汇川HD9X系列高压变频器性能及现场调试培训
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ARM
ARM子系统主要完成系统的逻辑功能、人机交 互、总线通讯、单元的故障逻辑等。 DSP子系统主要完成电机控制算法、实时保护、单 元诊断等功能。
DSP
FPGA
FPGA子系统主要完成移相PWM输出、单元通讯、与 DSP/ARM的实时数据交互、单元故障信息处理，双端 口ram、故障保护，单元诊断等。 CPLD子系统主要完成对主控板信息的解码和IGBT 驱动信号的生成，单元母线电压的采样功能、旁路 功能等，对单元的状态、故障进行采集、编码后传 递给FPGA。
场合2： 由于变频器有最大输出电压能力，输出电压超过了变频器最大输出电压能力时， 变频器会自动进行弱磁。 问题：如果输出电压超过变频器最大输出电压能力，变频器不做任何处理，将 处于什么样的状态？
fN 100% f
Never Stop Improving
三、瞬停不停
指的是变频器输入电压突然跌 落100ms，变频器不停机不报 故障运行。 输入电压跌落20%以下，变频器 进入瞬停不停状态，此时变频 器处于短时发电状态， 给单元充电使单元不欠压运行。 待输入电压正常后，加速至目 标频率。
HD9X系列高压变频器性能及现场调试培训
---大型传动产品线蔡准
Never Stop Improving
目录
一
二 三 四
HD9X系列控制系统平台
HD9X系列常用的几个性能模块 HD9X通用现场调试说明 HD9X系列常见的性能故障处理对策
Never Stop Improving
高压变频器整体图
高压变频器由主控制柜、功率单元柜、变压器柜、工频旁路柜（选配）组成
前旋转频率启动电机。
可通过功能码F6-00设定飞车启动的搜索方向。对于电机自由旋转转向已知的情况， 可选择“正向”或“反向”；对于电机转子旋转转向未知的情况，可选择“正反 向”。如果选择“直接启动”，则不开启F6-00飞车启动而直接启动。
Never Stop Improving
二、弱磁控制
适用的场合： 1、电机超速运行场合 2、变频器输出电压能力不够的场合，包括输入电压低、单元旁路运行等异常 工况 场合1： 由于电机运行时，输出电压不能超过电机额定输出电压，所以，电机超频运行 时，变频器会自动进行弱磁控制。弱磁区对应的公式为：
CPLD
Never Stop Improving
目录
一
二 三 四
HD9X系列控制系统平台
HD9X系列常用的几个性能模块 HD9X通用现场调试说明 HD9X系列常见的性能故障处理对策
Never Stop Improving
HD9X系列常见的几种性能模块
飞车启动
弱磁控制
快速制动过 压抑制技术
定子磁链闭环矢量控制 模块（SFOC）
HD9X系列控制系统平台
HMI 操作面板 PC Software
主控板
系统控制板
内部PLC
ARM子系统
通讯卡
ARM DSP
FPGA子系统
IO板
DSP子系统
PG卡
FPGA CPLD
光
纤
板
单元控制板
单元控制板1
CPLD子系统
单元控制板n
CPLD子系统
Never Stop Improving
HD9X系列控制系统平台
Never Stop Improving
目录
一
二 三 四
HD9X系列控制系统平台
HD9X系列常用的几个性能模块 HD9X通用现场调试说明 HD9X系列常见的性能故障处理对策
Never Stop Improving
HD9X通用现场调试说明
注意一：
准备更换控制板前，在触摸屏上把与出厂参数不一致的参数记录下来，具体操作如下图所示。 现场更换控制板时，第一次上控制电一定要恢复出厂参数，FP-01设置01，然后将用户更改参 数全部设置进去，设置FF组变频器参数，F1组电机参数。
到高压，关键技 术就是载波移相 PWM技术。 问题：8单元串联输出的高压相电压最多电平数？线电压最多电平数？
Never Stop Improving
五、非对称单元旁路
变频器串联单元简图 Never Stop Improving
A相2个单元被旁路的变频器输出
五、非对称单元旁路
通过将正常单元旁路后变频输出电压恢复平衡
输出电流 单元母线电压 输入电压
电机转速
Never Stop Improving
四、载波移相PWM技术
