汇川技术HD93系列10MVA高压变频器在大功率同步机上的应用
汇川技术HD93系列10MVA高压变频器在大功率同步机上的应用
汇川技术HD93系列10MVA高压变频器在大功率同步机上的应用苏州汇川技术有限公司Suzhou inovance technology co., LTD关键词：10MVA、大功率同步机、烧结主抽、冶金Keywords：10MVA、high-power synchronous motor、sintering main exhauster、metallurgy摘要：本文主要介绍了大功率电励磁同步机的基本特点、变频改造的难点分析，以及汇川技术大传动产品线针对电励磁同步电机的解决方案，通过公司HD93系列10MVA产品目前的现场应用，了解同步机变频改造需注意的关键点以及改造效果分析。
一、概述国家“十二五”规划明确提出了关于节能减排的规范文件，如未能采取更加有效的应对措施，我国面临的资源环境约束将日益强化。
从国内看，随着工业化、城镇化进程加快和消费结构升级，我国能源需求呈刚性增长，受国内资源保障能力和环境容量制约，我国经济社会发展面临的资源环境瓶颈约束更加突出，节能减排工作难度不断加大。
从国际看，围绕能源安全和气候变化的博弈更加激烈。
一方面，贸易保护主义抬头，部分发达国家凭借技术优势开征碳税并计划实施碳关税，绿色贸易壁垒日益突出。
另一方面，全球范围内绿色经济、低碳技术正在兴起，不少发达国家大幅增加投入，支持节能环保、新能源和低碳技术等领域创新发展，抢占未来发展制高点的竞争日趋激烈。
规划中提出对电机系统实施变频调速、永磁调速、无功补偿等节能改造，优化系统运行和控制，提高系统整体运行效率。
变频调速尤其在大功率风机类平方转矩负载场合应用效果尤为明显。
冶金行业向来是耗能大户，尤其在目前产能过剩、利润低的情况下，节能显得尤为重要，钢铁行业中的大功率电动机耗费了大量的电费，由于实际过程导致工频运行大马拉小车现象严重，变频改造成了不二之选。
目前钢铁行业中的烧结主抽风机，功率一般为整个钢铁厂除了高炉鼓风机第二大功率的设备，而且多为大功率同步机驱动，同步机的变频改造一直以来就是一大技术难点，下面将介绍一下同步机的改造方案及应用效果。
汇川变频器的行业应用方案汇总
1.自动扶梯NICE2000是当今最先进的自动扶梯一体化控制系统，集成了变频驱动和扶梯逻辑控制，辅以简单的外设就可构成完整的扶梯控制系统，该一体化控制系统申请了两项国家发明专利。
NICE2000的出现解决了困挠变频扶梯多年的三大难题：成本居高不下、重载下行的安全隐患、变频工频切换的振动。
旁路变频取消制动电阻能量直接反馈电网模块化的优点■结构紧凑、安装方便；■先进的矢量控制算法、电机参数自动调谐（静止调谐和完全调谐两种）、运行接触器控制、抱闸接触器控制、旁路变频节能控制、全变频节能控制、速度跟踪控制等多种扶梯控制专用功能；5.5kW变频器轻松拖动11kW电机。
无需PLC控制变频一体化高度集成的一体化驱动器，无需PLC，轻松实现旁路变频、全变频、自启动、故障显示、自动加油、方向显示等所有扶梯功能。
2. 电梯专用ME320L是一款专为电梯开发的专用变频器，分为异步变频器和IP后缀同步变频器。
ME320L标准配置PG卡、直流电抗器和制动单元，全部功能专为电梯设计，调试简单、性能优越。
同步和异步系列的功率范围均从2.2kW到55kW，适合别墅电梯、住宅电梯、商用电梯、载货电梯以及各种速度场合。
1、主回路适用于ME320L-4002~ME320L-4030系列变频器，大于30kW请加装制动单元2、状态信号输入输出（功能定义全部为默认值）3、模拟量速度给定4、多段速速度给定5、编码器分频输出（编码器输入，根据编码器类型选择相应PG卡，根据PG卡说明接编码器进线）假设多段速1为高速、多段速2为爬行、多段速3为检修，以1m/s为例3. 拉丝机专用 MD系列变频器—拉丝行业应用方案专家产品特点：高端：主拉、收线采用电流矢量控制变频器：超强的低频转矩、快速的动态特性、优秀的稳速精度；两组PID及性能优良的PID算法，满足系统全速范围的稳定运行要求；特色：强抗金属粉尘设计，适应行业应用环境：完善的三防漆处理工艺、独立风道和散热器外装方式；适应行业应用环境的EMC设计：标准内置直流电抗器、内置(外置)差模共模抑制装置；专用：针对拉丝机行业的控制特点，专业设计了以提高性能、简化系统为目的的专用型变频器；MD320-DL：单变频拉丝机专用变频器，可省略PLC，完成所有系统控制功能；MD320-SL：双变频拉丝机专用变频器，采用前馈PID方式和卷径计算功能，完成最佳收线效果；MD320-SD：双变频无摆杆拉丝机收线专用变频器；MD320系列的内置PID调节器，可独立实现恒张力条件下的电机运行速度和运行方向控制；广泛应用：近万套单变频、双变频系统、动力放线架，在全国各地（包括北方电网波动较大地区）稳定运行；数百套直进式拉丝系统（包括大型拉丝机）在全国各地稳定运行；4. 绕线机汇川变频器在精密绕线机上的应用1、工艺要求：a.可以做收线和倒线控制，正常工作都在收线状态；b.在整个运行过程中，要求张力摆杆稳定；c.收线的速度要求在1200m/min以上（收线变频器的运行频率在60Hz以上）；d.停车立即抱闸动作。
高压变频调速技术在发电厂中的应用研究 李十幸
高压变频调速技术在发电厂中的应用研究李十幸摘要：在社会经济持续增长背景下，各个行业呈现良好的发展前景，尤其是电力事业，社会的发展需要电能的支持，用电量的激增，为新时期发电厂的经营发展带来了严峻的挑战。
