【導(dǎo)讀】是唯一一家全程參與高、中、低壓變頻器國家標(biāo)準(zhǔn)起草制訂的廠商，中國電器。山東省變頻調(diào)速技術(shù)研究推廣中心，山東省卓越績(jī)效先進(jìn)企業(yè)。2020年由國家發(fā)改委頒布實(shí)施。風(fēng)光電子在2020年2020年連續(xù)獲得“國產(chǎn)變頻器。十大品牌”稱號(hào),“中國變頻器用戶滿意十大國內(nèi)品牌”稱號(hào)。在中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)。位”，2020年3月又獲得“中國電器工業(yè)最具影響力品牌”稱號(hào)。

　　

【正文】 機(jī)線連接到 U、 V、 W，并注意相序關(guān)系； 確保輸入電壓滿足要求； 確保電源線的線徑及耐壓滿足要求； 確保輸入側(cè)高壓開關(guān)已經(jīng)采用了有效的防雷措施； 2）控制線的連接 控制柜連線主要包括控制電源進(jìn)線、遠(yuǎn)程控制接線、檢測(cè)信號(hào)線、模擬量輸入線、模擬量輸出線、現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)接線、開關(guān)量輸出接線。如果用 戶有特殊要求，可以根據(jù)用戶需求重新配置。 3）電氣安裝注意事項(xiàng) 輸入和輸出的高壓電纜必須經(jīng)過嚴(yán)格的耐壓測(cè)試； 輸入和輸出電纜必須分開配線，防止絕緣損壞造成危險(xiǎn)； 現(xiàn)場(chǎng)到變頻器的信號(hào)線，與強(qiáng)電電線分開布線，信號(hào)線必須采用絞線的方式，最好采用屏蔽線，屏蔽線的一端可靠接地； 要一直保證變頻器柜體和廠房大地的可靠連接，保證人員安全。 設(shè)備進(jìn)行電氣安裝時(shí)，要求接地電阻不大于 3Ω。 測(cè)量變壓器的絕緣電阻及進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)之前，必須斷開變壓器和功率單元。 高壓 變頻裝置改造方案 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司 劉廣偉 15264717722 29 技 術(shù) 方 案 五、變頻調(diào)速系統(tǒng)保證可靠性的措施和質(zhì)量控制手段 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)： 元器件級(jí)采取了以下主要措施，以確保元器件級(jí)的高可靠性。盡量選用高集成度的大規(guī)模集成電路來實(shí)現(xiàn)多個(gè)分立元器件的功能。減少元器件的數(shù)量，為此大量使用了 CPLD 和 FPGA 在設(shè)計(jì)電路中。為提高系統(tǒng)的溫度適應(yīng)能力，降低功耗，盡量采用低功耗的 CMOS 元器件，這樣既降低了整體的功耗，提高了系統(tǒng)抗惡劣環(huán)境的能力。選用各種電阻、電容器及集成電路、隔離器件時(shí)，對(duì)其耐壓能力留有較大的余量，對(duì)集成電路的拉電流、灌電流能力使用，也留有足夠的余量。 設(shè)計(jì)措施：提高系統(tǒng)各組單元的內(nèi)在可靠性和系統(tǒng)抵抗 外部故障因素的能力。 (1) 上位操作計(jì)算機(jī)采用與人機(jī)界面 基本相同的軟硬件配置，當(dāng)人機(jī)界面發(fā)生故障時(shí)，可以在不停機(jī)的狀態(tài)下，迅速替換，保證系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行。 (2) 控制系統(tǒng)由主控單元、 PLC(西門子 S7200)、人機(jī)界面組成，在人機(jī)界面發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)不停機(jī)，確保生產(chǎn)的進(jìn)行。 (3) 為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，所有的功率模塊與主控單元之間通過光纖通訊，低壓和高壓部分完全可靠隔離，所有 I/O 板全部采用了隔離措施，將通道上竄入的干擾源拒絕在系統(tǒng)之外。 (4) 控制器結(jié)構(gòu)上采用箱體結(jié)構(gòu)，各控制單元板采用 FPGA、 CPLD 等大規(guī)模集成電路和表 面焊接技術(shù)，系統(tǒng)具有極高的可靠性。 (5) 電源系統(tǒng)完全采用開關(guān)電源技術(shù)，各部分功能單元采用獨(dú)立的供電措施，保證在某一部分發(fā)生故障時(shí)，其他部分仍能可靠運(yùn)行。 (6) 輸入干式變壓器免維護(hù)，可靠性高； (7) 多級(jí)模塊串聯(lián)，器件工作在低壓狀態(tài)，便于采用成熟技術(shù)，不易發(fā)生故障； 軟件可靠性措施： 整個(gè)軟件開發(fā)過程按正向設(shè)計(jì)進(jìn)行，底層實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)為自行設(shè)計(jì)和編寫，確保整個(gè)系統(tǒng)中沒有不清楚的部分，資源分配留出很大裕度。整個(gè)系統(tǒng)的組成軟件經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，窮盡各種故障可能，確保系統(tǒng)不死機(jī)，不出故障。對(duì)所有接口關(guān)系嚴(yán)格定義，且均設(shè)立非法進(jìn)入和退出處 理措施。 高壓 變頻裝置改造方案 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司 劉廣偉 15264717722 30 技 術(shù) 方 案 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性制造： (2) 大批量的生產(chǎn)保證了生產(chǎn)所用的元器件可以從外國廠家或大的貿(mào)易代理商直接定貨，在器件采購管理上以及進(jìn)口渠道上，保證器件的質(zhì)量，且所用的低壓器件都具有 3C 認(rèn)證。 (3) 大批量的生產(chǎn)保證了所有的板級(jí)產(chǎn)品（每批次上百片）可以采用先進(jìn)的機(jī)器焊接技術(shù)來生產(chǎn)。 (4) 大批量的生產(chǎn)可以對(duì)每個(gè)批次的板級(jí)產(chǎn)品很容易進(jìn)行老化測(cè)試。 JDBP38 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng) 的所有電路板以及功率模塊單元在生產(chǎn)后全部要進(jìn)行高低溫循環(huán)試驗(yàn)、加電老化 72 小時(shí)以上，以淘汰不合格品。 (5) 新風(fēng)光電子的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/SFD0012020作為高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的通用技術(shù)條件， 要求每個(gè)系統(tǒng)出廠前不僅要經(jīng)過多達(dá)幾十項(xiàng)嚴(yán)格的生產(chǎn)測(cè)試，而且還要在廠內(nèi)帶載運(yùn)行 48 小時(shí)，然后還要經(jīng)過品質(zhì)管理部門的全面檢驗(yàn)才能出廠。 (6) 制度化設(shè)計(jì)和管理保證產(chǎn)品的質(zhì)量是客觀的，而不依賴于某個(gè)人。變頻調(diào)速系統(tǒng)從開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)到用戶處的安裝調(diào)試，以及售后服務(wù)，嚴(yán)格按照 ISO9001 質(zhì)量管理體系實(shí)施，工程合同的執(zhí)行過程每一個(gè)環(huán)節(jié)均由文件進(jìn)行交接，所以項(xiàng)目的進(jìn)行是制度化的，不會(huì)受人為因素的影響。 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性應(yīng)用： (1) 提高系統(tǒng)的實(shí)用性和使用方便性，全 中文圖形化的操作界面使任何人經(jīng)過極簡(jiǎn)單的培訓(xùn)（半天）就可照界面提示使用。界面內(nèi)嵌復(fù)雜的邏輯算法，以盡量防范用戶各種情況下的誤操作；另外，設(shè)計(jì)了自動(dòng) /手動(dòng)、本地 /遠(yuǎn)程、開環(huán) /閉環(huán)等工況的無擾動(dòng)動(dòng)態(tài)切換，使操作更加容易方便。 (2) 徹底地培訓(xùn)用戶，使其不僅能完全自己進(jìn)行軟件操作，而且能夠進(jìn)行硬件維修（只要會(huì)更換電路板）。 (3) 簡(jiǎn)化接線方式，保證用戶接線時(shí)不犯錯(cuò)誤。 (4) 加強(qiáng)各種模板的功能，大大減少模板的種類，這樣可以減輕用戶備品備件的種類和數(shù)量。 (5) 所有模板均為自行設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，因此用戶永遠(yuǎn)不用擔(dān)心備件會(huì)停產(chǎn)和供貨周期。 (6) 為了在 保證及時(shí)排除系統(tǒng)的故障，開發(fā)了遠(yuǎn)程監(jiān)控組件，可以及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，方便進(jìn)行遠(yuǎn)程技術(shù)支援。 高壓 變頻裝置改造方案 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司 劉廣偉 15264717722 31 技 術(shù) 方 案 (7) 建立了一套完整的質(zhì)量管理體系，建立了定期尋訪用戶的制度，隨時(shí)了解用戶的使用情況，及時(shí)與用戶進(jìn)行溝通，確保設(shè)備的可靠運(yùn)行。 (8) 從用戶的實(shí)踐中，不斷的反饋信息，不斷的進(jìn)行產(chǎn)品的改進(jìn)，不斷的完善我們的產(chǎn)品，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。 高壓 變頻裝置改造方案 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司 劉廣偉 15264717722 32 技 術(shù) 方 案 六、系統(tǒng)裝置出廠前的功能和性能測(cè)試的方法和項(xiàng)目 1. 進(jìn)廠檢驗(yàn) 1） 抽樣檢驗(yàn) 分立器件：電阻、插頭、熔芯、電壓互感器、電流互感器、電纜電線 等。 集成電路： CPLD、 CPU、 PLC 等 2） 全檢 功率器件：整流橋， IGBT， UPS，電容、開關(guān)電源，電壓互感器，電流互感器。 高壓器件：真空接觸器，隔離開關(guān)，避雷器，過壓保護(hù)器。 3） 分包方現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)造 移相變壓器、機(jī)柜 2. 元器件成型、回流焊、補(bǔ)焊、目測(cè) 元器件插到電路板上后，由品質(zhì)部人員進(jìn)行首件確認(rèn)。目的是對(duì)照設(shè)計(jì)文件，檢查所加工的電路板及元器件是否符合設(shè)計(jì)要求及工藝要求。 3. 功率模塊 /控制單元 (高低溫循環(huán)試驗(yàn) ) 電路板加工完畢后，進(jìn)行電氣性能的調(diào)試及試驗(yàn)。目的是了解電路板是否能正常工作， 及時(shí)發(fā)現(xiàn) 加工過程的變異； 電路板進(jìn)行高低溫循環(huán)試驗(yàn)。目的是考核功率模塊、控制單元所用電路板在儲(chǔ)存、運(yùn)輸及使用過程中，經(jīng)受空氣溫度迅速變化的能力，同時(shí)考核印制板組裝件的焊點(diǎn)質(zhì)量及對(duì)早期失效的元器件進(jìn)行篩選。 條件： 40℃～ +60℃各三十分鐘，共循環(huán)五次，間隔 2～ 3 分鐘 4. 功率模塊 /控制單元 (調(diào)試檢驗(yàn) ) 高低溫循環(huán)后，電路板進(jìn)行調(diào)試 /檢驗(yàn)（貼合格證 /噴防護(hù)漆），主要為以下項(xiàng)目： 1） 電路板用電源； 2） 系統(tǒng)電壓過、欠壓值的調(diào)整及保護(hù)； 3） 旁路保護(hù)； 4） 過熱保護(hù)； 5） 驅(qū)動(dòng)板電源、上下橋臂的互鎖時(shí)間； 高壓 變頻裝置改造方案 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司 劉廣偉 15264717722 33 技 術(shù) 方 案 6） 過電流保護(hù)值； 7） 控制程序運(yùn) 行是否正常。 5. 