成42脉冲整流方式；对10000V系列，变压器副边绕组分8级，每级电压720V，相互间移相7.5°，构成48脉冲整流方式；这种多级移相叠加的整流方式，消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流，可以大大改善网侧的电流波形，使变频器网侧电流近似为正弦波，使其负载下的网侧功率因数达到0.95以上。
另外，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，其工作电压由各个低压绕组的输出电压来决定，工作在相对的低压状态，类似常规低压变频器，便于采用现有的成熟技术。
各功率单元间的相对电压，由变压器副边绕组的绝缘承担，避免了串联均压问题。
3.功率单元功率单元是整台变频器实现变压变频输出的基本单元，每个功率单元都相当于一台交-直-交电压型单相低压变频器。
功率单元整流侧用二极管三相全桥进行不控全波整流，中间采用电解电容滤波和储能，输出侧为4只IGBT组成的H桥，电路结构如下图所示。
在任意时刻，每个单元仅有三种可能的输出电压，如果A+和B-导通，从U 到V的输出电压将为+Ud，如果B+和A-导通，从U到V的输出电压将为-Ud，如果A+和B+或者A-和B-导通，则从U到V的输出电压为0V。
通过控制A+、A-、B+、B-四只IGBT的导通和关断状态，在U、V输出端子可以得到VO的等幅PWM波形。
利德华福变频器资料
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图4 高压变频调速系统故障记录显示界面
基于WINDOWS CE 平台人机界面
Windows ce简介
• • • •
由微软公司开发 基于windows操作平台 是嵌入式操作系统 运行稳定，文件体积小
功率模块故障时可降额运行
10KV 移相变压器
UA1
基于单片机的中文人机界面
Harvest
系统运 行状态
现场当 前状态
北京利德华福高压变频调速系统 2003–12–01 系统待机 13:46:43 温度：27.54℃ 26.19℃ 掉线 阀门未关严 运行频率： 0 Hz 控制器未就绪 设定频率： 22.0 Hz 本机控制 开环运行 本机给定 电机转速： 0 r/m 实际数值： 4.08 输入电压： 5.18 kV 输出电压： 0 kV 输入电流： 1A 输出电流： 0A
变频器输入电压波形
变频器输入电流波形
变频器对电机输出正弦波形，附 加损耗小，电机不需要降额使用
T
1 ) R ef A :
2 0 0 V o lt 5 m s
变频器输出电压波形 变频器输出电流波形
电机侧波形
多电平输出波形，输 出完美正弦波，无需 任何输出滤波器 适配普通国产异步电机
变频器输出电压波形
•变频器对电网波动的适应范围可以根据用户的要求定制。
HARSVERT-A系列变频器的其它优点
•功率电路模块化设计，更换非常方便； •每个功率模块为成熟电路，备件齐全，可靠性高；
•完善的抗浪涌保护功能；
•精确完善的故障报警保护； •一体化设计，安装调试方便； •200多台的设计、使用、维护经验
北京利德华福高压变频器优势全新
北京利德华福电气技术有限公司高压变频器技术优势一、单模块旁路技术（中性点漂移）目前利德华福生产的第四代Harsvert-A系列高压变频调速系统采用的是单模块旁路技术，较前三代单元模块旁路技术具备了更高的安全性能和可靠性能。
目前，我公司的单模块旁路技术是指当高压变频系统运行过程中出现一个功率单元故障时，系统可以自动旁路故障单元，同时改变三相输出电压的相位角保证线电压平衡。
从而，有效提高模块故障情况下的系统载荷；最大限度的减低因功率单元故障给生产带来的比例影响。
例如：当A相第3级功率单元发生故障时，系统将A3功率单元自动旁路；根据三相电压矢量叠加为零的原理，运用高速数字处理器增加AC相位角值，减小BC相位角，在500μS内完成相位角调整。
有效输出载荷位额定负荷的93％，对于提升机负载设备而言，几乎对生产运行不产生任何影响，大大提高了系统安全可靠性。
旁路图解见下图示。
C B700700700700777775600V56VC BA56V77777而其他企业目前采用的是同级模块旁路技术，是指当高压变频系统运行过程中出现一个功率单元故障时，系统也要同时旁路其它两相的同级两个功率单元。
例如：当A相第3级功率单元发生故障时，系统也同时将B3和C3的功率单元停止工作。
从而，保证变频器的输出三相电压平衡。
每相的有效工作电压由原来的3460V降低至2780V，三相输出的线电压最高值4800V；即，变频有效负荷降低为80％。
旁路图解见下图示。