在发电厂生产活动中，由于部分系统选择阀门和挡板调节管路流量，带来了不同程度上的电能损失，影响到发电厂的生产效益。
根据此类问题，充分发挥高压变频调速技术优势，制定合理的变频调速方案，以此来实现对电机控制系统的优化升级，尽可能降低电能的损失，提升生产效益。
本文就高压变频调速技术在发电厂中应用展开分析，结合实际情况，客观阐述技术要点。
关键词：高压变频调速技术；发电厂；风机；节能在发电厂电机组运行中，凝结泵、给水泵、循环水泵以及引风机等系统，作为发电机组安全运行的基础保障，辅机系统是否能够正常运行，将直接影响到发电厂的运行效益和节能效益。
辅机系统消耗电量占电场总用电量80%以上，而在发电机组容量规模的不断提升下，相应对辅机系统电机设备运行功率提出了更高的要求，如何能够在保证发电机组正常运行的同时，降低能源消耗，创造更大的效益，逐渐成为当前辅助系统发展的主要方向。
故此，为了有效解决发电机厂辅机系统能耗大和执行速度慢的问题，通过应用高压变频调速技术，制定完善、可靠的高压变频调速控制方案，有助于进一步提升电厂辅机系统性能，促使发电机组可以安全高效运行，实现节能降耗的目标，意义十分深远。
由此看来，加强高压变频调速技术在发电厂中应用研究十分关键，为后续工作开展提供参考作用。
一、高压变频调速技术控制原理在电厂辅机系统运行中，主要是为了控制电能生产中的流量、液位和压力等参数，以往的控制方案主要是通过阀门和挡板实现对参数的定量调节，在这个过程中可能存在不同程度上的电能损耗，不利于发电厂生产效益[1]。
高压变频调速技术作为一种有效的节能控制技术，通过对辅机系统工艺参数调节，实现对电机电源频率精确控制，维持辅机系统输入和输出之间的电能平衡，这样不仅可以保证辅机系统的正常运行，还可以实现节能降耗，避免节流损失的目的。
汇川高压变频器在螺杆式空压机上的应用案例
汇川高压变频器在螺杆式空压机上的应用案例空压机简介：空压机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。
空压机常见类型分为容积式和动力式，此次改造的螺杆式空压机就是容积式空压机中的一种。
一、现场概况客户是一家实际生产能力60万吨/年的煤矿企业。
现采用两台高压空压机作为井下气动工具的气源装置，由于电网容量相对较小，无法直接工频启动，再加上空压机自身会有大量能量的浪费，客户最终决定选择汇川HD90高压变频器对空压机进行变频改造。
空压机相关参数如下：1、空压机型号：SWT-250W2、排气量：40m³/min3、额定功率：250kW4、额定电压：10000V5、额定电流：21.8A6、额定转速：1485rpm7、额定频率：50Hz二、改造前方案高压空压机通常采用工频启动方式，空压机启/停信号直接控制高压接触器闭合/断开，空压机驱动电机直接工频启动，示意图如下：空压机在运行过程中，根据压力罐检测到的压力大小，控制阀门进行加载和卸载控制，确保压力罐压力在0.65MPa到0.75MPa之间波动，保证井下拥有足够的气源；在采用工频方式启动时，主要有以下缺点：1、启动电流仍然很大，直接影响电网的稳定性与其它用电设备的运行安全；2、空压机时常出现空载运行，电能浪费严重，处于非经济运行状态；3、启动时对设备的冲击较大，一些部件的动作频率高（如电磁阀等），导致设备后期维护费用高；4、工频运行，设备噪音大。
三、汇川技术HD90空压机改造方案汇川技术根据现场空压机实际情况，为客户提供与电机功率相匹配的高压变频器，型号为HD90-J100/450-DN，变频器采用内置PID调节方式，通过压力罐中检测压力值大小实时调节电机转速，从而达到恒压输出的目的，示意图如下：图三：汇川HD90变频改造方案示意图变频器采用远程控制方式，启/停信号由空压机控制给出，变频器的运行信号、故障信号反馈给空压机控制系统，保留了客户原有的操作习惯，极大的方便了客户使用。
汇川技术高压变频器在大功率同步电机中的应用
汇川技术高压变频器在大功率同步电机中的应用在冶金行业中，烧结主抽风机往往采用大功率同步电机来驱动。
同步机启动方式为工频异步降压软起动，通过挡板来调节流量，但这种启动和调节方式存在诸多问题，例如启动电流大、重载下容易产生失步、电能浪费严重等，因此对高压大功率同步电机进行变频改造势在必行。
汇川此次针对河北某钢铁主抽风机的现场情况，采用先进的磁链闭环矢量控制技术，对同步电机进行了变频节能改造。
改造后，彻底解决了启动电流大、重载失步、维护费用高等问题，每年实现节电费用达320万以上。
此次对同步机的成功改造标志着汇川在同步电机应用中的突破。
[ 关键词 ]冶金；节能改造；高压大功率同步电机；烧结主抽风机；高压变频器1 引言众所周知，冶金行业是国民经济生产中的耗能大户和污染大户。
在冶金行业生产过程中，风机和水泵的耗电量占到其生产成本的35%～45%。
近几年，国家实行节能减排政策，针对冶金行业等耗能大户重点改造；通过几年的发展和总结，现国产高压变频器在风机水泵负载上的节能技术日趋成熟，节能减排效果明显。
在冶金行业有诸多设备具有变频应用前景和空间，但是其中广泛推广、被众多用户所接受的还主要集中在风机和循环水泵两类负载上。
冶金行业典型应用负载有很多种，其中烧结主抽风机、高炉鼓风机及制氧压缩机的功率较大，其运行速度由不同工况而改变，节能改造效果明显。
烧结主抽风机由于其工艺的节能空间大，很多EMC厂家对其改造很感兴趣。
