罗宾康高压变频器班资料(完全版)-PART3

ROBICON,罗宾康高压变频技术的领导者,2003,ROBICON,No portion of this document may be reproduced either mechanically or electronically without the prior consent of,ROBICON,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,罗宾康高压变频的新功能,一、新型快速单元旁路技术（中性点漂移技术）,新的功率单元旁路策略，自动旁路技术，旁路时间在250,ms,以内,从物理上完全旁路掉故障功率单元,允许每相有不同的功率单元数量,三相线电压平衡(中心点漂移技术),发挥功率单元最大输出能力,相比显著提高输出电压能力,美国专利号 5,986,909. 已注册国际专利技术,完全自动旁路，适用异步电机和同步电机,去变压器,二次侧,功率单元输出,光纤通信连接至主连接板,单元控制电路,Q1,Q3,Q2,Q4,COIL,旁路接触器,功率单元旁路电路,B,A,A5,A4,A3,A2,A1,B1,B2,B3,B4,B5,C1,C2,C3,C4,C5,100% 电压输出,VAC,VBA,VCB,C,120,TYP.,N,o,每相5个功率单元串联，正常运行,95,132.5,132.5,o,o,o,A,B,C,VAC,VBA,VCB,A3,A2,A1,B1,B2,B3,B4,B5,C1,C2,C3,C4,C5,A4,A5,旁路，调整相位角，输出电压对称，可达 80%,旁路,A4,A5,新的旁路技术,(中心点偏移),电机电流,Fault induced,通过人为拔掉通,讯光纤产生故障,在故障发生250,ms,以内变频器自动重新输出电流工作,快速自动旁路过程,电机电压,60,70,80,90,100,3,4,5,6,7,8,正常时每相串联单元个数,一个单元故障后的输出电压,传统旁路方案,采用中心点偏移技术,中心点偏移旁路方案输出电压 (当一个单元故障时),二、双频制动技术,双频制动功能,用于完美无谐波系列的新型控制策略。,无须增加任何硬件，完全由软件实现,使用高频交流注入替代直流注入实现动态制动,动态能量消耗在电机中而不是变频器中,最佳时能到达12%制动功率而不超过电机额定电流,已申请专利,变频器在动态制动时的等效电路,V,a,ref,(50%/,div.),w,s,(50%/,div.),I,a,(150%/,div.),双频制动时电压，电流波形图,Braking begins here,T,shaft,800,Nm/div.,w,shaft,50%/,div.,w,r,42%/,div.,双频制动时轴输出转矩，,电机速度测量及计算值,.,V,dc,cell,100,V/div.,0,V,双频制动时功率单元的直流电压,两台600,HP，4160V,电机硬轴联结时的双频制动曲线,双频制动,双频制动的两个负效应:,1.,产生转矩脉动: 该脉动效应可由用户改变制动时的脉动频率参数来改善,2.,使电机发热: 此热量由软件内电机热模型控制，保证发热不会比工频启动时严重,1,1,0,1,0,0,0,1,0,2,0,3,0,4,0,5,0,6,0,7,0,8,0,9,0,1,0,0,额定转矩的百分比,额定转速的百分比,直流制动,双频制动,双频制动与直流制动的比较,Imax = 100%,三、同步电机控制技术,完美无谐波系列变频器内置同步电机控制功能，该功能由软件实现,适用于有刷及无刷同步电机。,励磁控制柜可由用户提供或由罗宾康配套提供。,电机启动更平滑，完全消除失步危险。,电机运行功率因素接近1，励磁调节完全无需人工干预,实际投入运行的最大电机功率达19000,HP。,国内也有多台投入运行，最大功率达1800,KW。,四、转矩自动限制,四、转矩限制模式,在下列任一情况下，变频器自动限制输出转矩（因而降低输出功率）,弱磁,: 防止电机在低磁通条件下进入倒拉状态,缺相,*,: 在输入电压不平衡时,欠压,*,: 当输入电源瞬时降低.,变压器过热,*,: 软件自动控制变频器输入电流不超过其额定值的105%,回馈,: 防止在减速过程中功率单元直流侧过压.,变频器图纸讲解,变频器的键盘功能,键盘显示状态,ROBICON HarmonyVERSION#.