【正文】 于風(fēng)機(jī) 、泵類等通過調(diào)速控制大量節(jié)能的負(fù)載場合，具體應(yīng)用如下： 火力發(fā)電： 引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、吸塵風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、給水泵、灰漿泵 等。 石油化工： 引風(fēng)機(jī)、氣體壓縮機(jī)、注水泵、潛油泵、主管道泵、鍋爐給水泵、鹵水泵、混合器、擠壓器 等。 供水 、 污水處理： 污水泵、清水泵、凈化泵、生物粗處理塔泵 等。 功能簡介 頻率設(shè)定 運(yùn)行頻率設(shè)定方式包括：可選 LCD 面板設(shè)定、控制柜電位器設(shè)定、外部 4～ 20mA或 0～ 10V 模擬信 9 號輸入給定、開關(guān)量頻率升降給定等多種給定方式。偏差信號經(jīng)過 PID調(diào)節(jié)來控制頻率控制信號，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到被控制量的調(diào)節(jié)，使之與設(shè)定值一致。 控制方式 本地控制：利用系 統(tǒng)控制器上的鍵盤、控制柜上的按鈕、電位器旋鈕等就地控制。 斷電恢復(fù)再啟動功能 電網(wǎng)瞬時停電并短時（允許等待 秒～ 30 秒的時間長度可由用戶自行設(shè)定）恢復(fù)后， ZINVERT智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)能自動搜索電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無沖擊再啟動至設(shè)定轉(zhuǎn)速，無需等到電機(jī)完全停止后再啟動，保證負(fù)載的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。工頻旁路可以自動或手動投切（需在訂貨時說明）。 故障報警與查詢功能 具有故障報警和故障查詢功能，提高故障排除效率，為用戶維護(hù)提供方便。同時可通過串行通信與上位機(jī)連接，將運(yùn)行狀態(tài)信息上傳到上位機(jī)，對記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、報表打印等。 元件壽命檢測： ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行時間的記錄，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行時間、以及通過專用軟件對各單元內(nèi)部電容器容量的檢測，估算風(fēng)機(jī)、電容器等元件的使用壽命，方便用戶的運(yùn)行和維護(hù)。 旁路柜 變壓器柜 功率柜及控制柜 圖 31 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng) 外形圖 ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng) 配置 見表 31 表 31 ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng) 配置 組件名稱 數(shù)量 備注 變壓器柜 1 功控 柜 1 功率柜與控制柜組合，為背靠背結(jié)構(gòu) 旁路 柜 1 可選 連接電纜 1套 內(nèi)部電纜 技術(shù)文件 1 用戶手冊及必要的圖樣資料 11 主要組件為 ： 旁路 柜 ：根據(jù)需要選用 ， 該組件在 系統(tǒng) 故障情況下 將電機(jī)切換至工頻電網(wǎng)， 執(zhí)行旁路功能。 功率 柜：裝有模塊化設(shè)計的多個功率單元級聯(lián)式 的 逆變主回路 ， 向電機(jī)提供變頻調(diào)速之后的輸出電壓。 