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罗宾康GEN III型完美无谐波变频器维修作业操作标准型号：PH-10-6-XXXX一．技术参数：1.生产厂家:西门子2.工作环境温度：-15℃~40℃3.额定输入电压：3×10000V±10%，50Hz±5%4. 变频器输出电压：6000（可达6600）v5. 允许电压波动：±106. 抗瞬时电压降低：45%7. 变频器效率：大于96.5%8. 变频器发热量：约为额定功率的3%KW9. 排热方式：风冷10. 移相变压器相关参数：干式11. 移相变压器生产厂家：SIEMENS 配套商12. 功率因数：>0.95(整个调速范围内)13. 逆变脉冲数：3614. 谐波率：〈 2%15. du/dt：不大于900V/us16. 最小频率分辨率：0.01Hz17. 平均无故障运行时间：100000h18. 变频器到设备电缆长度限制：2000m19. 调制方法：PWM脉宽调制20. 设定频率精度：±0.5%21. 输出频率范围：0-60Hz22. 过载能力：110%(60S)，150%（0.5S）23. 起动转距：120%（5Hz起）二．工作原理及结构1.工作原理完美无谐波变频器是罗宾康公司设计制造的脉宽调制变频器系列。
变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成。
三相高压电经高压开关柜进入，经输入降压、移相给功率单元柜内的功率单元供电，功率单元分为三组，一组为一相，单相输出的交直流PWM电压源型逆变器结构，相邻功率单元的输出端串联起来，形成Y接结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电动机主控制柜中的控制单元通过光纤时对功率柜中的每一功率单元进行整流、逆变控制与检测，这样根据实际需要通过操作界面进行频率的给定，控制单元把控制信息发送到功率单元进行相应得整流、逆变调整，输出满足负荷需求的电压等级。
完美无谐波变频器系统具有如下优点品质：提供纯净的输入特性，提供高功率因数，提供几近完美的正弦波输出。
变频器软启动说明（带同步上切）第一部 基本配置高炉风机控制系统，主要配置有：12000KW电机（见表一）、罗宾康第三代完美无谐波4500KW高压变频器（见表二）、励磁控制柜、DCS系统。
其主要参数及性能如下表一电机铭牌电机类型：同步电动机型号功率 12000KW 额定电压 6000V 额定电流 1311A功率因数0．9 转速 1500r/min 励磁电压 108V 励磁电流 424A表二变频器基本信息变频器类型：罗宾康第三代完美无谐波高压变频器功率 4500KW 输入电压 6000V输入电流 513A 输入频率 50Hz输出电压 0-6000V 输出电流 500A输出频率 0-50Hz 控制电压 380V控制电流 20A第二部分变频器简介完美无谐波变频器采用变压器移相技术，单元直接串联结构，每相由5个功率单元组成，每个功率单元规格及大小完全相同，可以互换。
每个功率单元有自己的控制板，实现单元自检。
功率单元与主控系统采用光纤连接，具有高可靠性及快速性。
该变频器用于软启动的主要特点有：可实现无冲击同步切换，旋转负载启动，谐波失真小，高功率因数，近乎完美的正弦波输入电流和正弦波输出电压，高效率， PLC处理能力，自诊断能力强等优点。
由于该变频器具有以上特点，用于软启动过程，尤其是同步电机软启动过程，具有非常大的优越性：首先，由于该风机带有盘车电机，属于旋转负载，变频器启动时能够自动跟踪电机的转速，实现平稳启动；其次，电机达到工频后，上切过程中，变频器能够自动跟踪电机的频率、电压和相位，实现同频、同压、同相位切换，所以切换过程非常平稳，电流不会有太大变化；再次，变频器具有PLC 处理能力，在启动过程中，可以自动检测各种可能出现的情况及故障，进行自动处理，保护设备及人生安全。
