汇川HDX系列高压变频器性能及现场调试培训PPT课件

1、Never Stop ImprovingNever Stop Improving目录目录三HD9X通用现场调试说明四HD9X系列常见的性能故障处理对策二HD9X系列常用的几个性能模块一HD9X系列控制系统平台第1页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving高压变频器整体图高压变频器整体图l 高压变频器由主控制柜、功率单元柜、变压器柜、工频旁路柜（选配）组成第2页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop ImprovingBeyond your imagination单元串联型系统拓扑单元串联型系统拓扑 研发部 杨双飞

2、 2011-3-22功率单元功率单元 B1B1功率单元功率单元 A1A1功率单元功率单元 C1C1功率单元功率单元A2A2功率单元功率单元B2B2功率单元功率单元 C2C2功率单元功率单元C3C3功率单元功率单元B3B3功率单元功率单元 A3A3高压电机高压电机中央控制系统中央控制系统功率单元结构功率单元结构单元控制板单元控制板三相高压输入三相高压输入三相变压变频三相变压变频高压输出高压输出光纤连接光纤连接 3KV3KV高压变频器组成结构高压变频器组成结构1818脉冲整流结构脉冲整流结构集成一体式集成一体式变压器变压器第3页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop

3、 ImprovingHD9XHD9X系列控制系列控制系统系统平台平台一代控制系统一代控制系统第4页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop ImprovingHD9XHD9X系列控制系列控制系统系统平台平台二代控制系统二代控制系统第5页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop ImprovingARMARMDSPDSPFPGAFPGACPLDCPLD HD9XHD9X系列控制系列控制系统系统平台平台主控板主控板单元控制板单元控制板第6页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop ImprovingARMAR

4、M ARM子系统主要完成系统的逻辑功能、人机交互、总线通讯、单元的故障逻辑等。DSP子系统主要完成电机控制算法、实时保护、单元诊断等功能。FPGA子系统主要完成移相PWM输出、单元通讯、与DSP/ARM的实时数据交互、单元故障信息处理，双端口ram、故障保护，单元诊断等。CPLD子系统主要完成对主控板信息的解码和IGBT驱动信号的生成，单元母线电压的采样功能、旁路功能等，对单元的状态、故障进行采集、编码后传递给FPGA。DSPDSPFPGAFPGA CPLDCPLD HD9XHD9X系列控制系列控制系统系统平台平台第7页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop I

5、mproving目录目录三HD9X通用现场调试说明四HD9X系列常见的性能故障处理对策二HD9X系列常用的几个性能模块一HD9X系列控制系统平台第8页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop ImprovingHD9XHD9X系列常见的几种性能模块系列常见的几种性能模块定子磁链闭环矢量控制定子磁链闭环矢量控制模块（模块（SFOCSFOC）飞车启动同步切换非对称单元旁路技术载波移相PWM技术弱磁控制瞬停不停功能快速制动过压抑制技术第9页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving一、飞车一、飞车启动启动飞车启动，有时也称

6、之为“转速跟踪”，该特性允许变频器测定已经处于运转状态的电机速度，因此，变频器可以向电机提供与旋转电机频率对应的输出电压，使得变频器供电时对电机的冲击最小。在飞车启动时，变频器监测电机磁通并从电机当前旋转频率启动电机。可通过功能码F6-00设定飞车启动的搜索方向。对于电机自由旋转转向已知的情况，可选择“正向”或“反向”；对于电机转子旋转转向未知转子旋转转向未知的情况，可选择“正反向”。如果选择“直接启动”，则不开启F6-00飞车启动而直接启动。第10页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving二、弱二、弱磁控制磁控制适用的场合：适用的场合：1 1