選型與外形尺寸 各規(guī)格 ZINVERT成套裝置選型與外形尺寸詳見表 3－ 2 表 32 ZINVERT成套裝置選型規(guī)格與外形尺寸 電壓 系列 容 量 （ KVA） 適配電機(jī) （ kW） 輸出電流 (A) 尺寸 (mm) 長寬高 重 量 (kg) 3kV 系列 280 220 54 2700～ 3500 1200 2480 3500～ 6000 355 280 68 400 315 77 500 400 96 630 500 121 4000～ 5100 1200 2480 6500～ 8500 800 630 154 1000 800 195 1250 1000 240 6kV 系列 315 250 30 2700～ 3900 1200 2480 5000～ 7500 400 315 39 500 400 48 630 500 61 800 630 77 1000 800 96 4500～ 6000 1200 2480 8500～ 11000 1250 1000 120 1600 1250 154 2020 1600 192 2500 2020 240 10kV 系列 315 250 18 3500～ 4500 1200 2480 5500～ 8500 400 315 23 500 400 29 630 500 36 800 630 46 1000 800 58 1250 1000 72 1600 1250 92 5400～ 7600 1500 2480 9500～ 13000 2020 1600 115 2500 2020 145 3150 2500 182 4000 3150 231 12 注： ? 外形尺寸不包括旁 路 柜 、 配電柜等選件。 ? 表中列出的變頻調(diào)速系統(tǒng)重量為對應(yīng)容量為上限的變頻調(diào)速系統(tǒng)重量，小于上限值的變頻調(diào)速系統(tǒng)重量略輕一些。 產(chǎn)品通用技術(shù)參數(shù) 表 33 給出了 ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)品的通用技術(shù)參數(shù) 表 33 ZINVERT 系列智能高壓 變頻調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)品參數(shù)表 電壓等級 3kV， 6kV， 10kV 輸 出 過載能力 100%額定電流連續(xù)； 130%額定電流 1min； 180%額定電流 0sec； 電壓 SPWM 疊加波形，標(biāo)準(zhǔn)正弦， 0V~Un(標(biāo)稱額定輸出電壓值 )連續(xù)可調(diào) 頻率 0~50HZ 或 0~60Hz 可調(diào) 頻率分辨率 電流諧波 THD 小于 2%（滿載時） 輸 入 相數(shù)、頻率 三相； 50/60Hz 允許頻率波動 頻率： 5 ~ +5% 波動電壓波動 電壓： 15 ~ +15%以內(nèi)正常運(yùn)行； 15% ~ 35%降額連續(xù)運(yùn)行 功率因數(shù) （ 20%負(fù)荷以上） 電流 符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB 1454993 及 IEEE 5191992 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求 控 制 系統(tǒng)控制器 TI 公司電機(jī)控制專用 DSP 芯片 控制電壓 AC220V/DC220V； AC380V，交流電源為三相電源，功率 10kVA 啟動頻率 ~10Hz（可設(shè)定） 輸入 /輸出接口 16 數(shù)字量輸入 /16 數(shù)字量輸出 2 模擬量輸入 /2 模擬量輸出（ 4～ 20mA 或 0～ 5V/10V 信號） 通訊接口 RS232， RS485， CAN 網(wǎng) 絡(luò) 信號隔離方式 光電隔離 控制信號傳輸 光纖傳輸，編碼轉(zhuǎn)換 精度 頻率穩(wěn)定精度 %；電壓精度177。 PID 功能 手動設(shè)定參數(shù)值： P： 2~850%； I： ~350sec； D： 1~200sec 自整定 內(nèi)置 PLC 采用自適應(yīng)模糊控制，智能調(diào)節(jié)，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，精度 高，穩(wěn)定性好， PID 參數(shù)自動調(diào)節(jié)，大大簡化了現(xiàn)場調(diào)試工作量 最小分辨率 傳感器量程 1% 穩(wěn)態(tài)精度 由設(shè)定精度誤差及傳感器精度決定 運(yùn) 轉(zhuǎn) 運(yùn)轉(zhuǎn)操作 面板按鍵、遠(yuǎn)端開關(guān)指令控制 頻率設(shè)定 