HD9X是单元串联型高压变频器，由多个低压单元串联输出得到高压，以5单元 串联为例，整机拓扑结构如下：
Never Stop Improving
四、载波移相PWM技术
低压功率Байду номын сангаас元
单相多个低压单
元串联，如何得
Never Stop Improving
单元串联型系统拓扑
功率单元 A1 功率单元 B1
3KV高压变频器组成结构 18脉冲整流结构
功率单元结构
功率单元 C1
三相高压输入
功率单元 A2 功率单元 B2 功率单元 C2
功率单元 A3
单元控制板
功率单元 B3 功率单元 C3
集成一体式 变压器
光纤连接
研发部
杨双飞
三相变压变频 高压输出
中央控制系统
高压电机
2011-3-22
Never Stop Improving
Beyond your imagination
HD9X系列控制系统平台
一代控制系统
Never Stop Improving
HD9X系列控制系统平台
二代控制系统
Never Stop Improving
通过调整相位角（中性点漂移）使变频器输出恢复平衡
A相旁路2个单元，相对于对称旁路，中性点偏移非对称旁路多提供20%电压
Never Stop Improving
六、同步切换
高压母线
QF1
KM1
通道2-电网R相电流 通道3-电网S相电流
KM3
HD90
KM2
M
通道1-输入电压UR 通道4-输出电压VU
Never Stop Improving
七、快速制动过压抑制
把母线电容电压加入闭环控制，自 动根据系统最大制动能力进行快速 制动。制动过程由于有母线电压闭 环控制，所以，制动过程不会出现
过压问题。
减速制动过程，单元母线电压将会 稳定在1050V左右。 单元过压点准位是1200V
通道1黄色-IO板上VU测试点，通道3蓝色-主控板IU，通 道4红色-主控板IV
瞬停不停功 能
同步切换
非对称单元 旁路技术
载波移相 PWM技术
Never Stop Improving
一、飞车启动
飞车启动，有时也称之为“转速跟踪”，该特性允许变频器测定已经处于运转状态 的电机速度，因此，变频器可以向电机提供与旋转电机频率对应的输出电压，使得 变频器供电时对电机的冲击最小。在飞车启动时，变频器监测电机磁通并从电机当
ARM子系统主要完成系统的逻辑功能、人机交 互、总线通讯、单元的故障逻辑等。 DSP子系统主要完成电机控制算法、实时保护、单 元诊断等功能。
DSP
FPGA
FPGA子系统主要完成移相PWM输出、单元通讯、与 DSP/ARM的实时数据交互、单元故障信息处理，双端 口ram、故障保护，单元诊断等。 CPLD子系统主要完成对主控板信息的解码和IGBT 驱动信号的生成，单元母线电压的采样功能、旁路 功能等，对单元的状态、故障进行采集、编码后传 递给FPGA。
场合2： 由于变频器有最大输出电压能力，输出电压超过了变频器最大输出电压能力时， 变频器会自动进行弱磁。 问题：如果输出电压超过变频器最大输出电压能力，变频器不做任何处理，将 处于什么样的状态？
fN 100% f
Never Stop Improving
三、瞬停不停
指的是变频器输入电压突然跌 落100ms，变频器不停机不报 故障运行。 输入电压跌落20%以下，变频器 进入瞬停不停状态，此时变频 器处于短时发电状态， 给单元充电使单元不欠压运行。 待输入电压正常后，加速至目 标频率。
HD9X系列高压变频器性能及现场调试培训
---大型传动产品线蔡准
Never Stop Improving
目录
一
二 三 四
HD9X系列控制系统平台
HD9X系列常用的几个性能模块 HD9X通用现场调试说明 HD9X系列常见的性能故障处理对策
Never Stop Improving
高压变频器整体图
高压变频器由主控制柜、功率单元柜、变压器柜、工频旁路柜（选配）组成
前旋转频率启动电机。
可通过功能码F6-00设定飞车启动的搜索方向。对于电机自由旋转转向已知的情况， 可选择“正向”或“反向”；对于电机转子旋转转向未知的情况，可选择“正反 向”。如果选择“直接启动”，则不开启F6-00飞车启动而直接启动。
Never Stop Improving
二、弱磁控制
适用的场合： 1、电机超速运行场合 2、变频器输出电压能力不够的场合，包括输入电压低、单元旁路运行等异常 工况 场合1： 由于电机运行时，输出电压不能超过电机额定输出电压，所以，电机超频运行 时，变频器会自动进行弱磁控制。弱磁区对应的公式为：
