lpmv系列高壓變頻調速系統
使用者使用說明書（v1）
江蘇力普電子科技****
2008
序言非常感謝您選用江蘇力普電子科技****的lpmv高壓變頻調速系統！
為充分發揮本產品的卓越效能，並確保使用者和裝置的安全，在使用該裝置之前，請您詳細閱讀本手冊。
本使用手冊為隨機配送的附件，使用後請務必妥善保管，以備今後對變頻器進行檢修和維護時使用。
如您對lpmv系列產品的使用存在其它任何疑問或有特殊要求時，請隨時聯絡本公司，我們將竭誠為您服務！
本手冊內容如有變動，恕不另行通知。
同時，本公司還有系列化的隔爆型礦用皮帶機變頻器等產品，歡迎垂詢、選購！
江蘇力普電子科技****
符號定義說明：
：「注意」標識。如果沒有按要求操作，可能造成中等程度的人員傷害或輕傷、或者造成物質損失。
：「危險」標識。如果沒有按要求操作，可能造成嚴重裝置損壞或者人員傷害。
● 高效率、無汙染、高功率因數
lpmv高壓變頻調速系統採用的是功率單元串聯的高-高方案，採用了多繞組高壓移相變壓器，二次側繞組中流過的電流，在變壓器一次側疊加時，形成非常逼近正弦波的電流波形。經過實際測試，50hz執行時，網側電流諧波 < 2％，電機側輸出電壓諧波 < 1.5％（即使在40hz時，仍然 < 2％），成套裝置的效率 > 97％，功率因數 > 96％。
完全滿足了ieee 519－1992對電壓、電流諧波含量的要求。
通過採用自主開發的專用pwm控制方法，比同類的其它方法可進一步降低輸出電壓諧波1～2％。
● 先進的故障單元旁路執行（專業核心技術）
為了提高系統的可靠性，整個變頻調速系統中考慮了一定的輸出電壓餘量，並在各功率單元中增加了旁路電路。當某個功率單元出現故障時，可以自動監測故障並啟動旁路電路，使得該單元不再投入執行，同時程式會自動進行運算，調整演算法，使得輸出的三個線電壓仍然完全對稱，電機的執行不受任何影響。
以6kv高壓變頻調速系統為例，每相有5-6個單元時，當某一相中有2個功率單元出現故障時，故障單元將自動旁路，系統仍然可以滿負荷執行；即使某一相中所有6個單元故障，全部被旁路，系統輸出容量仍可高達額定容量的57.7％。這種控制方法處於國際先進，國內領先水平，將大大提高系統的可靠性。
● 高效能的控制技術
lpmv高壓變頻調速系統率先實現了簡易向量控制技術，可以實現恆轉矩快速動態響應，並且具有加、減速自適應功能，即可根據執行工控引數的實際情況，自動調整加、減速時間，在不超過最大允許電流的情況下，快速達到設定轉速。同時，系統可以自動識別電機轉速，使用者可以不考慮電機目前的執行狀態，電機不需要停止執行，可直接實現電機的啟動、加速、減速或停止操作。
lpmv高壓變頻調速系統還可以實現反饋能量自動限制功能。
● 高可靠性
控制電源可實現外部380v供電和高壓電源輔助供電雙路電源自動切換，即使兩路電源都出現故障時，控制系統仍然可以工作足夠長的時間，控制整個系統安全停機，發出報警，並記錄故障時的所有狀態引數。
採用高速光纖通訊，可有效避免電磁干擾。
當單元故障數目超過設定值時，系統可自動切換到工頻執行。
整流變壓器有完善的溫度監控功能。
獨特設計的功率櫃風道，主要發熱元器件都靠近或處於風道中，散熱效果好，保證了系統的過載能力。
抗電網電壓波動能力強，當電網電壓在－15％～＋15％範圍內波動時，系統可以正常工作；對於功率單元，在電壓－25％～20％範圍內變化時，都可正常工作。
● 其它特點
故障自診斷能力強，監測系統中所有主要引數及介面訊號；
10.4英吋液晶觸控螢幕人機介面，操作簡單，友好，顯示內容豐富；
介面豐富，可與多種自動化裝置和系統介面，滿足各種現場不同需要，特殊介面可以定製；
維修簡單，所有單元可以互換，備件少；
先進、及時、迅捷、完美的售後服務。
lpmv系列高壓變頻調速系統組成部分包括變壓器櫃、功率櫃、控制櫃及旁路櫃（可選），如圖1所示。
圖1 lpmv串聯h橋高壓變頻調速系統典型組成部分