第三部分 软启动系统控制过程说明变频器软启动系统见图1。
图1 软启动系统图在变频器上高压前，先合上控制电源，变频器自动检测合闸工艺连锁条件，只有当合闸条件具备，变频器允许合闸信号发出后，KG1才能闭合。
完美无谐波高压变频器调试浅析摘要：自1994年罗宾康公司研发制造出世界第一台完美无谐波变频器，后经不断改进发展，又推出基于Pentium处理器全数字控制系统的新一代变频器。
其产品以广泛应用于石油、冶金、化工、发电等领域。
关键词：无谐波高压变频1 引言由中化十一建设公司承建的新疆天利高新工程有两台高压烃泵，为了方便调速采用了美国罗宾康公司的两台完美无谐波高压变频器进行驱动。
两台烃泵的额定功率为410kW、额定电压为6000V、额定电流49.6A、转速1490r/min。
罗宾康高压变频器型号为NXG Harmony Drive P/N459829.00其额定功率为450kW、额定输出电压6000V AC、额定输出电流70A、辅助控制电源：380V 50HZ 30A。
完美无谐波高压变频器具有输入输出谐波低、功率因数高、效率高、维护方便、体积小，多电平输出，无需滤波器，对电机适用范围宽，适用于异步电机、同步电机和绕线电机等特点。
它的功率因数能达到0.95以上，不需要进行额外的功率因数补偿。
高压可以直接输出，省去了输出升压变压器。
对电源的要求范围也很宽，可以承受30%的电源电压下降。
2 高压变频器基本原理其高压变频器采用单个功率电压单元进行叠加的方式高压输出，解决了高压大功率半导体技术的瓶颈。
先通过多副边输入变压器降压供给各个单个功率单元，单个功率单元为三相输入，单相输出的交-直-交逆变方式。
然后把单个功率单元进行叠加实现高压变频输出，驱动电动机运转。
其采用了脉宽调制（PWM）逆变方式，简化了主电路与控制电路的结构，使体积、重量、造价都得到了有效控制。
系统的动态也能很好的控制，其输出频率和电压都在逆变器内完成控制和调节，调节速度快，调节过程中频率和电压能很好配合。
PWM 逆变器由于输出波形接近于正弦波，对电机提供了较好电源波形，避免了电机由于电源矩形波引起的电机发热和转矩降低等问题。
（PWM逆变器是依靠改变脉宽控制其输出电压，通过改变调制周期来控制输出频率。
罗宾康a901系列变频器说明书罗宾康A901系列变频器说明书一、引言罗宾康A901系列变频器是一种先进的电力控制设备，用于调节电机的转速和转矩。
本说明书将介绍该系列变频器的特点、工作原理、安装与使用方法以及维护保养等相关内容，以帮助用户正确使用和维护该设备。
二、特点1. 高性能：A901系列变频器采用先进的控制算法和优化设计，具有高效率、低噪音、高可靠性的特点，能够满足各种工业应用的需求。
2. 宽频范围：A901系列变频器的输出频率范围广，可根据实际需求进行调节，满足不同负载的要求。
3. 多种控制方式：A901系列变频器支持多种控制方式，如V/F控制、矢量控制等，可根据实际应用选择合适的控制方式。
4. 多种保护功能：A901系列变频器具有过电流保护、过载保护、过压保护、欠压保护等多种保护功能，能够有效保护电机和变频器本身的安全运行。
5. 易于安装和调试：A901系列变频器采用模块化设计，安装方便快捷，同时具有自动调节和自动故障检测功能，能够减少人工调试的工作量。
三、工作原理A901系列变频器采用先进的PWM调制技术，通过不断调节输入电源的频率和电压，控制电机的转速和转矩。
变频器内部的控制电路将输入电源转换为直流电，再通过逆变器将直流电转换为交流电输出给电机。
同时，变频器内部的控制算法会根据输入的控制信号和反馈信号，动态调整输出频率和电压，使电机保持稳定的转速和转矩。
四、安装与使用方法1. 安装：在安装A901系列变频器之前，需要确保设备的电源和负载接线正确无误，并按照变频器的安装手册进行操作。
同时，要保证设备安装在通风良好、无腐蚀性气体和尘埃的环境中。
2. 接线：根据实际应用需求，正确接线变频器的输入和输出端子，确保接线牢固可靠，避免短路和接触不良等问题。