C BC B由此可见，在6KV高压变频系统中，当一个模块故障时，单模块旁路技术仅损失了1/15功率，不会影响提升机的正常生产，利德华福高压变频允许单旁两个模块，仅做轻故障报警。
此项功能利德华福在国内是有专利的，目前全球仅有罗宾康和利德华福有此项技术。
而同级模块旁路要损失1/5功率，当发生模块故障时，无法使提升机提升重物，只能停机检修，对煤矿系统的安全生产是有隐患的。
●二、DSP无速度传感器的矢量控制技术北京利德华福高压变频器主控芯片使用的是美国高速度数字处理器DSP，而且控制系统使用的是无速度传感器矢量控制技术，不同于传统的V/F控制，在高性能控制器硬件平台上，结合先进的实用化的矢量控制技术，将电机的控制性能提高到一个新的高度。
利德华福变频器的技术参数
高压变频器>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□□□A
2、电压等级：□□KV
3、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
变频器型号A03/050～
A03/100(含
)
A03/100～
A03/175(含
)
A03/175
～
A03/220(含
)
A03/220～
A03/400(含
)
A03/220～
A03/610
变频器容量(KVA) 250～630 630～900 900～1150
1150～
2000
2000～3125
额定输出电流
(A)
50～100 100～175 175～220 220～400 400～610
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。
北京利德华福HARSVERT-A系列变频器的原理
HARSVERT-A系列变频器的原理有15个（或21个）功率单元，每5个（或7个）功率单元串联构成一相。
10000V 系列有24个功率单元，每8个功率单元串联构成一相。
2.输入变压器输入侧由移相变压器给每个单元供电，移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压，各副边绕组在绕制时采用延边三角接法，相互之间有一定的相位差。
对3000V系列，变压器副边绕组分4级，每级电压430V，相互间移相15°，构成24脉冲整流方式；对6000V系列，变压器副边绕组分5级或7级。
对5级产品，每级电压690V，相互间移相12°，构成30脉冲整流方式。
对7级产品，每级电压490V，相互间移相8.57°，构成42脉冲整流方式；对10000V系列，变压器副边绕组分8级，每级电压720V，相互间移相7.5°，构成48脉冲整流方式；这种多级移相叠加的整流方式，消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流，可以大大改善网侧的电流波形，使变频器网侧电流近似为正弦波，使其负载下的网侧功率因数达到0.95以上。
另外，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，其工作电压由各个低压绕组的输出电压来决定，工作在相对的低压状态，类似常规低压变频器，便于采用现有的成熟技术。
各功率单元间的相对电压，由变压器副边绕组的绝缘承担，避免了串联均压问题。
3.功率单元功率单元是整台变频器实现变压变频输出的基本单元，每个功率单元都相当于一台交-直-交电压型单相低压变频器。
功率单元整流侧用二极管三相全桥进行不控全波整流，中间采用电解电容滤波和储能，输出侧为4只IGBT组成的H桥，电路结构如下图所示。
在任意时刻，每个单元仅有三种可能的输出电压，如果A+和B-导通，从U 到V的输出电压将为+Ud，如果B+和A-导通，从U到V的输出电压将为-Ud，如果A+和B+或者A-和B-导通，则从U到V的输出电压为0V。
通过控制A+、A-、B+、B-四只IGBT的导通和关断状态，在U、V输出端子可以得到VO的等幅PWM波形。
利德华福高压变频操作规程及注意事项课件
案例一
某水泥厂高压变频器在运行过程中出 现输出电流波动异常，经过利德华福 专业技术人员的检查和维修，快速恢 复了设备的正常运行。
案例二
某煤矿企业的高压变频器在启动时出 现跳闸现象，经过利德华福专业技术 人员的排查和修复，最终找到了故障 原因并进行了有效的处理。
应用经验总结
经验一
经验三
选择合适的高压变频器型号和规格， 根据实际需求进行配置和调整，能够 更好地满足企业的生产需求和节能减 排目标。
利德华福提供专业的培训课程，包括理论知识和 实践操作，确保用户能够熟练掌握高压变频器的 操作和维护技能。
培训对象