7、、电机超速运行场合、电机超速运行场合2 2、变频器输出电压能力不够的场合，包括输入电压低、单元旁路运行等异常、变频器输出电压能力不够的场合，包括输入电压低、单元旁路运行等异常工况工况场合场合1 1：由于电机运行时，输出电压不能超过电机额定输出电压，所以，电机超频运行由于电机运行时，输出电压不能超过电机额定输出电压，所以，电机超频运行时，变频器会自动进行弱磁控制。弱磁区对应的公式为：时，变频器会自动进行弱磁控制。弱磁区对应的公式为：%100ffN场合场合2 2：由于变频器有最大输出电压能力，输出电压超过了变频器最大输出电压能力时，由于变频器有最大输出电压能力，输出电压超过了变频器最大输出电压能力

8、时，变频器会自动进行弱磁。变频器会自动进行弱磁。问题：问题：如果输出电压超过变频器最大输出电压能力，变频器不做任何处理，将如果输出电压超过变频器最大输出电压能力，变频器不做任何处理，将处于什么样的状态？处于什么样的状态？第11页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving三、瞬三、瞬停不停停不停指的是变频器输入电压突然跌落100ms，变频器不停机不报故障运行。输入电压跌落20%以下，变频器进入瞬停不停状态，此时变频器处于短时发电状态，给单元充电使单元不欠压运行。待输入电压正常后，加速至目标频率。单元母线电压 输入电压 电机转速输出电流第12页/共3

9、2页Never Stop ImprovingNever Stop Improving四、载波四、载波移相移相PWMPWM技术技术HD9X是单元串联型高压变频器，由多个低压单元串联输出得到高压，以5单元串联为例，整机拓扑结构如下：第13页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving四、载波四、载波移相移相PWMPWM技术技术单相多个低压单元串联，如何得到高压，关键技术就是载波移相PWM技术。低压功率单元问题：问题：8 8单元串联输出的高压相电压最多电平数？线电压最多电平数？单元串联输出的高压相电压最多电平数？线电压最多电平数？第14页/共32页Nev

10、er Stop ImprovingNever Stop Improving五、非对称五、非对称单元旁路单元旁路A A相相2 2个单元被旁路的变频器输出个单元被旁路的变频器输出变频器串联单元简图变频器串联单元简图第15页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving五、非对称五、非对称单元旁路单元旁路通过将正常单元旁路后变频输出电压恢复平衡通过调整相位角（中性点漂移）使变频器输出恢复平衡A A相旁路相旁路2 2个单元，相对于对称旁路，中性点偏移非对称旁路多提供个单元，相对于对称旁路，中性点偏移非对称旁路多提供20%20%电压电压第16页/共32页Nev

11、er Stop ImprovingNever Stop Improving六、同步六、同步切换切换通道2-电网R相电流 通道3-电网S相电流通道1-输入电压UR 通道4-输出电压VU第17页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving七、快速七、快速制动过压抑制制动过压抑制把母线电容电压加入闭环控制，自动根据系统最大制动能力进行快速制动。制动过程由于有母线电压闭环控制，所以，制动过程不会出现过压问题。减速制动过程，单元母线电压将会稳定在1050V左右。单元过压点准位是1200V通道1黄色-IO板上VU测试点，通道3蓝色-主控板IU，通道4红色-主控

12、板IV第18页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving目录目录三HD9X通用现场调试说明四HD9X系列常见的性能故障处理对策二HD9X系列常用的几个性能模块一HD9X系列控制系统平台第19页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop ImprovingHD9XHD9X通用现场调试说明通用现场调试说明u注意一：注意一：准备更换控制板前，在触摸屏上把与出厂参数不一致的参数记录下来，具体操作如下图所示。准备更换控制板前，在触摸屏上把与出厂参数不一致的参数记录下来，具体操作如下图所示。现场更换控制板时，第一次上控制电一定要恢

13、复出厂参数，现场更换控制板时，第一次上控制电一定要恢复出厂参数，FP-01FP-01设置设置0101，然后将用户更改参，然后将用户更改参数全部设置进去，设置数全部设置进去，设置FFFF组变频器参数，组变频器参数，F1F1组电机参数。组电机参数。调测步骤调测步骤第20页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improvingu注意二：注意二：初次上高压带电机运行调试时，初次上高压带电机运行调试时，一定要测试下整机过流保护功能一定要测试下整机过流保护功能。将。将F9-30F9-30设置设置为为5%5%，带电机启动运行，正常时报过流则验证完毕。将，带电机启动运行，正