CPLD
Never Stop Improving
目录
一
二 三 四
HD9X系列控制系统平台
HD9X系列常用的几个性能模块 HD9X通用现场调试说明 HD9X系列常见的性能故障处理对策
Never Stop Improving
HD9X系列常见的几种性能模块
飞车启动
弱磁控制
快速制动过 压抑制技术
定子磁链闭环矢量控制 模块（SFOC）
HD9X系列控制系统平台
HMI 操作面板 PC Software
主控板
系统控制板
内部PLC
ARM子系统
通讯卡
ARM DSP
FPGA子系统
IO板
DSP子系统
PG卡
FPGA CPLD
光
纤
板
单元控制板
单元控制板1
CPLD子系统
单元控制板n
CPLD子系统
Never Stop Improving
HD9X系列控制系统平台
Never Stop Improving
目录
一
二 三 四
HD9X系列控制系统平台
HD9X系列常用的几个性能模块 HD9X通用现场调试说明 HD9X系列常见的性能故障处理对策
Never Stop Improving
HD9X通用现场调试说明
注意一：
准备更换控制板前，在触摸屏上把与出厂参数不一致的参数记录下来，具体操作如下图所示。 现场更换控制板时，第一次上控制电一定要恢复出厂参数，FP-01设置01，然后将用户更改参 数全部设置进去，设置FF组变频器参数，F1组电机参数。
到高压，关键技 术就是载波移相 PWM技术。 问题：8单元串联输出的高压相电压最多电平数？线电压最多电平数？
Never Stop Improving
五、非对称单元旁路
变频器串联单元简图 Never Stop Improving
A相2个单元被旁路的变频器输出
五、非对称单元旁路
通过将正常单元旁路后变频输出电压恢复平衡
输出电流 单元母线电压 输入电压
电机转速
Never Stop Improving
四、载波移相PWM技术
HD9X是单元串联型高压变频器，由多个低压单元串联输出得到高压，以5单元 串联为例，整机拓扑结构如下：
Never Stop Improving
四、载波移相PWM技术
低压功率Байду номын сангаас元
单相多个低压单
元串联，如何得
Never Stop Improving
单元串联型系统拓扑
功率单元 A1 功率单元 B1
3KV高压变频器组成结构 18脉冲整流结构
功率单元结构
功率单元 C1
三相高压输入
功率单元 A2 功率单元 B2 功率单元 C2
功率单元 A3
单元控制板
功率单元 B3 功率单元 C3
集成一体式 变压器
光纤连接
研发部
杨双飞
三相变压变频 高压输出
中央控制系统
高压电机
2011-3-22
Never Stop Improving
Beyond your imagination
HD9X系列控制系统平台
一代控制系统
Never Stop Improving
HD9X系列控制系统平台
二代控制系统
Never Stop Improving
通过调整相位角（中性点漂移）使变频器输出恢复平衡
A相旁路2个单元，相对于对称旁路，中性点偏移非对称旁路多提供20%电压
Never Stop Improving
六、同步切换
高压母线
QF1
KM1
通道2-电网R相电流 通道3-电网S相电流
KM3
HD90
KM2
M
通道1-输入电压UR 通道4-输出电压VU
Never Stop Improving
七、快速制动过压抑制
把母线电容电压加入闭环控制，自 动根据系统最大制动能力进行快速 制动。制动过程由于有母线电压闭 环控制，所以，制动过程不会出现
过压问题。
减速制动过程，单元母线电压将会 稳定在1050V左右。 单元过压点准位是1200V
通道1黄色-IO板上VU测试点，通道3蓝色-主控板IU，通 道4红色-主控板IV
瞬停不停功 能
同步切换
非对称单元 旁路技术
载波移相 PWM技术
Never Stop Improving
一、飞车启动
飞车启动，有时也称之为“转速跟踪”，该特性允许变频器测定已经处于运转状态 的电机速度，因此，变频器可以向电机提供与旋转电机频率对应的输出电压，使得 变频器供电时对电机的冲击最小。在飞车启动时，变频器监测电机磁通并从电机当