3. 参数设置：在使用A901系列变频器之前，需要根据实际应用需求，设置相应的参数，如输入电压、输出频率、控制方式等。
参数设置一般通过变频器的面板或者软件进行调节。
高压变频器的基本构成及技术应用实践摘要：本文主要阐述我厂所使用的罗宾康高压变频器的系统组成及其技术特点，并介绍在我厂延迟焦化气压机设备使用中所产生的问题进行阐述、分析，进而采取有效的应对对策，解决生产实际问题。
关键词：高压变频器发热拓扑结构电容逆变温度1、前言目前世界上的高压变频器不像低压变频器一样具有成熟一致的主电路拓扑结构，而限于功率器件的电压耐量和高压使用的矛盾，国内外各高压变频器的生产厂商采用不同的功率器件和不同的主电路拓扑结构，以适应不同的电压等级和各种拖动的设备要求，因而在各项性能指标和适应范围上也各有差异。
主电路拓扑结构主要有：（1）功率器件串联二电平直接高压变频；（2）采用HV-IGBT、IGCT的多电平电压源型变频器；（3）采用LV-IGBT的单元串联多重化电压源型变频器等。
2、单元串联多重化电压源型变频器技术2.1 西门子罗宾康公司利用单元串联多重化技术，生产出功率为315kW～10MW的完美无谐波（PERFECTHARMONY）高压变频器，无须输出变压器实现了直接 3.3kV 或6kV高压输出；首家在高压变频器中采用了先进的IGBT功率开关器件，达到了完美无谐波的输出波形，无须外加滤波器即可满足各国供电部门对谐波的严格要求；输入功率因数可达0.95以上，THD<1%，总体效率（包括输入隔离变压器在内）高达97%。
达到这么高指标的原因是采用了三项新的高压变频技术：一是在输出逆变部分采用了具有独立电源的单相桥式SPWM逆变器的直接串联叠加；二是在输入整流部分采用了多相多重叠加整流技术；三是在结构上采用了功率单元模块化技术。
2.2 单元串联多重化电压源型变频器主电路基本构成所谓多重化技术就是每相由几个低压PWM功率单元串联组成，各功率单元由一个多绕组的隔离变压器供电，用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。
多重化技术从根本上解决了一般6脉冲和12脉冲变频器所产生的谐波问题，可实现完美无谐波变频。
完美无谐波高压变频器技术介绍北京东方欣博通机电工程技术有限公司（美国罗宾康公司油气行业总代理）一、总述美国罗宾康公司生产的完美无谐波系列(Perfect_Harmony)高压变频器，该系列变频采用世界首创的功率单元直接串联的方式实现直接高压输出。
该变频器具有对电网谐波污染极小，输入功率因数高，输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热、转矩脉动、噪音、dv/dt及共模电压等问题的特性，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机，包括国产电机。
整套设备由美国进口，可靠性高。
电网电压经过副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三相输入、单相输出的交直交PWM电压源型逆变器结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电动机。
以6KV输出电压等级为例，每相由6个额定电压为630V的功率单元串联而成，输出线电压达 6.6KV，每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电，功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。
二次绕组采用延边三角形接法，实现多重化，以达到降低输入谐波电流的目的。
对于6KV电压等级变频而言，就是36脉冲的整流电路结构，输入电流波形接近正弦波。
由于输入电流谐波失真很低，变频器输入的综合因数可达到0.95以上。