# DATE,MODEDEMDFREQRPMITOTHAND7070126040,SHIFT,CANCEL,ENTER,SHIFT,SHIFT,SHIFT,取消,/,退出当前操作,/,按键或退出菜单系统,进入“数字菜单进入模式”，变频器提示操作者输入与菜单对应的,1,位、,2,位或,3,位数的号码,返回当前菜单或子菜单的顶部,将安全密码恢复为,0,级。必须在缺省计量显示画面下连续三次成功地按下,Shift+,跳到菜单或子菜单底部,当编辑的参数已经不是出厂缺省值时，该组合按键将其恢复到出厂设定值,SHIFT,键的组合功能,菜单,ID,子菜单名,ID,表,页,描述,电机菜单,Motor Menu,1,电机参数,1000,表3-7,17,用来输入专用电机数据。,同步电机,1100,表3-8,17,限幅值,1120,表3-9,18,电机参数自整定,1250,表3-11,19,编码器,1280,表3-12,20,变频器菜单,Drive Menu,2,变频器参数,2000,表3-13,20,用来配置变频器以适应不同的负载条件和变频器应用。,速度设定,2060,表3-14,21,转矩参考,2210,表3-15,22,速度斜坡设定,2260,表3-16,22,谐振频率,2340,表3-17,22,旋转负载,2420,表3-18,24,条件时间设定,2490,表3-19,24,功率单元,2520,表3-20,24,同步切换,2700,表3-21,25,外部,I/O,2800,表3-22,26,稳定性菜单,Stability Menu,3,输入处理,3000,表3-24,27,用来调整变频器的各种转矩和速度环增益。,输出处理,3050,表3-25,27,控制环测试,3460,表3-32,30,自动菜单,Auto Menu,4,速度曲线,4000,表3-33,31,用来配置各种速度设定点，配置曲线，谐振速度回避和比较器参数。,模拟量输入,4090,表3-34,32,模拟量输出,4660,表3-39,35,速度设定点,4240,表3-41,36,PID,选择,4350,表3-42,37,PID,选择菜单包括,PID,设置参数。,比较器设置,4800,表3-43,38,用来配置系统程序使用的比较器。,主菜单,Main,5,电机,1,见上面,变频器,2,见上面,稳定性,3,表3-23,26,自动,4,见上面,记录,6,见下面,主菜单,Main,5,电机,1,见上面,变频器,2,见上面,稳定性,3,表3-23,26,自动,4,见上面,记录,6,见下面,变频器保护,7,见下面,显示,8,见下面,通讯,9,见下面,安全编辑功能,5000,表3-47,41,配置安全特性.,记录菜单,Logs Menu,6,事件记录,6180,表3-50,43,用来配置和检查变频器的事件，报警/故障和历史记录。,报警/故障记录,6210,表3-51,43,历史记录,6250,表3-52,43,变频器保护菜单,Drive Protect Menu,7,输入保护,7000,表3-54,43,调整变频器临界变量设定点的限值。,显示菜单,Meter Menu,8,显示参数,8000,表3-56,46,设置液晶显示面板显示的变量,小时计设置,8010,表3-59,48,输入谐波,8140,表3-60,49,通讯菜单,Commun,-,ications,Menu,9,串口设置,9010,表3-61,50,用来配置变频器的各种通讯特性。,Modbus,RTU,设置,9050,表3-62,50,串行功能,9110,表3-63,51,TCP/IP,设置,9300,表3-64,52,使用变频器的安全问题,一、,人身及设备安全注意事项,完美无谐波变频器在设计时考虑到人身安全，然而，象所有高压设备一样，许多内部连接均存在致命电压。另外，散热器和许多其它元件都很热，不能接触。在操作或接近完美无谐波系统时必须考虑如下警告。,在柜内靠近或接触元器件时要消除静电（,ESD,）。,印刷线路板上有许多元件对静电很敏感。接触或维护对静电敏感元件的工作只能由阅读并理解专门静电技术的专业人员完成。以下是关于静电的部分指导，这些规则可以大大降低静电对,PC,板上元件的危害。,接触印刷线路板的人一定要戴接地防静电手躅环，该手躅环通过,1,M,电阻接地。接地设备可在所有电气商店里买到。,静电可通过触摸接地的金属片消除。,在变频器工作时千万不要断开风机电源，这将引起变频器过热和,/,或单元损坏。,不要将易燃材料存放在变频器柜里面、上面或附近，包括设备图纸和用户手册。,使用变频器的安全问题,在做任何维护和检修工作之前，严格按照操作规程。,确认无发热元件和不带电之前，千万不要触摸柜内任何部位。