一背景1.1烧结工艺过程为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10～25mm的块状原料铁矿粉。
造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。
两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。
目前以抽风工艺烧结为多，烧结机分为带式和环式。
图1 烧结工艺烧结工艺是指根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度，它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。
按照烧结过程的内在规律选择合适的工艺流程和操作制度，利用现代科学技术成果，强化烧结生产过程，能够获得先进的技术经济指标，保证实现高产、优质、低耗。
高压变频调速技术在发电厂中的应用
高压变频调速技术在发电厂中的应用任英【摘要】针对电厂风机或水泵等辅机系统采用阀门、挡板调节管路流量而造成大量电能资源浪费的问题,结合水泵或风机变频调速节能控制原理,提出利用变频调速方案对电机控制系统进行节能升级改造.结合电厂#3机组一次高压风机系统实际情况,探讨高效可行的电机变频调速节能升级改造方案.#3机组一次风机改造后1年的运行反馈数据分析结果表明,变频调速技术通过动态调节电机转速来控制流量、降低轴功率,具有非常良好的节能效果,同时改造方案降低电机起动电流和起动次数,避免频繁起动对电机和电网的冲击破坏,具有好的推广应用前景.【期刊名称】《上海电气技术》【年(卷),期】2012(005)003【总页数】4页(P59-62)【关键词】电厂;变频调速;风机;节能改造【作者】任英【作者单位】无锡工艺职业技术学院,江苏宜兴214200【正文语种】中文【中图分类】TM761给水泵、凝结泵、引风机、送风机、循环水泵、磨煤机等电机拖动系统，是发电机组安全可靠、节能经济高效稳定运行的重要辅机系统；同时，也是电厂厂用电系统中重要的负荷设备，属于电厂中的主要耗电大户。
在电厂中，辅机系统耗电量约占厂用电用电量的80%左右，其中锅炉给水泵、凝结水泵、循环水泵等给排水辅机系统的耗电量约占整个厂用电系统的45%；而锅炉送风机、引风机等风机系统的耗电量约占整个厂用电系统的30%。
发电机组容量规模的进一步提高，对辅机设备功率性能提出了更高的要求，高能耗、响应慢、调节性能差等已成为辅机系统制约发电机组安全高效运行的重要制约瓶颈［1］。
因此，针对电厂常规辅机系统中存在的能耗较大、节流损失较大、执行器响应速度较慢、调节非线性较严重、设备故障率较高等问题，采取合理的高压变频调速控制方案对电厂辅机系统进行技术升级改造，有效增强辅机系统中水泵、风机等电机拖动系统的调节性能，提高其运行的安全可靠性和电能综合利用效率，确保发电机组安全高效进行电能生产，促进电厂在低碳绿色环保技术要求的基础上实现节能降耗的目的［2］。
高压变频器在长距离多点驱动强力带式输送机中的研究与应用
高压变频器在长距离多点驱动强力带式输送机中的研究与应用国内现有大多数煤矿的强力带式输送机一般都采用工频拖动，由于电机长期工频运行，造成强力带式输送机运行起来非常不经济，还会带来昂贵的维护费用，这与现在创建节能环保型社会的精神是相违背的。
长距离大功率多点驱动强力带式输送机选用高压变频驱动系统对降低煤矿企业维护成本和节约社会能源都具有非常现实的经济意义和社会意义。
随着高压变频技术的不断进步和完善，其在煤矿企业应用范围将会越来越广泛。
标签：高压变频；多点驱动；长距离；大功率1概况平煤股份八矿明斜井强力带式输送机设计运量Q=800t/h，运距L=2930m，坡度为β=15°，带宽B=1200mm，设计最高带速V=4m/s。
总装机功率P=5×800kw，采用6kv高压变频软启动，张紧方式采用机尾机身下重车张紧，主电压等级6000v，辅助电压等级1140v。
整机采用一部强力带式输送机，驱动方式为头部驱动加中部多点驱动的联合驱动方式。
整部带式输送机分为主机和子机两部分：主机胶带强度ST4500，电机配置：3*800kw；子机胶带强度ST3150，电机配置：2*800kw，与主机单台电机功率一致。
子机长度570m，子机机头距离主机机头为1350m。
平煤股份八矿明斜井强力带式输送机具有长距离、高电压、大功率、中间采用多点驱动等特点，这在中国平煤神马能源化集团公司目前尚属首次应用。
2主要研究内容2.1主机和子机起停过程中的同步控制。
平煤股份八矿明斜强力井带式输送机按一条胶带机设计，采用母机3电机（2用1备）+子机2电机的驱动方式，因此主机同子机保持同步显得尤其重要，如果同步较差，可能引起皮带运行的跳动，甚至烧坏变频器。
本方案采用的主从控制同步运行变频系统是由完全独立的多台变频器通过主、从机的同步通讯方式保证各个电机的转速、以及功率平衡的。
各个电机中任意一台都可作为主机，其它为从机，主从机之间的同步控制是由高压变频器内的“内嵌式同步控制器”实现的。
汇川技术HD90高压变频器在火电厂给水泵的应用
《 变频 器世 界》Ａ ｕ ｇ ｕ ｓ ｔ ， ２ ０ １ ７
汇 川 技 术
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高压大容量变频器在火力发电厂中的应用