功率模塊空載試驗(yàn) 電路板及其它器件組裝成功率模塊后進(jìn)行空載情況的電氣試驗(yàn)。 在功率模塊的輸入端加上三相輸入標(biāo)稱電壓、進(jìn)行功能試驗(yàn)： 1） 直流母線的過壓、欠壓及功能； 2） 功率模塊的過熱保護(hù)及功能； 3） 旁路運(yùn)行功能。 6. 功率模塊 /控制單元（通電） 進(jìn)行額定輸入電壓下的高溫老化試驗(yàn) 1） 條件： 55℃ 、 72h； 2） 被試品包括：功率模塊、控制單元、嵌入式人機(jī)界面、光纖； 3） 手段：通過測(cè)試程序來監(jiān)控系統(tǒng)是否正常。 7. 功率模塊 1） 高溫老化后，模塊的調(diào)試； 2） 再次檢驗(yàn)?zāi)K的各項(xiàng)功能是否正常（見模塊空載試驗(yàn)部 分）； 3） 功率模塊加額定電壓、額定電流， 120%過載及旁路運(yùn)行試驗(yàn) 30 分鐘，合格后貼合格證 /警示標(biāo)簽。 8. 系統(tǒng)檢驗(yàn)一 主要根據(jù)設(shè)計(jì)文件、工藝文件、檢驗(yàn)柜內(nèi)裝置的器件型號(hào)、規(guī)格及一、二次接線方式 1） 檢查柜內(nèi)元件的安裝及規(guī)格型號(hào)； PLC、控制單元、 UPS、開關(guān)電源、嵌入式人機(jī)界面、導(dǎo)線、空開、風(fēng)機(jī)、變壓器及冷卻風(fēng)機(jī)、溫控儀、電流互感器、電壓互感器、避雷器、低壓繼電器等。 2） 高壓電纜、低壓導(dǎo)線的規(guī)格型號(hào)； 3） 一、二次接線方式的電氣聯(lián)接是否正常。 9. 系統(tǒng)檢驗(yàn)二 控制柜通電，檢查控制系統(tǒng)工作是否正常； 1） 一體化工 控機(jī)、 PLC、主控箱、變壓器柜溫控儀、繼電器等是否正常工作； 2） 模擬輸入、輸出通道是否正常； 高壓 變頻裝置改造方案 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司 劉廣偉 15264717722 34 技 術(shù) 方 案 3） 依據(jù)調(diào)試說明和客戶具體要求做一些特殊項(xiàng)目試驗(yàn)。 4） 報(bào)警功能是否正常： 10. 系統(tǒng)檢驗(yàn)三 絕緣試驗(yàn)，介電強(qiáng)度試驗(yàn)； 檢查高壓系統(tǒng)絕緣性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 11. 系統(tǒng)檢驗(yàn)四 通高壓電試驗(yàn)，測(cè)量以下項(xiàng)目工作是否正常。 1） 主回路加電，測(cè)量變壓器變比； 2） 功率模塊的輸入電壓是否一致； 3） 系統(tǒng)過、欠壓保護(hù)； 4） 系統(tǒng)旁路（選項(xiàng)）； 5） 光纖報(bào)警； 6） 各級(jí)功率模塊輸出； 7） 各個(gè)功率模塊旁路； 8） 串聯(lián)功率模塊的輸出端，形成高壓輸出、測(cè)量輸出側(cè)電壓互 感器是否正常，調(diào)整給定壓頻比是否線性； 9） 系統(tǒng)連續(xù) 24 小時(shí)帶電機(jī)運(yùn)行； 10） 校準(zhǔn)輸入、輸出電壓、電流精度。 12. 編寫出廠檢驗(yàn)報(bào)告及產(chǎn)品合格證 整理原始數(shù)據(jù)，將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)填在報(bào)告內(nèi)。根據(jù)出廠檢驗(yàn)報(bào)告編寫產(chǎn)品合格證并蓋上品質(zhì)專用章。 13. 包裝前及出貨檢驗(yàn) 1） 外觀檢驗(yàn)。機(jī)柜表面是否嚴(yán)重刮，劃傷；柜門（鎖）開啟是否靈活到位；緊固件是否有松動(dòng)，脫落現(xiàn)象；標(biāo)示是否正確，清晰，完整； 2） 隨機(jī)文件是否完整，齊全；附件是否與裝箱清單一致； 高壓 變頻裝置改造方案 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司 劉廣偉 15264717722 35 技 術(shù) 方 案 七、 變頻器改造 分析 ? 變頻調(diào)速器其良好的可靠性以及調(diào)速范圍廣且平滑能滿足工藝要求，小的 啟動(dòng)電流亦可以減少對(duì)電網(wǎng)的