西门子空冷型完美无谐波高压变频器培训资料

• 作为选件，系统内的每个功率单元配备一只旁路接 触器。如果功率单元发生故障，则变频器主控板自 动接通对应的接触器。一旦该接触器得电，损坏的 功率单元就不再作为系统电气的一部分，因而变频 器可继续工作。 • 一旦功率单元发生故障并被旁路，系统控制自动进 行补偿（中心点漂移）以保持电机电压平衡。为了 补偿跌落的电压，每相最多为 5 个 功率单元的系 统可为每相配备一个额外的功率单元（选件）。该 3 个备用功率单元用来补偿跌落的电压。如果没有 配备备用功率单元，则变频器将工作在稍低的输出 电压，但是仍然提供全部额定电流。 • 功率单元旁路系统包括每个功率单元一个旁路接触 器，一个接触器控制板（安装在功率单元柜内）以 及主控系统与接触器控制板之间的光纤连接。
功率输出质量
• 集成变压器 • – 可消除电机的共模电压 • – 隔离变压器是罗宾康完美无谐波变频器的一部分 • – 电机不再需要附加绝缘 • • 变频器可适用于服务系数为1.0或更高的感应电机或同 步电机 • • 平稳运行：即使在低转速时，也没有显著的 转矩脉动 • • 变频器不产生电机的附加发热 • • 通用、灵活的安装 —— 没有电缆长度限制；隔离变压 器集成在变频器中 • • 对电机绝缘没有特殊要求
变压器部分
• 完美无谐波变频器的变压器部分包括输入隔离 变压器。输入电源线从这部分进入变频器，到 电机的输出电源线也从这部分引出。输入和输 出电源线既可以采用上进线也可以采用下进线。 除带多绕组次级线圈的移相主电源变压器外， 变压器部分还包括一或多个风机以使变频器冷 却。电源部分的主要元件，在表 2-1 描述。 • 输入和输出线从变压器部分的顶部或底部进入。
西门子空冷型完美无谐波变频器调试步骤
• • • • • • • • • • • 六、变频器带电机测试 1. 确认电机与机械连轴器脱开。 2. 确认电机具备运行条件。（冷却、润滑正常）。 3. 电机旁应有专人看护，发现异常应立即通知变频器操作人员。 4. 接上变频器至电机的电缆。 5. 由厂家设置变频器相应的参数。 6. 合高压。 7. 从变频器操作面板给出1%转速，观察电机转动方向。如果方向不对，则应调整电机 的输入电缆的相序。 8. 由厂家在就地通过操作面板控制电机在不同转速下运行并记录相应的测试点电压及 波形。 9. 用户在电机侧应有专人检查电机工作状态。（通风、润滑、振动等） 10.将变频器置于“远方”模式， 从远方启动变频器，检查变频器运 行状态。 七、变频器带机械空载测试 1. 确认风机已具备运转条件。 2. 现场应有负责机械的专人看护，发现异常应立即通知变频器侧操作人员。 3. 检查在不同速度下负载的运转状况。并记录相应的波形。
西门子空冷型完美无谐波系列高压 变频器柜
西门子空冷型完美无谐波系列高压变频器柜示意图
单体柜名称
#手动旁路柜 #变压器柜 #单元控制柜 #单元柜
控制单元柜
控制单元柜内电器元件
• 信号调理板 . DCR数字控制卡箱
控制单元柜内电器元件
#变压器（输入380v输出220v） #故障复位开关
无谐波系列高压变频器与众不同的设计
信号调理板
主电路
• B 相和 C 相输出端安装有两个霍尔传感器以检测输出电机电流。 B 相和 C 相输 入端安装有两个电流互感器以检测变频器输入电流。 • 输入隔离变压器 T1 的每一个次级仅供给一个功率单元。每个功率单元通过光 纤接收调制信息以产生负载所需要的输出电压和频率。与标准的 PWM 系统不 一样，加在电机端子上的电压是由许多较小幅度电压叠加所产生的而不是采 用较少的大幅度电压。这样有两个独到的好处：对电机绝缘的电压应力明显 减小而电机电流的质量则明显提高。 • 因为每个功率单元由变压器 T1 具有不同角度相位差的次级供电，所以变频器 输入电流失真明显减少，输入功率因数保持高于 0.95 。 • 每个特定完美无谐波变频器系统的功率单元是相同的（参阅图 2-11 ），大一 点或小一点的功率单元其尺寸或输入二极管、滤波电容和 IGBT 的数量不一样。 每个功率单元起码包含一块单元控制板和 IGBT 栅极驱动板。单元控制板实现 每个单元的所有通讯和控制。
参阅图 2-11
键盘
• 完美无谐波系列变频器有十分易于使用的 键盘和显示面板，安装在变频器控制柜的 面板上。键盘和显示面板如见图 3-1 所示。 • 键盘和显示面板用来对完美无谐波变频器 的控制参数和功能进行操作。参数由菜单 结构组织成逻辑组。要查看或编辑参数， 操作者必须通过菜单结构翻到相应的参数， 通过特定的按键顺序可以完成该操作。
特性概述
完美无谐波变频器的特性如下：
• • • • • • • • • 高效率 浪涌吸收器 多电机运行 欠压承受能力 计算机接口 串行通讯口 键盘和信息显示 高级诊断 双频制动 • 高可靠性 • 模块化结构 • 光纤控制电路 • 软启动保护 • 无跳闸运行 • 双功能工作模式 • 旋转负载启动 • 快速功率单元旁路 • 功率单元自动监测 • 单元后备 • 报表处理能力 • PLC 能力 • 在线诊断 • 数字显示 • 电机参数自整定 • 工业标准通讯 • 输入监测