高压大容量变频器在火力发电厂中的应用摘要：介绍了目前高压变频器产品的特点，以及高压变频器在火力发电厂应用时的三种接线方案，分析了这三种接线方案的优缺点和适用场合，并从设计的角度提出了一些需要注意的问题。
应用实例的运行情况表明，在火力发电厂中应用高压大容量变频器，可降低发电厂的厂用电率，提高机组的运行性能。
关键词：火力发电厂高压变频器接线随着交流变频调速技术的高速发展，低压变频器以其通用性广、可靠性高、控制灵活以及通信的网络化、容量的扩大化等特点在各个领域已得到了广泛应用。
同时，由于新型电力电子器件如绝缘栅双极晶体管（IGBT）、集成门极换向晶闸管（IGCT）等的出现，计算机技术的发展和新型的控制理论（如矢量控制技术、直接转矩控制技术）的应用，高压变频器（国外称之为中压变频器）也得到了快速发展。
其应用主要是在冶金、纺织、化工等工业领域，近两年才在发电厂得到少量应用。
1 高压变频器的特点同低压变频器相比，高压变频器具有以下特点：a）低压变频器功率元件多为IGBT。
对于某些小容量变频器则采用了智能功率模块(IPM)，如日立公司生产的J300系列就采用了IPM，该系列最大容量为76 k VA。
而高压变频器元件采用的功率元件种类较多，各种元件的耐压和通流能力不同，应用的变频器型式也不同。
具有代表性的高压变频器和功率元件如表1所示。
世界上生产高压变频器的厂家较多，除表1外还有其它厂家，如俄罗斯莫斯科电力科学研究院（华能北京热电厂在热网水泵上采用了该公司ЭTBA系列变频器），法国CEGELEC公司，日本三菱公司、东芝公司，意大利的ANSALDO 公司等。
我国目前也有一些公司生产高压变频器，如成都东方凯奇电气有限责任公司、北京先行新机电技术有限责任公司等。
b）由于低压IGBT在低压变频器中得到了广泛应用，所以低压变频器已趋于电压源型；而对于高压变频器，仍在千方百计地寻求办法解决功率元件的耐压问题。
目前高压变频器有多种电路结构，如三电平电压源型、多电平电压源型、电流源型和采用低压单相变频器串联的高压变频器。
同步电机高压变频器在矿井提升方面的应用
同步电机高压变频器在矿井提升方面的应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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汇川技术HD90P专用变频电源在岸电行业的应用
汇川技术HD90P专用变频电源在岸电行业的应用孟令宇【摘要】This article introduces application of Inovance HD90P specialized variable-frequency power supply in the Yuandong Wharf shore power project of Ningbo Port Group. The practice has been proved that the reverse power control technology independently developed by Inovance is safe and effective, and it solves the reverse power problem in the process of connecting ship. Simultaneously, as detected and recorded by professional instrument, indexes such as output voltage THD, electric load voltage regulation and frequency stability factor fully satisfy and even exceed international shore power standard, significantly boost the development of China's shore power industry.%本文主要介绍了汇川技术HD90P系列变频电源在宁波港集团远东码头岸电项目的应用。
实践验证汇川技术独创的逆功率控制技术安全有效，完美地解决了连船过程中产生的逆功率问题。
与此同时，经专业仪器检测记录，输出电压THD、电负载稳压率、频率稳定率等指标完全满足并超出国际岸用电源标准，对我国岸用电源行业的发展起到了重大的推进作用。
高压同步电机变频调速技术及应用
励磁装置协调控制等。介绍了国产 MAXF 同步电机高压变频装置在活塞式空压机上的应用情况和取得的良
High Voltage Synchronous Motor Variable Frequency Speed Regulation Technology and Application
LIANG Anjiang， ZHANG Haiyan， LIU Yi， LI Jiangong （ Shanghai Power Equipment Research Institute， Shanghai 200240 ，China）
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变频与调速EMCA
2010 ， 37 （ 5 ）
此， 变频装置的输出端应具有在停机状态下 ， 抗短 时过电压的能力。