,不要以为关断输入开关后柜内就不存在电压了，电压仍然存在于输入开关 的端子上。同样，其它地方也可能有电压存在。,操作时保持单手操作，穿戴安全防护鞋，带防护眼镜，并有其他人在场。,不要将接地（即非绝缘）的万用表或示波器接到完美无谐波系统。,不要带电连接或断开任何表计、电缆和印刷线路板。,不要移去保护罩（标有高压符号）或试图测量保护罩下的电路。,全提示和警告贯穿本章，必须遵循这些重要信息以降低人员伤亡或设备 损坏的危险性。,在检修功率单元时，一定要将高压切断并将其下端可靠接地，然后方可打开高压柜门，并检查所有单元的,“,charge”,灯完全熄灭才能接触功率单元。,不要使,6,KV,高压误送到变频器的输出端，这样会使变频器严重损坏。,不要用高压摇表测量变频器的输出绝缘，这可能会使功率单元中的开关器 件受损,。,变频器的日常维护,日常维护及巡视内容,n,经常检查室内温度，通风情况，注意室内温度不要超过,40,度。,n,室内保持清洁卫生。,n,经常检查变频器是否有异常声响，异味，柜体是否发热。排风口是否有异味。,n,经常用一张,A4,纸检查变压器柜、功率柜进风口风量（,A4,纸应能被过滤网牢牢吸住，如有问题及时排除（更换或清洗过滤网或检查风扇是否有问题）。,n,特别注意进风口不要有蒸气，雨雪吸进，否则会严重损坏变频器。,n,建议变频器投入运行头一个月内，将所有进出线电缆及功率单元之间连接电缆紧固一遍，以后每六个月定期紧固一遍（包括控制线）。并用吸尘器将柜内灰尘清除干净。,n,经常记录变频器运行情况（运行模式、电压、电流、速度、功率等），发生跳闸时，要记录下故障情况，查明原因后方可再次送电。,n,打开柜门后，要等功率单元上的,“,CHARGE,”,灯熄灭后才能开始工作，否则有触电危险。,n,建议两次合分高压的时间间隔在,30,分钟以上，以减少对变压器的冲击。,n,其他未尽事项，请以变频器使用手册第七章有关内容为准。,变频器的定期维护,定期维护内容,l,定期维护间隔至少为每半年一次，如现场条件太差，则间隔相应缩短。,l,清扫工作：过滤网、变压器柜，功率单元柜，控制柜。,l,紧固工作：进出,/,线电缆、变压器一、二次侧，功率单元进,/,处线，控制柜端子 排。,变频器故障诊断,一、从键盘模式识别故障,代码,意义,描述,FRST,故障复位,按故障复位键,FAULT RESET,后显示。注意：由于对故障复位的响应速度，,该符号有可能不出现,。,TLIM,电机转距限幅,变频器处于输出力矩限幅状态。参考,表3-9,中的转矩限值设定值。,SPHS,缺相回馈,输入电源，缺相限制变频器转矩。,UVLT,欠压回馈,输入电源欠压，限制变频器转矩。,T OL,过载回馈,变频器限制输出转矩值以防止输入变压器过载。,F WK,磁场减弱回馈,当电机磁通较低而需要高转矩时出现该情况。这防止电机出现不稳定的失步状态。,C OL,功率单元过载回馈,某功率单元出现热过载，变频器的输出转矩已经被限制。,RGEN,再生,在正常减速时显示该信息。,MODE,正常模式显示,这是正常运行时的典型显示信息。,键盘模式段上行可能的显示项目,模式段下行可能的显示项目,代码,意义,描述,NOMV,没有中压输入,检测不到输入线电压。,INH,CR3,禁止（紧停）,CR3,或“变频器禁止”输入有效。,OFF,等待状态,变频器已就绪可以运行但处于等待状态。,MAGN,电机励磁状态,变频器正在对电机励磁。,SPIN,旋转负载状态,变频器正试图检测电机速度以使变频器输出频率与电机转速同步。,UXFR,上线状态,变频器处于“上线状态”准备将电机同步切换到输入电源线上。,DXFR,下线状态,变频器处于“下线状态”准备将电机从输入电源线切换到变频器控制。,KYPD,键盘速度指令,变频器速度设定值来自键盘。,TEST,速度/转矩测试,变频器处于速度或转矩测试模式。,LOS1,无信号,变频器4-20,mA,模拟量输入信号已经下降到预设值以下，表明输入信号无或断线。见,表3-35,，,表3-36,，,表3-37,和,表3-38,。,AUTO,自动模式,变频器处于自动模式状态，通常接受来自远程设定的速度指令。,BRAK,制动（双频制动）,变频器正在使用双频制动对电机进行减速。,DECL,减速,变频器正在正常减速。,COAS,自由停车,变频器对电机不控制，电机仅靠摩擦惯性停止。,TUNE,电机参数自整定,变频器处于电机参数自整定模式以测定电机参数。,二、从键盘故障条文直接识别,故障信息的查看,1、每次出现故障时，则键盘,LCD,画面从默认方式转为显示当前故障信息，如有多个故障同时出现，则可用键盘上的上、下键翻看。