培训课程面向所有使用利德华福高压变频器的用 户，无论您是初次接触还是资深用户，都能从中 获得有价值的信息和经验。
培训方式
培训课程采用多种方式，包括现场培训、在线培 训和集中培训等，以满足不同用户的需求。
建立完善的技术支持体系，加强与利 德华福专业技术人员的沟通和合作， 能够快速应对各种故障和问题，保障 企业的正常生产和经营。
经验二
加强设备的日常维护和保养，定期进 行检查和测试，及时发现和解决潜在 问题，能够有效地延长设备的使用寿 命和降低故障率。
CHAPTER
05
培训与支持
培训课程
1 2 3
培训课程
检查电源是否正常、控制回路是否正常、电机是否正常等，针对具体 问题进行维修或更换部件。
运行过程中出现异常声音或振动
检查电机、传动系统、负载等是否正常，针对具体问题进行维修或更 换部件。
输出电压波动或不稳定
检查传感器、控制回路等是否正常，针对具体问题进行维修或更换部 件。
出现故障代码或报警
根据故障代码或报警提示，检查相应部位，找出故障原因并处理。
高压变频器介绍
度
0
度
度
0
0
变频器对电网无谐波污染
输入谐波的标准： IEEE519-1992国际标准 GB/T14549-93国家标准
中国电力科学研究院谐波 测试报告：输入谐波含量 远远低于相关国际标准和 国家标准对谐波最严格的 要求。
变频器输入电压波形
变频器输入电流波形
变频启动对电网没有冲击
电动机直接启动时 母线电流和电压波形 （CH1为电流，CH5为电压）
n=(1-s)60f/p=n0*(1-s)
（P：电机极对数； f：电机运行频率； s:滑差）
从式中看出，电机的同步转速n0正比于电机的运行频 率(n0=60f/p)，由于滑差s一般情况下比较小（0∽0.05）， 电机的实际转速n约等于电机的同步转速 n0，所以调节了 电机的供电频率f，就能改变电机的实际转速。电机的滑 差s和负载有关，负载越大则滑差增加，所以电机的实际 转速还会随负载的增加而略有下降。
输出波形叠加
功率模块输出波形叠加技术
T
单个功率模块逆变 输出的正弦PWM波形
错位叠加后变频器 输出的相电压波形
T
1) R ef A :
2 0 0 V o lt 5 m s
T
1 ) R ef A :
2 0 0 V o lt 5 m s
高压变频器主要器件一览表
品 名 EUEPC IXYS MCD IXYS MDD 产 地 IGBT（绝缘门控双级晶体管） Thyristor （可控硅） 旁路桥
高压变频器全中文监控系统
采用标准软件，同上一代产品操作方式完全一致 用户可以现场设定现实参数及控制逻辑 操作权限分级，保证设备的可靠运行
利德华福高压变频器资料
利德华福高压变频器应用范围高能耗比已成为制约我国但是能耗比却居高不下，近年来，我国年工业生产总值不断提高，其中高压变频调速技术已越来为此国家投入大量资金支持节能降耗项目，经济发展的瓶颈，提高工作效率等，最延长设备使用寿命，越广泛的应用在各行各业，它不仅可以改善工艺，节能降耗”，这一点已被广大用户所认可，且深受关注。
重要的是它可以“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，其研发制从1998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，作的HARSVERT-A在市政供水、2000年投入国内市场后，该系列高压变频调速系统自符合国内用户使用习惯。
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、锅炉给水泵等引风机、除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵等冶金：风机、除石油、化工：主管道泵、注水泵、循环水泵、锅炉给水泵、电潜泵、卤水泵、引垢泵等水泵等市政供水：污水处理：污水泵、净化泵、清水泵等窑炉引风机、压力送风机、冷却器吸尘风机、生料碾磨机、窑炉供气风机、冷却水泥制造：器排风机、分选器风机、主吸尘风机等打浆机等造纸：药：清洗泵等制采矿行业：矿井的排水泵和排风扇、介质泵等他：风洞试验等其系统原理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整流侧单相逆变电路，-直-交功率模块为基本的交正弦逆变桥进行为二极管三相全桥，通过对IGBT单相交流输出。
PWM控制，可得到每个功率模块结构及电气性能上完全一致，可以互换。
利德华福变频器安装调试及维护手册