2MAXF 同ຫໍສະໝຸດ 电机变频装置基本原 理MAXF 变 频 装 置 采 用 若 干 个 脉 宽 调 制 （ PWM） 变频功率单元串联的方式， 实现直接高压 10 kV 输出。输入 10 kV 电网电压经过副边多重 化的隔离变压器降压后给功率单元供电， 功率单 元为三相输入、 单相输出的交 － 直 － 交 PWM 电 压源型逆变器结构， 实现变压变频的高压直接输 供给高压电动机。10 kV 变频调速装置每相 出， 由 8 个额定电压为 884 V 的功率单元串联而成， 输出相电压达 8 840 V， 每个功率单元分别由输入 变压器的一组副边供电， 功率单元之间及变压器 二次绕组之间相互绝缘。二次绕组采用延边三角 实现多重化， 以达到降低输入谐波电流的 形接法， 目的。装置系统框图如图 1 所示。
同步电机的调速是电气驱动领域的一大难 题， 从 20 世纪 30 年代后期， 人们就开始研究同步 电机的调速问题。20 世纪 70 年代， 随着交流电 机磁场定向控制理论的产生及其技术的推广应 用， 世界各大电气公司都投入大量人力 、 物力对交 期望将这一 流同步电机变频调速传动进行研究， 技术应用于高性能要求的轧机主传动及矿井提升 机传动中。迄今为止， 世界上已有上千套交流变 频装置应用于大功率同步电机调速系统 。除了矿 井提升机和轧机外， 高压大功率的交 － 直 － 交变 空压机及抽水蓄 频器也广泛应用于高炉鼓风机、 能电站的大型同步电机。 同步电机相对于异步电机来说， 最大的劣势 就是存在失步现象， 这也是制约同步电机应用变 频装置的主要原因。 若要使用变频调速， 则要求 ：（ 1 ） 变频装置必须解决以下问题 同步电机的起 动问题；（ 2 ） 同步电机调速期间和励磁装置的协 调问题， 防止正常调速期间同步电机失步 ；（ 3 ） 同
汇川变频器在食品设备上的应用
汇川技术应用文集变频器在食品设备上的应用当今的食品机械产业得到了飞速发展, 其发展趋势为:(1) 便于操作, 安全可靠，维护简便;(2) 坚固耐用, 即使操作不当，也不易发生故障;(3) 重量轻、体积小;(4) 使生产的产品质量稳定、效率提高。
而作为电机驱动装置的变频器将在一定程度上改变食品机械的整体装备水平。
其功效基于以下二点:(1) 增加产量、降低成本。
可以提高生产技术, 使产品产量和品质都得到提高，并能有效节约成本，实现利润最大化;(2) 实现控制的软件化，提高功能，通过转矩补偿、防止失速和重合闸等功能，实现不跳闸运行。
如何选取合适的变频器来满足日益增长的食品机械现代化的要求是目前摆在众多食品机械制造商面前的一个棘手问题，该类型的变频器必须能够适合食品制造的环境、符合食品类负载的变化、贴近用户的心里需求(价位、售后服务和操作)，而汇川公司推出的MD320系列变频器则是一个理想的OEM产品，它代表了未来变频器发展方向的新一代模块化高性能变频器，在客户需求合理细分的基础上，进行模块化设计，通过单系列产品的灵活组合，最终创建了一个客户化量身定做的平台。
因此，本文将介绍在食品机械中采用汇川MD320变频器的应用情况。
MD320变频器在传输系统中的应用在食品机械中，传输系统被大量地使用，比如蛋糕烘烤前必须由传输带进行送料，并按照烘烤工艺匀速地通过烘烤箱，这里面就涉及两个传送设备，即送料输送带和烘烤线输送带，两者的速度必须匹配，能方便同升同降。
以前，这样的设备调速基本都采用手动机械式有级变速(比如更换皮带轮大小或者齿轮箱变速比等)，但现在采用变频调速后就能大大扩展调速范围，且能实现无级调速。
类似的瓶装饮料生产线(如图1左)、粉状体原料计量包装线等都将会用到变频传输系统。
在传输系统中，用户可以根据原材料大小和材质来控制传输带速度，保证质地均匀;同时根据不同的传输系统间的速度配比要求来实现速度同步和微调等功能。
高压同步电机变频调速技术及应用
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引
言
步电机正常停机和故障灭磁问题 � 由于交流同步电动机在可靠性与维护量 , 功 率因数 , 电机尺寸与转动惯量, 弱磁比等方面有其 自身的优势， 对于大容量电机， 例如工业应用上大 功率的空气压缩机 , 水泵, 煤炭与有色金属行业中 的大功率提升机和钢厂大容量轧钢机等均采用同 步电机驱动� 据统计， 我国的高压同步电机大部 分运行在低负荷区 ， 能耗大, 效率低 ， 会造成电力 的大量浪费， 是变频改造效益显著的用户� 实践 表明: 同步电机应用高压大功率变频调速系统， 经 济效益良好， 其可靠性也可得到保证 �因此， 我国 高压同步电 机变频调速装置将 来的市场前景 良 好� 我国从 2 0 世纪 70 年代开始交流同步电机调 2 0 世纪 8 0 年代初已研制 成功交 速技术的研究， - 交变频同步电机的试验样机， 但高压大功率交 2 0 90 流变频调速装置直到 世纪 年代后期才得到 发展� 上海发电设备成套设计研究院自 1 999 年 开始通过对国内, 外高压变频装置进行调研， 确立 了总的技术方案 ， 采取智能功率单元串联多电平
高 压同 步 电 机 变 频 调 速 技 术 及 应 用
梁安江， 张海燕， 柳 毅， 李建功 ( 上海发电设备成套设计研究院，上海 2 002 4 0 )