圖1中主要示意系統的組成部分，具體到各系列產品的實際安裝方式，可能有所區別。尤其是針對800kw以下的系列產品，採用了優化設計方案，不但保證了整個系統的可靠性，而且更加緊湊，降低了對使用者的安裝空間的要求。（功率櫃的數量隨裝置的具體的容量而不同）
圖2是串聯h橋式高壓變頻調速系統功率電路（5串/相）原理圖，以輸出6kv，每相5（6kv產品也可能每相6個單元串聯，對於10kv，每相8或9個單元）。圖中6 kv電網電壓直接給移相變壓器供電，移相變壓器二次側有15個獨立的三相低壓繞組。每乙個三相低壓繞組給乙個低壓單相變頻器（稱為h橋，或功率單元）供電，其電路圖如圖3所示。
在圖2給出的例子中，輸出到電機的三相中，每一相由5個功率單元串聯，三相共15個功率單元，即可輸出三相對稱，電壓、頻率都可調的變壓、變頻電源。最高輸出電壓為6 kv，頻率50hz,可直接驅動6kv的三相非同步電動機。如果需要輸出10kv電壓，可增加每一相功率單元的串聯個數或者增加每個h橋單元的輸出電壓。
圖2 串聯h橋高壓變頻調速系統功率電路（5串/相）原理圖圖3 h橋單個功率單元內部電路原理圖
● 旁路櫃構成：
旁路櫃為可選件。可以不採用旁路櫃，高壓輸入和輸出線通過變壓器櫃中的接線端子進行連線。如果採用旁路櫃時，也可選擇手動旁路或自動旁路方式，相應地，旁路櫃的構成也不相同。
手動旁路方式的旁路櫃主要由高壓真空接觸器、隔離刀閘、電壓互感器等構成，它的主要作用是在高壓變頻器檢修時，為高壓電機從電網直接提供高壓電源，不影響使用者的使用。在使用時可進行變頻執行和工頻執行的切換。電壓互感器可對輸入的高電壓進行檢測，判斷輸入、輸出電壓的質量和是否出現故障，為進行高效能的控制提供依據。
圖4 手動方式的旁路櫃
自動方式時的旁路櫃主要包括真空接觸器等裝置，可以不需要人工操作，通過控制櫃的可程式設計序控制器（plc）自動進行控制，並在系統出現故障時，把變頻器輸出到電機的三相輸出自動切除並切換到電網直接供電，不會導致系統停機。
圖5 自動方式的旁路櫃
● 變壓器櫃構成：
變壓器櫃內主要為高壓隔離移相變壓器。以6 kv高壓變頻調速系統為例，當採用1700v級的igbt時，功率櫃中每相由5或6個功率單元組成。這些單元皆由隔離移相變壓器二次側供電，且二次側依次相差乙個相位差，可實現多重化串聯整流。
在移相變壓器的一次側中，各折算的二次側電流疊加後，其電流波形非常逼近正弦波，因此對電網的諧波干擾非常小，完全滿足國際、國內包括ieee 519-1992和gb/t14549-93在內各種標準的要求。同時，也改善了系統的功率因數。變壓器櫃中同時包括溫度監測控制器的測溫點（其溫控器安裝在控制櫃內），它實時迴圈監測各相繞組的溫度，當溫度高於預定設定值時，會啟動變壓器櫃下部的6個冷卻風扇。
同時，變壓器溫度監測控制器會及時在變壓器故障時，把資訊立即反饋給控制櫃，保證了變壓器的可靠執行。
● 功率櫃構成：
功率櫃是變頻器功率主電路核心的部分，它由多個完全相同的功率單元組成，各功率單元的輸出電壓串聯疊加後組成輸出到電機的三相電壓。功率單元中的主功率器件為igbt，所採用的igbt耐壓為1700v級的igbt。
以6kv的高壓變頻器調速系統為例，當採用1700v的igbt時，每相中包含5個功率單元，而每個功率單元的輸出電壓為交流693v，則相電壓為5×693，即3464v，相應的，其線電壓為6kv。
若所設計的裝置為10kv變頻調速系統，採用的器件也是1700v級的igbt，則每相中包含8或9個功率單元。
通過採用了具有自主智財權的優化pwm（脈衝寬度調製）控制技術，使得輸出到電機的電壓波形非常接近正弦波，諧波含量小，dv/dt小，無需額外增加濾波器，可以直接輸出到普通非同步電動機，且對變頻器到電機的電纜長度沒有要求。功率單元和控制櫃之間通過高速可靠的光纖進行通訊，可有效避免電磁干擾，提高系統的可靠性。
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