14、常时报过流则验证完毕。将F9-30F9-30设为设为150.0%150.0%，F9-F9-3131根据电机额定电流进行设置。根据电机额定电流进行设置。HD9XHD9X通用现场调试说明通用现场调试说明u注意三：注意三：调试完毕，请将调试中关闭的功能码设为默认值，比如：调试完毕，请将调试中关闭的功能码设为默认值，比如：F8-58F8-58合闸允许延迟，合闸允许延迟，F8-60F8-60除湿工作时间，除湿工作时间，F8-61F8-61除湿间隔时间等等。除湿间隔时间等等。第21页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improvingu注意四：注意四：静止调谐完成后，

15、确认电机调谐参数是否在正常范围静止调谐完成后，确认电机调谐参数是否在正常范围内（一拖多电机同时调谐内（一拖多电机同时调谐除外）除外）F1-06F1-06通常不超过通常不超过3%3%F1-08F1-08通常不超过通常不超过35%35%偏差过大时，需要确认变频器参数包括偏差过大时，需要确认变频器参数包括IOIO板输出电流采样电阻值、输出霍尔变板输出电流采样电阻值、输出霍尔变比、比、IOIO板的输出电压采样硬件参数板的输出电压采样硬件参数A5-08A5-08等，一代板：等，一代板：12.56612.566，二代板：，二代板：37.99437.994。HD9XHD9X通用现场调试说明通用现场调试说明第

16、22页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving目录目录三HD9X通用现场调试说明四HD9X系列常见的性能故障处理对策二HD9X系列常用的几个性能模块一HD9X系列控制系统平台第23页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving常见常见的性能故障的性能故障处理对策处理对策故障故障处理对策处理对策过流故障（加速、恒速、减速）一运行就过流：1、排查输出电流采样回路，接线是否正确，是否有断线、虚接；输出霍尔是否安装反向；输出霍尔接插头处是否有松动，可以通过测量+15V与M，M与-15V之间的阻抗来判断，正常

17、时阻抗测出来是差不多的，约几k欧大小；2、输出霍尔上15V，M信号接线是否正确；更换输出霍尔；3、适当调大F9-30；4、检查单元输出端串接线及中心线；报了过流，故障复位又可以继续运行5、长线缆应用，电流环PI参数调小，F2-13、F2-146、原因多半是现场运行干扰大，更换为二代控制板F36-输入电流不对称故障1、三相输入电压采样RST与输入电流采样R、T相序接错了，此种情况只会在电机带载运行时会报2、输入电流采样R、T相序接错3、丢了一路输入电流采样了第24页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving常见的故障处理对策常见的故障处理对策故障故

18、障处理对策处理对策电机调谐故障F191、电机调谐，输出没有接电机2、三相输出电压UVW相序错误3、检查输出霍尔是否接错了，供电是否正常，霍尔M与+-15V间的阻抗是否正常输出对地阻抗偏小故障（DSP V0.65为输出对地短路故障）1、变频器输出没有接电机；2、变频器没有开启飞车启动，电机有速度时启动了变频器3、测量三相输出电压采样板采样电阻值是否正常，连接采样线，测量IO板采样端子对地的阻抗是否正常；4、断开电机动力线接线，断开三相输出电压采样线，测量变频器三相输出对地阻抗值5、变频器到电机的三相输出线缆绝缘异常6、测量电机UVW三相绝缘是否正常第25页/共32页Never Stop Impr