编号：BLH B01-070.6版本号：V.01HARSVERT系列变频调速系统安装调试及日常维护北京利德华福电气技术有限公司通讯地址：北京市昌平区阳坊镇阳坊工业南区北京利德华福电气技术有限公司邮政编码：102205电话：010-********传真：010-********一安装说明 (4)1.1 安装前的准备工作 (4)1.1.1现场清点货物 (4)1.1.2卸车 (4)1.1.3 存储 (4)1.1.4 安装环境 (4)1.1.5 地基 (5)1.2 机械安装 (6)1.2.1拆箱 (6)1.2.2柜体就位 (6)1.2.3 功率单元安装 (7)1.2.4风机及报警器安装 (8)1.3 电气连接 (10)1.3.1 变压器试验 (10)1.3.2 变压器柜接线 (10)1.3.3 功率柜接线 (12)1.3.4 风机及报警器的接线 (14)1.3.5柜间连线连接 (14)1.3.6变频器对外接口的连接 (15)1.3.7检查 (17)二系统调试 (19)2.1控制系统调试 (19)2.1.1调试前准备工作 (19)2.1.2送控制电 (19)2.1.3“参数”设置 (19)2.1.4“功能”参数设置 (20)2.1.5模拟量量程设置 (20)2.1.6控制系统调试 (21)2.1.7模拟带高压调试 (21)2.1.8与现场开关柜联锁 (22)2.2高压调试 (23)2.2.1上高压前检查 (23)2.2.2高压送电实验 (23)2.2.3投入运行 (24)2.3 矢量控制型变频器参数调试 (25)2.3.1变频器驱动异步电机 (25)2.3.2变频器驱动同步电机 (29)三常见故障处理 (33)3.1 轻故障分类与报警 (33)3.2 重故障分类与报警 (34)3.3变频器轻故障 (35)3.3.1 UPS输入掉电；直流电源掉电 (35)3.3.2 功率单元旁路(单独选购） (35)3.3.3变压器轻度过热 (36)3.3.4模拟给定掉线 (36)3.3.5控制器无响应 (36)3.3.6柜门未关严 (37)3.3.7现场报警输入有效 (37)3.4变频器重故障 (38)3.4.1变压器严重过热 (38)3.4.2 负载过载、负载过流、变频器过流 (38)3.4.3 功率单元重故障 (38)3.5 如何更换故障单元 (39)3.6 其他常见问题 (39)3.6.1不能调整运行频率 (39)3.6.2高压变频调速系统不能开机 (39)3.6.3故障时没有音响报警 (40)3.6.4报警但界面没有指示 (40)四变频调速系统的日常维护 (41)附录 (44)安全约定HARSVERT系列高压变频调速系统在设计时已充分考虑了安全问题，然而，它作为一种高压设备，设备内部及其连接电缆带有危险的高电压，同时因长时间运行发热，一些部件温度升高，直接触摸会灼伤人体。
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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、运行方式设定闭环运行模式在闭环运行模式下，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。
[上位机及远程监控界面]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。
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。
[参数设定界面--工控机][参数设定3界面--标准操作面板]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、波形显示功能通过对变频调速系统输入和输出的电流电压进行采样和检测，可以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变频器型号A03/050～A03/100(含)A03/100～A03/175(含)A03/175 ～A03/220(含)A03/220～A03/400(含)A03/220～A03/610变频器容量(KVA) 250～630 630～900 900～1150 1150～2000 2000～3125 额定输出电流(A) 50～100 100～175 175～220 220～400 400～610 适配电机功率(KW) 200～400 400～710 710～900 900～1600 1600～2500 输入频率(Hz) 45Hz～55Hz额定输入电压(V) 3000V±10%输入功率因数0.95（>20%负载）变频调速系统效率额定负载下>0.96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。