摘 好效果� 关键词: 同步电机; 高压变频装置; 变频调速 中图分类号: TM 92 1 . 5 1 :TM 3 41 文献标志码: A 文章编号: 1 673 -6540 ( 2 01 0 ) 050 042 -04 要: 着重阐述了高压同步电动机变频调速工程应用 技术上的 难点及 解决措施 ，2 0 02 年底， 研制出 1 2 5 0 kW /6 kV 高压 2 003 年 7 月通过由上海市经济委 变频装置样机 ， 2 003 年 9 月正式投入 员会主持的产品技术鉴定 ， 运行， 2 005 年底又成功研制生产了国产最大容量 高压变频装置， 容量 5 000 kW ， 已在宁夏 某药业 有限公司成功投运 �2 006 年 ， 该公司开始着手研 制容量 9 600 kW /1 0 kV 的高压变频装置， 2 007 年 初申请获得国家高技术研究发展计划 ( 8 63 计划 ) 专题课题 �
汇川技术inovance 变频器 冶金行业解决方案 说明书
*19120201A00* 19120201A00深圳市汇川技术股份有限公司Shenzhen Inovance Technology Co., Ltd. 苏州汇川技术有限公司Suzhou Inovance Technology Co., Ltd. 地址：深圳市龙华新区观澜街道高新技术产业园汇川技术总部大厦总机：(0755) 2979 9595 传真：(0755) 2961 9897客服：4000-300124地址：苏州市吴中区越溪友翔路16号总机：(0512) 6637 6666 传真：(0512) 6285 6720客服：4000-300124公司简介关于汇川公司聚焦工业领域的自动化、数字化、智能化，专注“信息层、控制层、驱动层、执行层、传感层”核心技术。
经过十九年的发展，公司已经从单一的变频器供应商发展成电气综合产品及解决方案供应商。
目前公司主要产品包括： ①变频器、伺服系统、控制系统（PLC/CNC）、工业视觉系统、传感器、高性能电机、高精密丝杠、工业互联网等核心部件及光机电液一体化解决方案。
② 电梯电气大配套业务：电梯控制系统（一体化控制器/变频器）、人机界面、门系统、控制柜、线缆线束、井道电气、电梯物联网等产品。
主要为电梯制造商和电梯后服务市场提供综合电气大配套解决方案。
③ 新能源汽车电驱&电源系统业务：电驱系统（电机、电机控制器、电驱总成）和电源系统（DC/DC、OBC、电源总成）④ 工业机器人业务：SCARA 机器人、六关节机器人、视觉系统、高精密丝杠、控制系统等整机及零部件解决方案。
⑤ 轨道交通业务：牵引变流器、辅助变流器、高压箱、牵引电机和 TCMS 系统等。
作为中国工业自动化行业的领军企业，公司核心技术不仅涵盖信息层、控制层、驱动层、执行层、传感层的各类产品技术，还涵盖工业自动化、电梯、新能源汽车、轨道交通等领域应用工艺技术。
公司掌握的核心技术包括：①驱动层的高性能矢量控制技术、高性能伺服控制技术、大功率 IGCT 驱动技术等；②控制层的中大型 PLC 技术、CNC 控制技术、机器人控制技术、高速总线技术等；③执行层的高性能伺服电机技术、高能效电机技术、高速电机和磁悬浮轴承技术、高精度编码器设计和工艺技术、精密传动机械设计和工艺技术、图像识别技术等；④信息层的工业互联网、边缘计算、工业 AI 等技术；⑤ 新能源汽车、电梯、空调制冷、空压机、3C 制造、锂电、硅晶、起重、注塑机、纺织、金属制品、印刷包装等行业工艺技术。
汇川高压变频器单元模块型号
汇川高压变频器单元模块型号概述汇川高压变频器单元模块是一种用于电力传输和控制的设备。
它具有可靠性高、效率高、功能强大等优点，广泛应用于工业生产、交通运输、能源等领域。
本文将对汇川高压变频器单元模块的型号、特点、适用范围、工作原理等进行详细介绍。
型号汇川高压变频器单元模块的型号通常由一串字母和数字组成，代表了该模块的特定配置和功能。
不同型号的模块可以适用于不同的工作环境和需求。
以下是几个常见的汇川高压变频器单元模块型号：•HCS8000-XXX：这是汇川高压变频器单元模块系列的基本型号，其中XXX代表具体的配置和功能。
•HCS8000-MA：这是一种适用于电力传输和控制的模块，具有较高的电压和功率输出能力。
•HCS8000-MB：这是一种适用于工业生产和能源领域的模块，具有较高的稳定性和可靠性。
•HCS8000-MC：这是一种适用于交通运输领域的模块，具有较高的效率和节能性能。
特点汇川高压变频器单元模块具有以下特点：1.高效率：汇川高压变频器单元模块采用先进的功率电子技术，能够将输入电能转换为输出电能的效率最大化，降低能源消耗。
2.高可靠性：模块采用优质的元器件和可靠的设计，具有较高的抗干扰能力和故障自诊断能力，能够保障设备的长时间稳定运行。
3.多功能：模块具有多种工作模式和控制策略，可以满足不同的工作需求。
同时，模块支持多种通信接口和协议，方便与其他设备进行联网和数据交换。
4.灵活性强：模块的配置和功能可以根据用户的需求进行定制，可以灵活适应不同的工作环境和应用场景。
5.易于安装和维护：模块采用模块化设计，安装和维护操作简便，可以快速更换故障模块，减少停机时间。
适用范围汇川高压变频器单元模块适用于以下领域和应用：1.工业生产：模块可以用于控制和调节工业生产中的电动机、泵、风机等设备，实现精确的控制和节能效果。
2.交通运输：模块可以用于电力传动和控制系统，如高铁、地铁、电动汽车等，提高传动效率和运行稳定性。