面板設(shè)定、遠(yuǎn)端電流模擬控制 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)輸出 故障、報警接點(diǎn)輸出 13 顯 示 LED 顯示 運(yùn)行狀態(tài)、信號指示 數(shù)碼管顯示 輸出頻率、電壓、電流、功率（可選其一） LCD 顯示 輸出頻率、電壓、電流、功率、功率因數(shù)；輸入電壓、電流、功率、功率因數(shù)；故障 /報警及其記錄；參數(shù)設(shè)定；波形顯示、諧波分析等 安全防護(hù) 防護(hù)措施 電磁五防、閉鎖 內(nèi)部接地電阻 ≤ 接地網(wǎng)電阻 要求用戶系統(tǒng)地網(wǎng)電阻≤ 4Ω 保護(hù)功能 過流、短路、接地、過壓、欠壓、過載、過熱、電動機(jī)過載、缺相、 IGBT 擊穿或短路、單元故障等 故障切換 系統(tǒng)旁路切換功能，單元旁路功能 噪聲 電磁噪聲小于 70dB，總噪聲小于 90dB 環(huán) 境 使用場所 室內(nèi)，海拔 1000m 以下，無腐蝕性、爆炸性氣體、灰塵，無陽光直射 溫度 /濕度 溫度：－ 5~+45oC；濕度： 20~90%,變化率 5%/h,無凝露 振動 10~150HZ， 以下 存放條件 20~70oC 外殼防護(hù)等級 IP20 冷卻方式 風(fēng)冷 14 第 4章 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與工作原理 ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng) 采用功率單元串聯(lián)技術(shù)解決器件耐壓問題，級間 SPWM信號移相后疊加，提高了輸出電壓諧波性能、降低輸出電壓的 dv/dt；通過電流多重化技術(shù)提高輸入側(cè)諧波性能，減小對電網(wǎng)的諧波污染；主控制器采用雙數(shù)字信號處理器（ DSP）、可編程門列陣（ CPLD和 FPGA）為核心，配合數(shù)據(jù)采集單元、單元控制器和光纖通信回路以及工藝控制需要可選的可編程邏輯控制器（ PLC）構(gòu)成控制 系統(tǒng)。 整流變壓器 整流 變壓器副邊繞組 相互隔離，并采用移相 延邊三角形接法 ，保證系統(tǒng)工作在 20%負(fù)載以上時 電網(wǎng) 側(cè) 功率因數(shù) 保持在 96%以上。通過控制 IGBT的工作狀態(tài)，輸 出 PWM電壓波形 。 單元輸出電壓如圖 4－ 2所示。電壓疊加 原理類同于“電池組疊加”技術(shù)， 以 6kV每相六單元串聯(lián)為例，如圖 43所示 。 輸出相電壓波形如 圖 44所示 。由液晶（ LCD）顯示器、 LED指示和鍵盤組成的人機(jī)界面。 主控 制部分和單元控制部分的控制信號 通過光纖進(jìn)行 信號傳輸，有效避免電磁干擾，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性 。而對于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，這種控制方式提供了足夠高的精度。 根據(jù)異步電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，只要保證電動機(jī)反電動勢和定子頻率比值恒定，就可以使電機(jī)運(yùn)行在額定磁通的情況下，達(dá)到效率最優(yōu)點(diǎn)。由于反電動勢難以直接控制，所以在近似的情況下，采取保證機(jī)端電壓和定子頻率比值恒定的策略。由用戶根據(jù)現(xiàn) 場情況設(shè)置功能參數(shù) （參見第 6章 人機(jī)接口和參數(shù)設(shè)置）， 選擇合適的 V/F曲線，以補(bǔ)償定子電壓，并能根據(jù)負(fù)載類型選擇效率更優(yōu)的曲線。 輸出電壓輸出頻率F 0 6 : 最高輸出線電壓F 0 5 : 額定線電壓F04:基本頻率F03:最高輸出頻率二次曲線直線F 1 0 : 轉(zhuǎn)矩提升 圖 45 三種基本的 V/F曲線 掉電再啟動 交流輸入供電母線電壓瞬時失電（如母線切換、電網(wǎng)故障等引起）是比較常見的情況。在電壓恢復(fù)正常后 ZINVERT系列 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng) 可自行 再啟動高壓電機(jī)，啟動電流平滑無沖擊。 