利德华福高压变频器资料

HARSVERT-VA系列无速度传感器矢量控制高压变频调速系统介绍2006年7月，在经历了长时间厂内试运行后，利德华福第一台HARSVERT-V A系列产品——DSP无速度传感器矢量控制高压变频器在河南某电厂顺利投入生产运行，这标志着利德华福的产品技术迈上了一个新的台阶，将国内同类产品的调速性能提高到与国外先进技术同步的水平。

HARSVERT-V A系列高压变频调速产品，采用高速数字信号处理器（DSP）芯片作为主控制芯片，结合先进的异步电机无速度传感器矢量控制技术，以启动转矩大，动态响应快为主要特征，将大大拓宽高压变频器的应用领域，为用户提供更高性能的交流传动。

HARSVERT-V A系列无速度传感器矢量控制高压变频调速系统产品具有以下主要功能：（1）V/f比恒定控制；（2）无速度传感器矢量控制；（3）速度闭环矢量控制；（4）高压掉电恢复自动重启；（5）任意转速下旋转启动；（6）单模块故障旁路功能；（7）异步电机参数自动检测；（8）各种故障分类处理，尽可能保证设备连续运行；然而，何谓DSP，何谓矢量控制，应用矢量控制会有哪些优点，矢量控制的基本原理是什么，如何使用HARSVERT-V A系列产品？从本期开始，将逐步分篇介绍DSP、矢量控制相关知识，以及HARSVERT-V A系列高压变频调速产品的应用知识。

第一篇DSP与矢量控制技术的发展背景HARSVERT-V A系列高性能高压变频调速产品，在以DSP为核心搭建的高性能控制器硬件平台上，结合先进的实用化的矢量控制技术，将异步电机的控制性能提高到一个新的高度。

其中，DSP是英文Digital Signal Processor的词头字母缩写，其含义为数字信号处理器，是一种对数字信号进行分析处理的专用芯片。

矢量控制，在国外多称为磁场定向控制（Field Orientation Control），其核心思想是以电机磁场为坐标轴基准方向，通过坐标变换的方法，实现对电机转矩和磁通的解耦控制。

利德华福高压变频器 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998利德华福高压变频器应用范围近年来，我国年工业生产总值不断提高，但是能耗比却居高不下，高能耗比已成为制约我国经济发展的瓶颈，为此国家投入大量资金支持节能降耗项目，其中高压变频调速技术已越来越广泛的应用在各行各业，它不仅可以改善工艺，延长设备使用寿命，提高工作效率等，最重要的是它可以“节能降耗”，这一点已被广大用户所认可，且深受关注。

从1998年开始，利德华福人通过一年开发，一年开局试验，一年市场考验，其研发制作的HARSVERT-A系列高压变频调速系统，完全具有自主知识产权，适合国内电网特性，符合国内用户使用习惯。

该系列高压变频调速系统自2000年投入国内市场后，在市政供水、电力、冶金、石油、石化、水泥、煤炭等行业陆续投入运行。

由于安装便捷、操作简单、运行稳定、安全可靠、维护方便，并在节能、节电、省人、省力、自动控制、远程监控等方面效果显着，以及优异的产品性价比和周到的服务，受到用户的广泛欢迎。

火力发电：引风机、送风机、吸尘风机、压缩机、排污泵、锅炉给水泵等冶金：引风机、除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵等石油、化工：主管道泵、注水泵、循环水泵、锅炉给水泵、电潜泵、卤水泵、引风机、除垢泵等市政供水：水泵等污水处理：污水泵、净化泵、清水泵等水泥制造：窑炉引风机、压力送风机、冷却器吸尘风机、生料碾磨机、窑炉供气风机、冷却器排风机、分选器风机、主吸尘风机等造纸：打浆机等制药：清洗泵等采矿行业：矿井的排水泵和排风扇、介质泵等其他：风洞试验等系统原理HARSVERT-A系列高压变频调速系统采用单元串联多电平技术，属高-高电压源型变频器，直接3、6、10KV输入，直接3、6、10KV高压输出。

变频器主要由移相变压器、功率模块和控制器组成。

系统结构功率模块结构功率模块为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，可得到单相交流[功率单元电路结构] 输出。

