英威腾GD5000四象限高压变频器在山东某公司的应用.docx

《英威腾GD5000四象限高压变频器在山东某公司的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《英威腾GD5000四象限高压变频器在山东某公司的应用.docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、英威腾GD5000四象限高压变频器在山东某公司的应用英威腾GD5000四象限高压变频器在山东某公司的应用导语：本文结合我司GD5000系列四象限高压变频器在山东某公司电机对拖平台上的应用情况，阐述了我司两象限和四象限变频器在大功率同步电机上的应用特点。一、引言该公司是一个皮带机消费为主的企业，其依靠山东矿大的学术环境以及技术气氛，在皮带机、传输机方面有着不错的建树。近期开场进军高极对数的永磁同步电机驱动领域，十分是在高压永磁同步电机方面，目前已经成功完成10KV30对极的永磁同步电机工程，主要应用在皮带机上可以直接驱动皮带机，省掉皮带机的变速箱，进而节省体积。本文主要结合深圳英威腾高压变频器在

2、其加载系统上的实际应用情况，对高压变频器在永磁同步电机上的应用特点和考前须知进展扼要介绍。二、工程介绍该公司为了测试电机以及变频器，做了一个对拖实验平台；并且购置了我司两台高压变频器，一台是两象限高压变频器GD5000-B2240-10-S，一台是四象限高压变频器GD5000-B2500-10-SR。用我司的高压变频器做加载用。其主回路方案如下：根本试验原理如下：QF1合闸，电网电源经10KV母线提供试验电源，两象限变频器给拖动电动机M1供电，其同轴联接的电机M2经四象限站用变频器联接至电网。负载电机M2及四象限站用变频器采用成熟的技术，具备预置转矩功能。联接试验系统中的电气线路保证电能流向可

3、逆，以知足今后被试变频器的四象限运行试验。试验回路如下：供电电源10KV母线两象限变频器输出开关柜M1M2输出开关柜四象限限变频器回馈10KV母线，此时系统由电网汲取能量仅为所有介入、被试设备的损耗。三、变频器应用情况1.调试工程1参数自学习。讲明：此工程是为了测试电机消费与设计值是否相符和，针对对象为电机。2空载测试。3采用盘式制动器加载测试。讲明：此工程模拟的是变频器重载启动，主要测试变频器的重载启动才能。4采用四象限变频器加载测试。讲明：此工程主要测试变频器的转矩控制性能、变频器的过载才能、电机的过载才能、温升。5测试不同频率下电机的恒转矩特性曲线。讲明：此工程主要针对电机的工程。6测试

4、电机的弱磁才能、变频器的弱磁控制才能。2.实验情况2.1概述同步电机分为电励磁和永磁，按照磁极分类：隐极式和凸极式。隐极式电机交轴电感即是直轴电感，多试用于高速同步发电机；凸极式电机交轴电感不即是直轴电感对于永磁同步电机来讲，一般是交轴电感大于直轴电感，对于电励磁电机来讲，一般是直轴电感大于交轴电感，多用于低速发电机和同步电动机。电机有正常工作状态和弱磁状态，电机一旦进入弱磁状态变频器输出电压不再改变，一般为电机额定电压。而电机电流增大，超过额定电流，速度增大时电磁转矩减小，电机功率为恒功率，所以有人把弱磁调速又叫做恒功率调速。弱磁状态最直接的现象是电机的反电动势高于变频器输出的电压。电机进入

5、弱磁后，变频器必须也要进入弱磁控制状态，即通过对电机的Id和Iq进展调节，控制Id0,使q轴上的感生电势变小，使电机转速到达额定转速以上运行，一般适用于基频以上的恒功率调速。2.2实验步骤永磁同步电机的调试步骤分为参数自学习、寻找磁极位置、启动三大步：2.2.1参数自学习对于同步电机，首先要进展参数自学习，学习的内容有定子电阻、定子交轴电感或者称q轴、直轴电感或者称d轴、反电动势。参数自学习的准确与否直接关系到变频器的输出电压是否准确。原理：其中，Id和Iq为变频器实际可以控制的量，Xd、Xq为电机的直轴、交轴电感，为电机固有参数。U为电机的反电动势，ra为电机的定子绕组。自学习方法：动态自学

6、习方式。现场参数自学习的结果比拟：2.2.2控制方式同步电机的控制方式有V/F控制、开环矢量控制和闭环矢量控制。首先，不管采用哪种控制方式，变频都必须先找电机的初始磁极位置，详细方法：变频器发一串脉冲群到电机定子绕组，推算出转子磁极位置和方向。磁极位置和方向找不准的直接影响为：在电机启动时，电时机先反转一定的角度，然后在正转。此种情况在负载比拟特殊的场合是不允许的，如在矿井提升机、皮带机上，假设没有止逆装置，电机反转很有可能出现溜沟现象。采用V/F控制时，需使用多点V/F功能，根据电机反电动势的情况调节V/F曲线，使变频器在每个频率段都能输出准确的电压。采用V/F控制方式场合：对于启动力矩无特

7、殊要求的场合，V/F形式启动力矩比拟小，控制精度不高，在启动时电时机出现抖动现象，在启动成功后，假设负载发生突变，那么轻易出现电机失步现象。变频器输出电压太高，电机轻易出现失调，变频器输出电压太低，那么变频器轻易报故障。采用开环矢量控制场合：对于启动力矩有一定要求的场合，我们公司采用开环矢量控制时，可以做到3Hz时满转矩输出。采用开环矢量控制时，负载的突变也可能导致电机失步或是输出力矩达不到要求。此时需要调节速度环和电流环参数。速度环参数是调节速度响应时间的参数，与系统的惯性有亲密的联络，参数设置不准确轻易引起系统震荡，电流环是调节变频器输出力矩的参数，这两个参数都是经历值，根据负载的不同、电

8、机功率的不同，需进展屡次试验选取一个最正确值。采用闭环矢量控制场合：对于启动力矩有比拟苛刻的要求的场合，如需要0频力矩保持功能又称悬停功能。采用闭环矢量控制时所有的电机参数如转速、位置信号都由编码器来收集和传输，所以变频器无需参数自学习。目前我司编码器支持UVW编码器和正余弦编码器，使用编码器时，编码器的信号线传输至变频器的间隔不能超过20米。四、采用英威腾高压变频器的优点1、可以准确检测出转子位置，保证启动经过中不会出现失步状态。2、稳定输出指定频率和电压，根据不同工艺情况快速进入同步状态3、通过锁相环技术，可以控制装置的输出电压和电网电压在指定范围内相位差0.1，频差0.01hz，幅值差150V4、装置通过系统保护和硬件电路保护能很好的保护整个装置起动中的各种风险，能及时分断高压，并保护装置器件以及同步电机。五、现场应用照片图1现场对拖电机图2现场变频器六、完毕语永磁同步电动机由于其体积小、重量轻、高效节能等一系列优点，是当今社会的低碳电机，已越来越引起人们重视，由于同步电机的运行特性和其控制技术日趋成熟，异步电动机正逐步被永磁同步电动机调速系统所取代。随着同步电机的大量应用，对变频调速的控制功能和性能也将有更高的要求。通过本工程证实，英威腾GD5000系列高压变频器能很好的知足消费驱动要求外，还能进步整个电网的功率因数，大大进步能源利用率。