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西门子空冷型完美无谐波变频器调试步骤
• • • • • • • • • • • • • 八、变频器带负载测试 1. 确认机械能带负载运行。 2. 在启动前确认出口阀门关闭，确保轻载启动。 3. 在操作面板上启动变频器。 4. 在变频器升到给定速度后，慢慢打开阀门，同时监视电机电流， 直到阀门打开至合适开度。 5. 调试确定电机最低工作速度，并在变频器中设置限值。 6. 在不同速度下运行电机，检查机械是否有共振点，如有则设置变 频器参数避开共振点。 7. 将控制模式切换到“远方”，从远方调节变频器的转速。 8. 记录变频器的运行曲线。（速度-电压-电流） 9. 停车时，先关闭阀门，再按变频器“停止”键。 九、带负载运行考核 1. 从远方启动变频器，并让其工作在满负载状态。 2. 连续运行4小时。
硬件组成
• • • • • • 本章主要内容 • 完美无谐波变频器硬件配置 • 单元参数 • 单元控制系统 • 主控系统 • 电路
图 2-1
完美无谐波变频器硬件配置
• 图 2-1 绘了典型的完美无谐波变频器的配置， 每个变频器通常是由多部分构成的单柜。 这些复合部分如下所述，它们是： • • 变压器部分 • • 用户 I/O 部分 • • 控制部分 • • 单元部分
• 西门子空冷型完美无谐波变频器已获专利的集成设计可确 保产品无与伦比的可靠性、高效性和多功能性。罗宾康完美无 谐波变频器的设计能够荣错可能损坏传统驱动系统的故障。传 统的变频器通常有五个单独的组件，如谐波滤波器、功率因数 校正电路、变压器、功率变换器和电机滤波器。罗宾康完美无 谐波的拓扑只需要隔离变压器和功率变换器这两个主要组件。 集成系统可以实现快速、简便、低成本安装和启动，这样可以 减少损耗和缩短停产时间，为您提供更多的项目灵活性。罗宾 康完美无谐波变频器采用了罗宾康专利的低压单元串联拓扑结 构，维护简单、显著提高电能质量和产品灵活性。还提供单元 旁路功能提高系统的可用性 。
变压器部分的安装接头和主要器件
用户 I/O 部分
• 完美无谐波变频器的用户 I/O 部分包括用户 控制线、控制电源和风机控制连接用的端 子板。
单元和控制部分（单元参数）
控制柜门可移开。控制部分包括主控器件。单元部 分包括功率单元以及安装在柜顶的风机。 • 西门子高压变频器变频器系统提供6种基本单元型号 （电流额定值），组合起来提供 3300VAC （ 3 单元 串联） ,4160VAC （ 4 单元串联）， 4800VAC （ 5 单 元串联）， 6600VAC （ 6 单元串联）10000VAC （ 8 单元串联）的输出工作电压。 • 分立的功率单元安装在单元部分。所有功率单元的 机械和电气参数均相同，所以它们可以方便地进行 互换。每个单元包含自己的控制板用来与主控系统 通过光纤进行通讯，该通讯是单元与控制柜内的主 控部分之间的唯一连接，因而每个单元与主控系统 完全电气隔离。
西门子空冷型完美无谐波变频器调试步骤
• • • • • • • • • 二、送控制电380V后的检查 1. 校验变频器状态。 2. 测量各种供电电压数值。 3. 检查各部件上电后状态良好。 4. 读取变频器内原始数据。 5. 根据现场电机及负载情况预设变频器参数。 6. 冷却风扇转向。 三、变频器主回路反送电试验 1. 停控制电源(380V)，拆所有单元T1，T2间连线，接入一输出 可调三相调压器。 • 2. 送控制电源(380V)，调节调压器输出电压,慢慢给定至最大, 测量并观察单元工作情况。（单元工作情况检查，） • 3. 停控制电源(380V)，脱开调压器接T1，T2间连线，动力进线 接上(出线脱开)。
技术范
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 概览 功率半导体 IGBT；二极管 电网侧变换器 18 ~ 48 脉冲二极管整流器 电机侧变换器 带有 IGBT 功率模块的多电平变频器（PWM） 控制模式 无速度传感器开环矢量控制及闭环矢量控制 驱动象限 双向旋转（二象限） 电气隔离：功率部分 光纤隔离 允许的额定湿度 相对空气湿度 <95%，无冷凝 涂层 RAL7035 工业灰 防护等级 按照 DIN VDE 0470、IEC 60529、EN 60529 - 标准 IP31（风冷）* - 可选 IP42（风冷）* 风冷 集成风机强制通风冷却 允许的环境和冷却温度 - 运行 正常运行：0 ºC ~ + 40 ºC； 降额运行：+40 ºC ~ + 50 ºC - 存放 -5 ºC ~ + 45 ºC - 运输 -25 ºC ~ + 70ºC 基本性能 速度控制精度 开环矢量控制 ±0.5%，闭环矢量控制可达 ±0.1%（与编码器精度相关）。 效率 逆变器效率 >98.5% 功率因数 >0.95（20% ~ 100% 额定转速范围）