,2、如欲查看历史故障记录，可进入,ID6220,菜单后，用键盘上的上、下键翻看。,3、历史故障记录可从变频器的,RS232,口上传到电脑中保存，格式为,TXT，,无需用专门软件，只需,WINDOWS,下的“超级终端”程序即可。,4、关于故障信息的内容及可能原因，采取的措施，在用户手册的第七章有详细介绍。,上传的故障信息实例,Format of data for each Fault/Alarm:,Line 1 - Fault/Alarm name,Line 2 - Fault/Alarm, position in log, time & date of,occurance,Line 3 - Time & date of reset,Medium voltage low Flt,F001 2/5/03 22:06:47,2/5/03 22:06:53,DOOR INTERLOCK OPEN,F002 2/5/03 20:27:53,0/0/00 00:00:00,REMOTE E-STOP ACTIVATED,F003 2/5/03 20:27:53,0/0/00 00:00:00,All Blowers Not Avail,F004 2/5/03 20:27:53,0/0/00 00:00:00,BM2 FAULT,A005 2/5/03 20:26:34,2/5/03 20:26:40,All Blowers Not Avail,F006 2/5/03 20:26:34,2/5/03 20:26:46,BM1 FAULT,A007 2/5/03 20:26:31,2/5/03 20:26:39,COOLING FAN FAULT,A008 2/5/03 20:26:31,2/5/03 20:26:40,功率单元维修技巧,功率单元的维修,在变频器发生,POWERCELLFAULT,（,功率单元故障）后，通过查阅单元故障纪录（菜单,21,）和更换功率单元的方法确认故障的功率单元后，对换下的故障功率单元可采用下列方法进行检查，以判断具体失效的器件：,一,整流桥的判定（包括熔断器和整流二极管）,测试仪器：万用表,K,档，正负表笔,测试点：单元电源输入,A,，,B,，,C,三点分别对正,/,负直流母线，并交换正,/,负表笔，共,12,次,举例：,假设测试点,A,对正直流母线，并交换正,/,负表笔，测量结果分别如下：,1,测量电阻为均为,K,级，,D1,短路,2,测量电阻为均为,M,级，,F1,或,D1,开路,3,测量电阻为一次为,K,级，另一次为,M,级，,F1,和,D1,良好,二,逆变桥的判定（,IGBT,）,测试仪器：万用表,K,档，正负表笔,测试点：单元输出,T1,，,T2,点分别对正,/,负直流母线，并交换正,/,负表笔，共,8,次,由于,IGBT,模块内有反并联的二极管的存在，其测量方法同上。,三,直流母线电容的判定,1,外观检查，有无溢液，鼓涨等,2,电容充放电特性检查,功率单元的维修,五、,IGBT,模块触发功能的判定,1,测试仪器：万用表,K,档，正负表笔，,9,伏叠层电池,2,测试点：正表笔接,IGBT,的,C,极，负表笔接,IGBT,的,E,极,测量：,*,IGBT,的触发导通功能：,9,V,叠层电池正接,IGBT,的,G,极，负接,IGBT,的,E,极，即栅极加正偏电压，万用表,K,档阻值显示很小，近似为零（,K,级）。,*,IGBT,的触发截止功能：短路,IGBT,的,G,极和,E,极，或,9,V,叠层电池负接,IGBT,的,G,极，正接,IGBT,的,E,极，即栅极加负偏电压，万用表,K,档阻值显示很大，近似为,M,级。,如不满足上述要求可判定,IGBT,模块触发功能失效。,二,六、,单元控制板,(,包括驱动板,),的检查,下列三种情况之一需更换单元控制板,(,包括驱动板,),：,1 1、,外观检查有异常,2 2、,功率单元电力电子器件无异常，但是有单元故障存在,3 3、,功率单元,IGBT,有损坏,七、检查连接线有无松动,功率单元原理图,3,1,2,T1,T2,+,+,Q4,Q1,Q2,Power Output,of Cell,IGBTs,Q1-Q4,Q3,用便携式功率单元测试仪测试修复后的单元,1、由罗宾康为测试单元专门设计，易于现场使用。,2、须与调压器和装有专门软件的电脑配合使用。,3、可使单个功率单元离线上电工作。,4、如需测试单元带载能力，还须配负载电抗器。,