利德华福HARSVERT-VA系列高压变频器在水泥行业的应用文/ 技术工程系统孙立强一、引言水泥工业是国民经济生产中的能源消耗大户，已被列为国家节约资源的重点领域之一。

在国务院提出加快建设节约型社会的政策环境下，提高水泥行业的节能技术和应用水平，建立节约型水泥工业体系意义重大。

在当前国内外能源供需矛盾突出的情况下，水泥生产企业必须通过各种途径降低能耗，以获得最佳的经济效益和最高的劳动生产率。

在水泥的生产中，风机大马拉小车现象严重，同时由于工况、产量的变化，系统所需求的风量也随之变化。

大部分风机采用传统做法，即调节进、出风口挡板开度大小来实现风量调节，而该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的，损耗严重。

电动机负载电耗就占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重。

对于一条水泥生产线，其中有25%～30%的电能是用于拖动各种类型风机上。

风机电动机特别利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损，从而避免经常停机检修所造成的经济损失。

目前，行业普遍认为高压风机电动机的变频调速改造是降耗增效的主要措施。

二、项目介绍河北矿峰水泥有限公司一期生产线，高温风机采用北京利德华福电气技术有限公司生产的高压变频调速系统，节能效果非常显著，用户非常认可。

于是在二期生产线中扩大使用北京利德华福电气技术有限公司变频调速系统，在生料磨循环风机、窑尾排风机、窑尾高温风机上都采用了北京利德华福电气技术有限公司变频调速系统。

（1）二期生产线窑尾排风机电机及其变频调速系统：电机2000kW,10kV（2）二期生产线高温风机电机及其变频调速系统：电机3350kW,10kV（3）二期生产线原料磨循环风机电机及其变频调速系统：电机4800kW,10kV三、利德华福高压变频器原理及特点HARSVERT-A系列高压变频调速系统采用单元串联多电平技术，属“高-高”电压源型变频器，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构由多组功率模块串联而成，从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出，它对电网谐波污染小，总谐波畸变小于4%，直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准，输入功率因数高，不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置；输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机， 10kV每个系统共有24个功率单元，每8个功率单元串连构成一相，其系统结构如图1所示。

HARSVERT-A高压变频调速系统使用介绍第一节产品性能指标及功能第140条产品型号的意义额定电流（A）电压等级（KV）控制方式变频调速系统（VERT)产品系列（S）公司名称缩写（HAR第141条变频调速原理按照电机学的基本原理，电机的转速满足如下的关系式：n=(1-s)60f/p=n0*(1-s)（P：电机极对数；f：电机运行频率；s:滑差）从式中看出，电机的同步转速n0正比于电机的运行频率(n0=60f/p)，由于滑差s一般情况下比较小（0∽0.05），电机的实际转速n约等于电机的同步转速n0，所以调节了电机的供电频率f，就能改变电机的实际转速。

电机的滑差s和负载有关，负载越大则滑差增加，所以电机的实际转速还会随负载的增加而略有下降。

第142条系统结构单元串联多电平拓扑结构组成：移相变压器、功率模块、控制器第143条性能、参数指标指标名称指标参数变频器容量（KV A）375 — 6000适配电机功率（KW）300 — 5000输入频率（Hz）45 — 55额定输入电压（V）6000±10%输入功率因数0.95（＞20%负载）变频器效率额定负载下＞0.96输出频率范围（Hz）0.5 — 120输出频率分辨率（Hz）0.01额定输出电流（A）36 — 600过载能力120% 60秒，150% 3秒模拟量输入0 — 10V/4—20mA第144条系统功能1、主电源掉电时，3秒内不停机，满足母线切换的需要通过程序实现。

主电源掉电后，主控箱在检测到功率模块全体报缺相故障时，不会立即跳高压开关，只是将变频器输出频率衰减，如果主电源在3秒内恢复正常，变频器也将恢复掉电前的运行频率；如果主电源在3秒内没有恢复正常，则变频器停止输出跳开高压开关。

