无刷双馈电机控制原理

无刷双馈电机控制原理

一、设备名称

1250KW无刷双馈电机低压变频控制系统

二、设备用途

本设备用于电机厂1250kw无刷双馈电机低压绕组测变频控制

三、现场技术条件及技术参数

1、环境条件

·工作环境温度:0--40摄氏度

·存储环境温度:-25-- 55摄氏度

·相对湿度:<95%(无凝露)

·环境等级/ 有害化学物质:Class 3K3,符合标准 EN 60721-3-3 ·有机体 / 生物体影响因素:Class 3B1,符合标准 EN 60721-3-3 ·污染等级:2 (EN 61800-5-1)

2、电源

·660 — 690 V 3 AC, ±10 % (-15 % < 1 min)

·不平衡度±5 %

3、无刷双馈同步电动机技术参数

3、1电机型号:TWS630-8

3、2额定功率:1250KW

3、3额定转速:743r/min

3、4满载效率:95、1％

3、5工频绕组额定电压:6kV

3、6工频绕组额定频率:50Hz

3、7工频绕组额定电流; 100A

3、8工频绕组功率因数:0、84

3、9变频绕组额定电压:690V

3、10变频绕组额定频率: 25Hz

3、11变频绕组额定电流; 528A

3、12变频绕组功率因数: 0、8

4.变频调速装置技术参数

4、1额定功率:450 kW

4、2额定输入电压: 690V

4、3额定输入电流:598 A

4、4额定输入频率:50 Hz

4、5额定输出电压:690 V

4、6额定输出电流:560 A

4、7额定输出频率:25 Hz

5、变频器供电变压器技术参数

5、1产品型号及名称_ZTSFG(H)-800-6__

5、2额定容量___ _800______kVA 5、3高、低压额定电压___6___ / _0、69__ kV 5、4高压分接范围_____±2×2、5__ _% 5、5短路阻抗________6________% 5、6相数________3________

5、7绕组数________3________

5、8频率________50_______Hz 5、9使用条件

5、9、1海拔________1000_____m 5、9、2环境温度________-10～40__℃

5、9、3联结方式________Dyn11____

5、9、4防护等级________IP20 ____

四、主要技术原理

1、控制说明

无刷双馈电机的启动控制包含两个部分:业主提供的高压侧保护与启动回路(业主可选择高压断路器加真空接触器组合或只用高压断路器同时做启动与保护),乙方提供的变频柜及电阻柜。

变频器配置输出电抗器、制动模块及制动电阻、端子扩展模块、编码器接口模块。变频器进线保护由断路器Q1实现,接触器KM1为隔离接触器,接触器KM2为高压电机启动电阻用接触器,接触器KM3为高压电机启动后低压绕组短路接触器。

变频柜柜门设置变频启动按钮、停止按钮、远程控制/本地控制切换旋钮,变频调速电位器,设置电源指示灯、变频器运行指示灯、变频器故障指示灯及变频准备好指示灯,设置变频电流指示表及变频器输出频率指示表。

电阻柜内设变频器制动电阻及高压电机启动电阻,电阻与变频柜间通过电缆进行联接。

工作过程:变频器控制分为本地控制与远程控制两种方式,两种控制的切换时通过变频器柜门的旋钮切换的,通常情况下变频器处于远程控制方式下,只有在维修及远程失灵等特殊状态下才会切换到本地控制方式下的。

远程控制——工作开始前检查变频柜690V供电电源及6KV高压侧供电,确认无问题后通过远程DCS或PLC给变频器远程启动接点一个脉冲命令,变频器控制KM2闭合接通启动电阻并保证KM1断开,变频器处于运行准备状态,在变频器确认当前状态正常后发出高压侧合闸信号,高压侧启动回路接通控制电机启动,启动过程结束后KM3闭合KM2断开电机进入稳定运行状态。在变频器检测到电机稳定运行后,变频器自动控制KM3断开同时KM1闭合,将变频器投入,完成电机启动过程。变频器通过AO(4~20mA)输出将运行电流指示信号传给DCS,操作人员在DCS 测观察到变频器电流平稳后,通过DCS给出4~20mA速度指令给变频器,进而调节电机转速。变频器通过联接到电机轴上的变频器实时监测电机的运行速度(包括电机启动时的速度),同时变频器通过AO(4~20mA)输出给DCS指示当前的电机速度。当需要停机时,DCS给变频器远程停机接点一个脉冲命令,变频器控制KM1断开同时控制KM3闭合,然后变频器控制高压侧停止回路断开电机高压侧工频回路,至此停机完毕。

本地控制——工作开始前检查变频柜690V供电电源及6KV高压侧供电,确认

正常后按下变频柜启动按钮,变频器控制KM2闭合接通启动电阻并保证KM1断开,变频器处于运行准备状态,在变频器确认当前状态正常后发出高压侧合闸信号,高压侧启动回路接通控制电机启动,启动过程结束后KM3闭合KM2断开电机进入稳定运行状态。在变频器通过编码器检测到电机稳定运行后,变频器自动控制KM3断开同时KM1闭合,将变频器投入,完成电机启动过程。在确认变频器电流平稳后,通过电位器调节变频器输出频率,进而调节电机转速。在需要停机时,通过柜门的停止按钮控制KM1断开同时控制KM3闭合,然后变频器控制高压侧停止回路断开电机高压侧工频回路,至此停机完毕。

为保证变频器控制稳定可靠,变频器配置编码器模块通过高压电机上的编码器实测电机运行速度,通过制动模块及制动电阻卸放回馈的电压。

变频器故障时柜门的变频器故障指示灯点亮,同时KM1断开而KM3闭合。

变频柜具备对电机及变频器过流、短路、缺相、保护功能,有故障报警显示功能;具备电动机定子温度保护功能(得通过电机定子绕组内预埋的PT100)或电机轴承温度保护功能,温度保护只连接电机内的一组PT100,其余预埋的PT100可根据需要由用户联接到DCS。

2、变频柜与DCS之间的信号说明