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汇川技术HD93系列10MVA高压变频器在大功率同步机上的应用苏州汇川技术有限公司Suzhou inovance technology co., LTD关键词：10MVA、大功率同步机、烧结主抽、冶金Keywords：10MVA、high-power synchronous motor、sintering main exhauster、metallurgy摘要：本文主要介绍了大功率电励磁同步机的基本特点、变频改造的难点分析，以及汇川技术大传动产品线针对电励磁同步电机的解决方案，通过公司HD93系列10MVA产品目前的现场应用，了解同步机变频改造需注意的关键点以及改造效果分析。
一、概述国家“十二五”规划明确提出了关于节能减排的规范文件，如未能采取更加有效的应对措施，我国面临的资源环境约束将日益强化。
从国内看，随着工业化、城镇化进程加快和消费结构升级，我国能源需求呈刚性增长，受国内资源保障能力和环境容量制约，我国经济社会发展面临的资源环境瓶颈约束更加突出，节能减排工作难度不断加大。
从国际看，围绕能源安全和气候变化的博弈更加激烈。
一方面，贸易保护主义抬头，部分发达国家凭借技术优势开征碳税并计划实施碳关税，绿色贸易壁垒日益突出。
另一方面，全球范围内绿色经济、低碳技术正在兴起，不少发达国家大幅增加投入，支持节能环保、新能源和低碳技术等领域创新发展，抢占未来发展制高点的竞争日趋激烈。
规划中提出对电机系统实施变频调速、永磁调速、无功补偿等节能改造，优化系统运行和控制，提高系统整体运行效率。
变频调速尤其在大功率风机类平方转矩负载场合应用效果尤为明显。
冶金行业向来是耗能大户，尤其在目前产能过剩、利润低的情况下，节能显得尤为重要，钢铁行业中的大功率电动机耗费了大量的电费，由于实际过程导致工频运行大马拉小车现象严重，变频改造成了不二之选。
目前钢铁行业中的烧结主抽风机，功率一般为整个钢铁厂除了高炉鼓风机第二大功率的设备，而且多为大功率同步机驱动，同步机的变频改造一直以来就是一大技术难点，下面将介绍一下同步机的改造方案及应用效果。
二、同步机及烧结工艺介绍1、大功率同步机变频改造难点汇川技术Never Stop Improving第 1 页共10 页同步机相比于异步机有诸多优点：（1）对转矩扰动具有更强的承受能力，动态响应快；（2）在极低电源频率下也能运行，调速范围宽；（3）通过改变励磁电流，功率因数可调；（4）稳定性高，转矩与端电压成正比；上述的诸多优点使得其使用越来越广泛，但是大功率同步机变频控制技术一直是高压变频领域的一大难点，各厂家技术参差不齐，导致其最终的控制效果差距较大，以下为有刷同步电机变频改造需要注意的事项：（1）同步电机的起动问题：电枢电压矢量与转子磁极位置之间的夹角必须在某一范围之内，否则将导致系统失步；（2）同步电机调速期间和励磁装置的协调问题，防止正常调速期间同步机失步；（3）同步电机正常停机和故障灭磁问题。
2、汇川技术HD93同步机控制技术汇川依据自身多年同步机控制经验，在高压大功率同步机控制方面，通过我们大量的仿真实验以及现场实验分析，研发了适用于高压大功率领域同步机的矢量控制方案，依托于磁链闭环矢量控制（SFOC）这一平台，实现了真正的同步机变频无速度传感器矢量控制技术启动方式（SVC），整个启动过程平滑、无冲击，不存在启动整步问题，并且控制精度高、转矩响应快，稳定性好。
图1：汇川同步机磁链闭环矢量控制原理图汇川技术Never Stop Improving第 2 页共10 页汇川技术 Never Stop Improving 第 3 页 共 10 页图2：汇川同步机变频启动过程图基于电机d - q 轴 系数学方程，对电机的磁链、电流进行解耦控制，具有磁链、电压闭环特点。
*ds ψ和ds ψ进行比较再通过比例积分调节器得到*ds i ，*ds i 在和ds i 比较再通过比例积分调节器得到*ds u ；s ω和sl ω比较得到ω，ω和*ω再通过比例积分调节器得到*qs i ，*qs i 和qsi 比较再通过比例积分调节器得到*'qs u ，*'qs u 和*ff u 比较得到*qs u ；*ds u 和*qs u 2/3转换得到*a u 、*b u 、*c u ，*a u 、*b u 、*c u ，进行发波控制。
通过汇川多个大容量同步机变频改造应用现场的调试运行情况来看，汇川同步机控制方案还具有调试简单、调试时间短，以及运行稳定的众多优点，得到了用户的一直好评，汇川的同步机控制技术已经在国内建立了绝对的领先地位。
3、烧结工艺简介图3：烧结工艺烧结工艺是指根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度，它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。
按照烧结过程的内在规律选择合适的工艺流程和操作制度，利用现代科学技术成果，强化烧结生产过程，能够获得先进的技术经济指标，保证实现高产、优质、低耗。
本生产工艺流程有原料的接受，兑灰，拌合，筛分破碎及溶剂燃料的破碎筛分，配料，混料，点火，抽风烧结，抽风冷却，破碎筛分，除尘等环节组成。
目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。
烧结生产的工艺流程如上图所示。
主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。