2、控制电源掉电时不会停机，可以用UPS供电继续运行30分钟左右。

3、配置单元旁路功能，在局部故障时不停机。

在每个功率单元输出端之间并联旁路电路，当功率单元故障时，封锁对应功率单元IGBT 的触发信号，然后让旁路SCR导通，保证电机电流能通过，仍形成通路。

HARSVERT-VA系列無速度感測器向量控制高壓變頻調速系統介紹2006年7月，在經歷了長時間廠內試運行後，利德華福第一台HARSVERT-V A系列產品——DSP無速度感測器向量控制高壓變頻器在河南某電廠順利投入生產運行，這標誌著利德華福的產品技術邁上了一個新的臺階，將國內同類產品的調速性能提高到與國外先進技術同步的水準。

HARSVERT-V A系列高壓變頻調速產品，採用高速數位訊號處理器（DSP）晶片作為主控制晶片，結合先進的非同步電機無速度感測器向量控制技術，以啟動轉矩大，動態回應快為主要特徵，將大大拓寬高壓變頻器的應用領域，為用戶提供更高性能的交流傳動。

HARSVERT-V A系列無速度感測器向量控制高壓變頻調速系統產品具有以下主要功能：（1）V/f比恒定控制；（2）無速度感測器向量控制；（3）速度閉環向量控制；（4）高壓掉電恢復自動重啟；（5）任意轉速下旋轉啟動；（6）單模組故障旁路功能；（7）非同步電機參數自動檢測；（8）各種故障分類處理，盡可能保證設備連續運行；然而，何謂DSP，何謂向量控制，應用向量控制會有哪些優點，向量控制的基本原理是什麼，如何使用HARSVERT-V A系列產品？從本期開始，將逐步分篇介紹DSP、向量控制相關知識，以及HARSVERT-V A系列高壓變頻調速產品的應用知識。

第一篇DSP與向量控制技術的發展背景HARSVERT-V A系列高性能高壓變頻調速產品，在以DSP為核心搭建的高性能控制器硬體平臺上，結合先進的實用化的向量控制技術，將非同步電機的控制性能提高到一個新的高度。

其中，DSP是英文Digital Signal Processor的詞頭字母縮寫，其含義為數位訊號處理器，是一種對數位信號進行分析處理的專用晶片。

向量控制，在國外多稱為磁場定向控制（Field Orientation Control），其核心思想是以電機磁場為坐標軸基準方向，通過座標變換的方法，實現對電機轉矩和磁通的解耦控制。

HARSVERT-A系列变频器的原理有15个（或21个）功率单元，每5个（或7个）功率单元串联构成一相。

10000V 系列有24个功率单元，每8个功率单元串联构成一相。

2.输入变压器输入侧由移相变压器给每个单元供电，移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压，各副边绕组在绕制时采用延边三角接法，相互之间有一定的相位差。

对3000V系列，变压器副边绕组分4级，每级电压430V，相互间移相15°，构成24脉冲整流方式；对6000V系列，变压器副边绕组分5级或7级。

对5级产品，每级电压690V，相互间移相12°，构成30脉冲整流方式。

对7级产品，每级电压490V，相互间移相8.57°，构成42脉冲整流方式；对10000V系列，变压器副边绕组分8级，每级电压720V，相互间移相7.5°，构成48脉冲整流方式；这种多级移相叠加的整流方式，消除了大部分由独立功率单元引起的谐波电流，可以大大改善网侧的电流波形，使变频器网侧电流近似为正弦波，使其负载下的网侧功率因数达到0.95以上。

另外，由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，其工作电压由各个低压绕组的输出电压来决定，工作在相对的低压状态，类似常规低压变频器，便于采用现有的成熟技术。

各功率单元间的相对电压，由变压器副边绕组的绝缘承担，避免了串联均压问题。

3.功率单元功率单元是整台变频器实现变压变频输出的基本单元，每个功率单元都相当于一台交-直-交电压型单相低压变频器。

功率单元整流侧用二极管三相全桥进行不控全波整流，中间采用电解电容滤波和储能，输出侧为4只IGBT组成的H桥，电路结构如下图所示。

在任意时刻，每个单元仅有三种可能的输出电压，如果A+和B-导通，从U 到V的输出电压将为+Ud，如果B+和A-导通，从U到V的输出电压将为-Ud，如果A+和B+或者A-和B-导通，则从U到V的输出电压为0V。

通过控制A+、A-、B+、B-四只IGBT的导通和关断状态，在U、V输出端子可以得到VO的等幅PWM波形。