逆变器输出采用多电平移相式PWM技术，6KV输出相当于13电平，输出电压非常接近正弦波，dv/dt很小。
电平数的增加有利于改善输出波形，由谐波引起的电机发热，噪音和转矩脉动都大大降低，所以这种变频器对电机没有特殊要求，可直接用于普通异步电机，不需要输出滤波器。
与采用高压器件直接串联的变频器相比，由于不是采用传统的器件串联的方式来实现高压输出，而是采用整个功率单元串联，器件承受的最高电压为单元内直流母线的电压，可直接使用低压功率器件，器件不必串联，不存在器件串联引起的均压问题。
功率单元中采用的低压IGBT功率模块，驱动电路简单，技术成熟可靠。
功率单元采用模块化结构，同一变频器内的所有功率单元可以互换，维修也非常方便。
我主要写的是应用场合及功能介绍罗宾康高压变频器介绍一、产品介绍1、罗宾康系列变频调速系统特点高效率、无污染、高功率因数罗宾康系列高压变频调速系统采用的是功率单元串联的高-高方案，采用了多绕组高压移相变压器，二次侧绕组中流过的电流，在变压器一次侧叠加时，形成非常逼近正弦波的电流波形。
经过实际测试，50Hz运行时，网侧电流谐波 <2％，电机侧输出电压谐波<％(即使在40Hz时，仍然<2％)，成套装置的效率>97％，功率因数>。
完全满足了IEEE519－1992对电压、电流谐波含量的要求；通过采用自主开发的专用PWM控制方法，比同类的其它方法可进一步降低输出电压谐波1～2％。
先进的故障单元旁路运行（专业核心技术）为了提高系统的可靠性，整个变频调速系统中考虑了一定的输出电压裕量，并在各功率单元中增加了旁路电路。
当某个功率单元出现故障时，可以自动监测故障并启动旁路电路，使得该单元不再投入运行，同时程序会自动进行运算，调整算法，使得输出的三个线电压仍然完全对称，电机的运行不受任何影响；以6kV高压变频调速系统为例，每相有6个单元时，预置好参数，当某一相中有2个功率单元出现故障时，故障单元将自动旁路，系统仍然可以满负荷运行；即使某一相中所有6个单元故障，全部被旁路，系统输出容量仍可高达额定容量的％。
这种控制方法处于国际先进，国内领先水平，将大大提高系统的可靠性。
.3高性能的控制技术罗宾康系列高压变频调速系统率先实现了简易矢量控制技术，可以实现恒转矩快速动态响应，并且具有加、减速自适应功能，即可根据运行工控参数的实际情况，自动调整加、减速时间，在不超过最大允许电流的情况下，快速达到设定频率或转速。
同时，系统可以自动识别电机转速，用户可以不考虑电机目前的运行状态，电机不需要停止运行时，可直接实现电机的启动、加速、减速或停止操作；罗宾康系列高压变频调速系统还可以实现反馈能量自动限制功能。
高可靠性控制电源可实现外部220V供电和高压电源辅助供电双路电源自动切换，同时配置了UPS，即使两路电源都出现故障时，控制系统仍然可以工作足够长的时间，控制整个系统安全停机，发出报警，并记录故障时的所有状态参数；高压主电路与低压控制电路采用光纤传输，安全隔离，使得系统抗干扰能力强；当单元故障数目超过设定值，系统可自动切换到工频运行(自动旁路柜)；移相变压器有完善的温度监控功能；独特的功率柜风道设计，主要发热元件都靠近或处于风道中，散热效果好，保证了系统承受过载的能力；抗电网电压波动能力强，当电网电压在-15％～+15％范围内波动时，系统可以正常工作；对于功率单元，在电压-25％～+20％范围内变化时，都可正常工作。
其它特点故障自诊断能力强，监测系统中所有主要参数及接口信号；全中文操作界面，基于Windows操作平台，英寸彩色液晶触摸屏，便于就地监控、设定参数、选择功能，调试操作简单，友好，显示内容丰富；内置PLC可编程控制器，易于改变和扩展控制逻辑关系，并且安全可靠；系统具有标准的计算机通讯接口RS232或RS422、RS485，可方便的与用户DCS系统工控系统组态建立整个系统的工作站，进一步提高系统的自动化控制程度，实现整个工控系统的全闭环监控，从而获得更加完善的、可靠自动化运行；单元模块化结构，维修简单，所有单元可以互换，备件少；先进、及时、迅捷、永远追求完美的售后服务体系。