旁路功能 手動工頻旁路： ZINVERT 系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計有工頻旁路接線原理如圖 4－ 6 所示。電動機(jī) 直接接電網(wǎng)工頻運(yùn)行，負(fù)載調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)同時切換回傳統(tǒng)的風(fēng)門和閥門等控制方式。 ZINVERT高壓 變頻系統(tǒng)M6kV/10kV高壓 電纜進(jìn)線K1K2K3 圖 46 標(biāo)準(zhǔn)配置旁路柜的工頻旁路接線原理 自動工頻旁路：自動 工頻旁路接線原理如圖 4－ 7所示，用真空接觸器取代隔離刀閘，變頻調(diào)速系統(tǒng)故障停機(jī)或需要進(jìn)行檢修時可自動分開 J1， J2，閉合 J3。電動機(jī)直接接電網(wǎng)工頻運(yùn)行，負(fù)載調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)同時切換回傳統(tǒng)的風(fēng) 門和閥門等控制方式。 圖 47 自動工頻旁路接線原理圖 單元旁路： ZINVERT系列 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)還設(shè)計有功率單元旁路功能。 ZINVERT高壓變頻系統(tǒng)M6kV/10kV高壓電纜進(jìn)線K1J2K3J1K2J3K4 17 第 5 章 操作 ? 如果不遵守第一章 《安全須知》的指導(dǎo)，進(jìn)行操作是很危險的。 ? 本章介紹僅以我公司標(biāo)準(zhǔn)配置旁路柜為例，不同的應(yīng)用要求會導(dǎo)致旁路柜接線原理改變，請用戶參照本章介紹根據(jù)實(shí)際旁路柜接線原理自行擬定操作規(guī)程。 運(yùn)行前準(zhǔn)備工作 step1: 按第 9章 調(diào)試 完成所有的安裝和調(diào)試工作。 Step3: 根據(jù)第 6章 人機(jī)接口和參數(shù)設(shè)置，對所有傳動系統(tǒng)的特殊啟動參數(shù)，包括加速時間、減速時間、加速曲線選擇、啟始頻率、 控制方式、電機(jī)保護(hù)參數(shù) 等進(jìn)行正確的設(shè)置和檢查確認(rèn)。 Step4: 解開 進(jìn)線刀閘或真空接觸器上的 接地線或接地刀閘（如果已經(jīng)接了接地線和 /或接地刀閘）。 Step6: 如果選配標(biāo)準(zhǔn)手動旁路柜，檢查變頻調(diào)速系統(tǒng)輸入、輸出刀閘情況： 檢查輸入側(cè)刀閘 K1位于閉合位置， 檢查輸出側(cè)刀閘 K2位于閉合位置。 （刀閘的作用是在檢修時形成明顯的斷開點(diǎn)，以確保設(shè)備和檢修人員的安全，為了實(shí)現(xiàn)變頻與工頻之間的相互自動切換，因此在一般工作情況下均為閉合狀態(tài)） Step7: 關(guān)閉所有的門（控制柜玻璃門除外）。 Step8: 轉(zhuǎn)動控制柜上“遠(yuǎn)程 /就地”控制旋鈕，選擇控制方 式。 啟動 根據(jù) 頻率給定方式進(jìn)行啟動的操作。 Step2: 檢查 ZINVERT系統(tǒng)是否準(zhǔn)備就緒，控制柜上的允許運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮、檢查控制器面板上的故障、 18 告警指示燈應(yīng)該熄滅，控制器液晶屏幕上無警告和故障信息。 Step3:輸入頻率給定值并啟動。然后啟動系統(tǒng)輸出： 若在控制柜當(dāng)?shù)乜刂?，可按下控制器面板上的“啟動”按鍵，或控制柜上的“啟動”按鈕。 “就地”控制模式：采用控制器面板控制。具體面板操作參見第 6章 人機(jī)接口和參數(shù) 設(shè)置。 減速停機(jī) 若在控制屏就地控制，可按下控制器面板上的“停止”鍵或控制柜上的“停機(jī)”按鈕。 注意：在頻率輸出未降至停機(jī)頻率前，再按控制器面板上的“啟動”鍵、控制柜上的“啟動”按鈕或遠(yuǎn)方控制的 “啟動”開關(guān)量，系統(tǒng)將 再次升頻運(yùn)行至設(shè)定的目標(biāo)頻率。 斷電 Step1: 執(zhí)行變頻調(diào)速系統(tǒng)停機(jī)操作。 ? 只要系統(tǒng)還未接地，