19、ovingNever Stop Improving常见的故障处理对策常见的故障处理对策故障故障处理对策处理对策电机堵转故障1、电机被卡住，没有转动起来2、变频器没有开启飞车启动，电机有速度时启动了变频器3、F9-31设置小了，变频器小拖大4、F9-41关闭电机堵转故障检测，运行，观察变频器是否异常，电机是不是转起来了。电机励磁故障1、三相输出电压采样异常2、变频器没有开启飞车启动，电机有速度时启动了变频器电流检测故障1、输出霍尔+-15V电源异常2、二代板输出电流采样电阻板没有接电机过载1、F9-31没有限制在电机额定电流2、电机负载较重，小拖大，如果客户坚持要电机过载状态下长期运行，则需将F

20、1-03电机额定电流设大一些，保证输出电流在1.05倍电机额定电流以下。第26页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving现场调试常见问题处理对策现场调试常见问题处理对策lVFVF模式，变频器输出电压不满足压频比关系模式，变频器输出电压不满足压频比关系1 1、电网输入电压是否正常、电网输入电压是否正常2 2、输出电压偏离太大时，比如输出电压偏离太大时，比如10kV10kV、8 8单元串联，单元串联，10Hz10Hz输出不到输出不到1200V1200V，检查三相，检查三相输出电压采样回路是否缺相了，包括检查单元串接线，输出电压采样板及接线，输出电压

21、采样回路是否缺相了，包括检查单元串接线，输出电压采样板及接线，IOIO板的接线，可借助采样相序功能辅助判断。板的接线，可借助采样相序功能辅助判断。3 3、光纤是不是插错了，光纤是不是插错了，A1-B1-C1-A8-B8-C8A1-B1-C1-A8-B8-C8等等4 4、是否带单元旁路，旁路接触器接线是否造成相内是否带单元旁路，旁路接触器接线是否造成相内断路断路5 5、是否为单元旁路运行状态、是否为单元旁路运行状态第27页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop Improving现场调试常见问题处理对策现场调试常见问题处理对策l启动启动运行，输出电压几百伏，输出电

22、流达到上限电流，电机堵转运行，输出电压几百伏，输出电流达到上限电流，电机堵转1)1) 启动前电机是否处于运转状态，飞车启动有没有追踪到频率启动；注意启动前电机的转向启动前电机是否处于运转状态，飞车启动有没有追踪到频率启动；注意启动前电机的转向是否正确是否正确2)2) 输出电压采样回路有问题，一般的，问题出现在输出电压采样板上；测试方法是：输出电压采样回路有问题，一般的，问题出现在输出电压采样板上；测试方法是：将将IOIO板上板上UU/UV/UWUU/UV/UW端子拔掉，万用表测量电压采样板阻值，端子拔掉，万用表测量电压采样板阻值，10kV10kV为为7.2M7.2M欧，欧，6kV6kV为为4.

23、2M4.2M欧欧l开启飞车启动，电机还在转动，跟踪不到转速开启飞车启动，电机还在转动，跟踪不到转速1 1、确认电机的空载电流，调大、确认电机的空载电流，调大F6-16F6-16（飞车启动电流设定），默认（飞车启动电流设定），默认20%20%2 2、电机转向与飞车启动扫频方向不一致，根据电机的转向确定正向还是反向扫频，对转速跟、电机转向与飞车启动扫频方向不一致，根据电机的转向确定正向还是反向扫频，对转速跟踪时间没要求的话，选择正反向飞车启动（踪时间没要求的话，选择正反向飞车启动（F6-00 = 3F6-00 = 3）第28页/共32页Never Stop ImprovingNever Stop

24、Improving现场调试常见问题处理对策现场调试常见问题处理对策l相序查看相序查看以下以下功能码分别显示：功能码分别显示：UA-30UA-30输入电压相序，输入电压相序，120.0120.0表示正序，表示正序，S S相滞后相滞后R R相相120120度度UA-31UA-31输出电压相序，输出电压相序，120.0120.0表示正序，表示正序，V V相滞后相滞后U U相相120120度度UA-32UA-32输入电流相序，输入电流相序，120.0120.0表示正序，表示正序，S S相滞后相滞后R R相相120120度度UA-33UA-33输出电流相序，输出电流相序，120.0120.0表示正序，表示正序，V V相滞后相滞后U U相相120120度度第29