三、客户现场改造方案1、项目背景本次我司HD93产品改造对象为河北省武安市某钢铁集团烧结厂烧结主抽风机，此烧结线为220m2规模烧结线，配备有8000kW功率烧结主抽一台，是整个烧结厂的最大耗电设备，在整个钢厂也属于耗能大户，工频运行采用水阻启动方式，启动冲击大，所以每次启动此电机都比较困难，另外由于要根据生产情况调节风量，平时采用风门调节的方式进行，风门一般在60%~80%调节，能量浪费严重，所以节能改造迫在眉睫。
2、设备参数介绍3、改造系统方案汇川技术Never Stop Improving第 4 页共10 页远控箱QS2星点柜水阻柜图4：系统一次图4、系统方案说明系统采用HD93高性能型同步机专用高压变频器、励磁柜、开关柜和旁路柜完成对同步机负载的同步电机控制。
整个系统方案在保留客户原励磁系统的情况下，我们重新配备变频励磁柜，在变频器正常运行的情况下，变频器与变频励磁柜配合来控制客户同步电机启动与运行，而为了保证电机的可靠运行，我们配备了工频旁路系统，在变频器出现重故障的情况下，客户还可以利用旁路系统跟原工频励磁系统来进行控制电机的启动运行。
总结高压变频器方案如下:（1）系统采周一拖一配手动工频旁路柜，工频运行时，可以配合原有水阻软启动方汇川技术Never Stop Improving第 5 页共10 页式运行；（2）控制系统改造，实现新旧高压柜的远程操作及联锁；（3）励磁系统改造，实现工变频状态的励磁控制转换；（4）配套上位监控系统，远程监控变频器系统状态；5、电气配置说明（1）SM为客户现场电励磁同步电动机，基本电气参数为8000kW/10kV。
（2）Mg1为变频运行专用励磁柜。
在变频状态下，通过变频器内部运算给定励磁电流指令，励磁柜与变频器实现励磁电流闭环控制，MG2为客户原有工频励磁柜，MG1与MG2之间设置有切换开关，需要工频运行时，励磁系统切换至MG2。
（3）QS1、QS2、QS3为工频旁路柜内高压隔离开关，用于变频或工频启动同步电机。
（4）系统配置工频励磁与变频励磁的切换装置，采用切换刀闸形式，安全可靠。
（5）变频器为汇川HD93高性能型同步机高压变频器，基本电气参数为10000kVA/10kV，额定频率50Hz，最大运行频率为50/60 Hz。
输入变压器为10000kVA/10kV干式移相变压器，绝缘等级H级，功率单元为两象限两电平单元级联结构。
控制柜内IO板提供标准IO接口和总线通讯接口（CAN、Modbus485、Profibus-DP）。
6、系统功能说明（变频工况）（1）系统控制电源380V和冷却风机电源上电，变频励磁柜选择并且控制电源上电；（2）对变频器和励磁柜进行相关的参数设定，变频励磁柜和变频器置于“远方”控制；（3）将变频输入隔离刀闸QS1、输出隔离刀闸QS2合闸，励磁切换开关切换至变频励磁，变频器及励磁柜控制系统自检，如无故障，输出“合闸允许”信号；（4）用户开关柜断路器QF1合闸，待水阻柜启动完成后，星点柜QF2合闸；（5）变频器及励磁柜如上电正常，输出“变频器准备就绪”和“励磁柜就绪”信号到总控台；（6）总控台对变频器给定运行频率，发启动指令。
（7）变频器接收到启动命令后，发励磁启动指令给励磁柜，同时发出动态励磁电流指令；（8）当运行频率达到50Hz时，变频器输出电压达到10kV。
（9）在运行过程中，当变频器出现严重故障时，会同时联跳输入断路器QF，且通知励磁柜进行灭磁。
汇川技术Never Stop Improving第 6 页共10 页（10）QS2和QS3设有机械联锁，当QS2闭合时，QS3不能合闸。
（11）当工艺需要停机时，通过总控台向变频器发送“停机”指令，变频器接受指令后封锁变频器输出。
7、改造后节能对比变频改造之后实现了较为可观的节电量，为公司的节能减排工作做出了较大的贡献，降低了整个公司的生产成本，得到了客户的一致认可。
8、变频改造优势（1）完美解决了大容量同步机的启动问题；（2）节电，大大降低运行成本；（3）提高了机组自动装置的稳定性，为机组的经济优化运行提供了可靠保证；（4）同步机的运行参数得到了改善，提高了运行效率；（5）可实现大功率同步机负载的变频软启动，启动峰值电流和时间大为减少，避免了因大启动电流造成的绝缘老化及由于较大电动力矩造成对电机的机械冲击，延长了电机的寿命，减少了对电机的维护工作量；（6）节流装置全开，不仅达到了降耗节能的目的，同时还减小了管道系统的振动，使管道压力波动减小，延长了管道的使用寿命和检修周期及检修的工作量，使系统运行稳定性得到改善；（7）频率的调节性能优越，有利于实现分散控制系统改造，进一步提高系统的优化改造；（8）采用变频调节，电动机转速降低使环境噪音影响得到大大改善。
（9）励磁完全变频控制，只需操作变频器，一键启动/停机，方便操作。
四、现场应用照片汇川技术Never Stop Improving第7 页共10 页图5：现场工作人员调试照片图6：现场电机照片汇川技术Never Stop Improving第8 页共10 页汇川技术 Never Stop Improving 第 9 页 共 10 页图7：变频系统整机图图8：现场电机飞车启动时定子电流及励磁电流变化波形图（动态励磁控制）五、结束语冶金行业历来属于高耗能行业，大功率电机数量巨大，常年工频运行导致能源浪费严重，变频改造不仅能够实现显著地节能效果，且能够改善运行工艺，达到多重改造效果，经济效益及社会效益显著，烧结主抽风机的变频改造不仅能够实现较高的节能效果，还能够实现大功率同步电机的启动调速问题。