二、罗宾康系列变频调速系统原理1．2罗宾康无谐波高压变频器罗宾康高压变频器具有对电网谐波干扰小，输出波形好，输出不存在谐波从而减少电动机附加发热以及噪声，输入功率因素高等特点，义被称为完美无谐波变频器。
其实质为多个串联的PWM电压源型变频器，将若干个独立的低压变频器串联起来，从而实现高压输出。
电网电压通过隔离降压后给每个作为功率单元的低压变频器供电。
每个低压变频器为交一直一交PWM电压源型逆变器，输出电源为三相电压630V，功率为丁频50Hz，每个低压变频器串联起来，就形成了星形结构，实现变频高压直接输出，给高压电动机供电。
3kV输出电压等级的变频器主电路结构如图1所示，每个功率单元分别由输入变压器的1组二次绕组供电，9个功率单元通过光纤联到中央控制系统，按照一定的相位差进行迭加达到所需要的高压。
单个功率单元组成如图2所示。
为了减少输入谐波，在完美无谐波变频器中每个功率单元电源之间以及变压器之间相互绝缘，在变压器绕制时产生一定相位差，以消除每个功率单元引起的谐波电流。
以3kV变频器为例，9个二次绕组采用延边三角形，分为3个不同的相位组，互差20°，形成了18脉冲整流的二极管整流电路结构，将失真减少到4％～5％．使初级电流波形近似为正弦波，满足高压电动机对电压和电流失真的要求[2]。
罗宾康无谐波变频器具有很高的功率因数。
由于变频器输入功率因数主要与变频器中间直流环节（电压源型或电流源型）有关。
电压源型直流环节为电容，电机需要的无功电流由电容提供，而不需要和电网交换，变频器输入功率因数高，在整个速度范围段内基本保持不变.电流源型直流环节为大电感，电机需要的无功电流还需与电网交换，功率因数较低，且随着电机负载的降低而降低[3]。
罗宾康高压变频器采用的是电压源型逆变器，在低负载的情况下比普通电流源变频器具有优秀的功率因数，输入总功率因数可达到0．95以上。
罗宾康系列高压变频调速系统组成部分包括变压器柜、功率柜、控制柜及旁路柜（可选），如图2-1所示。
图2-1罗宾康串联H桥高压变频调速系统典型组成部分图中主要示意系统的组成部分，具体到各系列产品的实际安装方式，可能有所区别。
尤其是针对800kW以下的系列产品，采用了优化设计方案，不但保证了整个系统的可靠性，而且更加紧凑，降低了对用户的安装空间的要求。
（功率柜的数量随装置的具体的容量而不同）图是串联H桥式高压变频调速系统功率电路（6串/相）原理图，以输出6kV，每相6（6kV产品也可能每相5个单元串联，对于10kV，每相8或9个单元）。
图中6 kV电网电压直接给移相变压器供电，移相变压器二次侧有18个独立的三相低压绕组。
每一个三相低压绕组给一个低压单相变频器（称为H桥，或功率单元）供电，其电路图如图所示。
在图给出的例子中，输出到电机的三相中，每一相由6个功率单元串联，三相共18个功率单元，即可输出三相对称，电压、频率都可调的变压、变频电源。
最高输出电压为6 kV，频率50Hz,可直接驱动6kV的三相异步电动机。
变频器输出10kV电压，功率柜增加每相功率单元的串联个数即每相8单元或9单元。
图串联H桥高压变频调速系统功率电路（6串/相）原理图图 H桥单个功率单元内部电路原理图旁路柜构成：旁路柜为可选件，用户可以不采用旁路柜，高压输入和输出线通过变压器柜和功率柜中的接线端子进行连接。
如果采用旁路柜时，可选择“一拖一”或“一拖二”控制方式，还可选择手动旁路或自动旁路控制方式，相应地，旁路柜的构成也不相同。
手动旁路方式的旁路柜主要由真空接触器、隔离刀闸构成，如图所示，在使用时可进行变频运行和工频运行的手动切换。
在高压变频装置检修时，旁路隔离刀闸闭合为高压电机从电网直接提供高压电源，不影响用户的使用；而变频隔离刀闸断开，具有明显的物理断点，可保障检修人员的人身安全。
旁路隔离刀闸与变频隔离刀闸间具有机械互锁功能，可确保工频回路与变频回路不会同时导通。
真空接触器用于预充电回路。
图手动方式的旁路柜自动方式时的旁路柜主要包括真空接触器、隔离刀闸等设备，如图所示，可以不需要人工操作，通过控制柜的可编程序控制器（PLC）自动进行控制，并在系统出现故障时，把变频器输出到电机的三相输出自动切除并切换到电网直接供电，不会导致系统停机。
自动旁路方式的旁路柜内配置隔离刀闸QS1、QS2。
在正常情况下刀闸闭合，变频器检修时断开，具有明显物理断点，保障检修人员的人身安全。
图自动方式的旁路柜变压器柜构成：变压器柜内主要为高压隔离移相变压器。
以6kV高压变频调速系统为例，当采用1700V级的IGBT时，功率柜中每相由5或6个功率单元组成。
这些单元皆由隔离移相变压器二次侧供电，且二次侧依次相差一个相位差，可实现多重化串联整流。
在移相变压器的一次侧中，各折算的二次侧电流叠加后，其电流波形非常逼近正弦波，因此对电网的谐波干扰非常小，完全满足国际、国内包括IEEE 519-1992和GB/T14549-93在内各种标准的要求。
同时，也改善了系统的功率因数。
变压器柜中同时包括温度监测控制器的测温点（其温控器安装在变压器柜内），它实时循环监测各相绕组的温度，当温度高于预定设置值时，启动变压器柜底部的6个横流风机进行散热。
同时，变压器温度监控器会及时在变压器故障时，把信息立即反馈给控制柜，保证了变压器的可靠运行。
功率柜构成：功率柜是变频器功率主电路核心的部分，它由多个完全相同的功率单元组成，各功率单元的输出电压串联叠加后组成输出到电机的三相电压。
功率单元中的主功率器件为IGBT，所采用的IGBT耐压为1700V级的IGBT。
以6kV-6单元的高压变频器调速系统为例，当采用1700V的IGBT时，每相中包含6个功率单元，而每个功率单元的输出电压为交流577V，则相电压为6×577，即3464V，相应的，其线电压为6kV。
若所设计的装置为10kV变频调速系统，采用的器件也是1700V级的IGBT，则每相中包含8或9个功率单元。
通过采用了具有自主知识产权的优化PWM（脉冲宽度调制）控制技术，使得输出到电机的电压波形非常接近正弦波，谐波含量小，dv/dt小，无需额外增加滤波器，可以直接输出到普通异步电动机，且对变频器到电机的电缆长度没有要求。
功率单元和控制柜之间通过高速可靠的光纤进行通信，可有效避免电磁干扰，提高系统的可靠性。
控制柜构成：控制柜是整个高压变频调速系统的核心，它根据用户在本地或远程的操作和设置，并采集系统中电压、电流模拟量，及各开关量，进行逻辑处理和计算后，决定并控制各功率单元的动作，进一步驱动电机，满足输出要求。
控制柜中包括不间断电源UPS、断路器、可编程逻辑控制器PLC、DSP 控制板、IO板、光纤板、液晶操作人机界面及控制按钮、开关等。
其中，所有的计算在 DSP 控制板中进行。
控制核心为专业设计的双DSP（数字信号处理器），并辅之以FPGA （现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件），变频器采用了它们不但可进行高速运算，实现复杂的控制功能，而且还大大简化了控制电路的设计，提高了控制系统的可靠性。
三、罗宾康系列变频调速系统性能指标四.罗宾康系列变频调速系统适用范围主要应用领域行业应用电力：引风机、送风机、一次风机、吸尘风机、增压风机、排粉机、给水泵、循环水泵、凝结水泵、渣浆泵冶金：除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵石化：注水泵、电潜泵、输油泵、管道泵、排风机、压缩机、除垢泵水务：供水泵、取水泵环保：污水泵、净化泵、清水泵水泥：窑炉引风机、压力送风机、冷却器吸尘机、生料碾磨机、供气风机、冷却器排风机、分选器风机、主吸尘风机造纸：打浆机制药：清洗泵总之，在电力、矿山、冶金、化工、交通等各个领域中采用大功率风机、水泵类机械中，如果采用罗宾康系列变频调速系统进行调速控制，取代传统的机械控制方法都可以取得相当显着的节能效果。
