无刷双馈电机控制基本知识

1、无刷双馈电机控制原理、设备名称1250KW无刷双馈电机低压变频控制系统二、设备用途本设备用于电机厂1250kw无刷双馈电机低压绕组测变频控制三、现场技术条件及技术参数1、环境条件-工作环境温度：0-4摄氏度-存储环境温度:-25- 55摄氏度相对湿度:<95% （无凝露）-环境等级 有害化学物质：Class 3K3，符合标准 EN 60721-3-3有机体/生物体影响因素：Class 3B1，符合标准 EN 60721-3-3污染等级:2(EN 61800-5-1)2、电源660 690 V 3 AC, ±10 % (-15 % < 1 min)-不平衡度±%3

2、、无刷双馈同步电动机技术参数3.1电机型号:TWS630-83.2额定功率:1250KW3.3额定转速:743r/min3.4满载效率:95.1 %3.5工频绕组额定电压:6kV3.6工频绕组额定频率:50Hz3.7工频绕组额定电流;100A3.8工频绕组功率因数:0.843.9变频绕组额定电压:690V3.10变频绕组额定频率:25Hz3.11变频绕组额定电流;528A3.12变频绕组功率因数:0.84 .变频调速装置技术参数4.1额定功率：450 kW4.2额定输入电压:690V4.3额定输入电流:598 A4.4额定输入频率:50 Hz4.5额定输出电压:690 V4.6额定输出电流:5

3、60 A4.7额定输出频率:25 Hz5.变频器供电变压器技术参数5.1产品型号及名称ZTSFG(H)-800-6一5.2额定容量800kVA5.3高、低压额定电压6/ 0.69 kV5.4高压分接范围±2 X2.5%5.5短路阻抗6%5.6相数35.7绕组数35.8频率50Hz5.9使用条件5.9.1海拔1000m5.9.2环境温度-G 40r5.9.3联结方式Dyn115.9.4防护等级IP 20四、主要技术原理1、控制说明无刷双馈电机的启动控制包含两个部分：业主提供的高压侧保护和启动回路（业主可选择高压断路器加真空接触器组合或只用高压断路器同时做启动和保护），乙方提供的变频柜及

4、电阻柜。变频器配置输出电抗器、制动模块及制动电阻、端子扩展模块、编码器接口模块。变频器进线保护由断路器 Q1实现，接触器KM1为隔离接触器，接触器KM2为高压电机启动电阻用接触器，接触器 KM3为高压电机启动后低压绕组短路接触器。变频柜柜门设置变频启动按钮、停止按钮、远程控制 / 本地控制切换旋钮， 变频调速电位器， 设置电源指示灯、 变频器运行指示灯、 变频器故障指示灯及变 频准备好指示灯，设置变频电流指示表及变频器输出频率指示表。电阻柜内设变频器制动电阻及高压电机启动电阻， 电阻和变频柜间通过电缆 进行联接。工作过程：变频器控制分为本地控制和远程控制两种方式， 两种控制的切换 时通过变频器

5、柜门的旋钮切换的， 通常情况下变频器处于远程控制方式下， 只有 在维修及远程失灵等特殊状态下才会切换到本地控制方式下的。远程控制工作开始前检查变频柜 690V 供电电源及 6KV 高压侧供电， 确认无问题后通过远程 DCS或PLC给变频器远程启动接点一个脉冲命令， 变频 器控制 KM2 闭合接通启动电阻并保证 KM1 断开，变频器处于运行准备状态， 在变频器确认当前状态正常后发出高压侧合闸信号， 高压侧启动回路接通控制电 机启动，启动过程结束后 KM3 闭合 KM2 断开电机进入稳定运行状态。在变频 器检测到电机稳定运行后，变频器自动控制 KM3 断开同时 KM1 闭合，将变频 器投入，完成电

6、机启动过程。变频器通过 AO（420mA ）输出将运行电流指示 信号传给DCS,操作人员在DCS测观察到变频器电流平稳后，通过 DCS给出 420mA 速度指令给变频器，进而调节电机转速。变频器通过联接到电机轴上 的变频器实时监测电机的运行速度（包括电机启动时的速度） ，同时变频器通过AO （ 420mA ）输出给 DCS 指示当前的电机速度。当需要停机时， DCS 给变 频器远程停机接点一个脉冲命令，变频器控制 KM1 断开同时控制 KM3 闭合，然后变频器控制高压侧停止回路断开电机高压侧工频回路，至此停机完毕。本地控制工作开始前检查变频柜 690V 供电电源及 6KV 高压侧供电，确认正常

7、后按下变频柜启动按钮，变频器控制KM2 闭合接通启动电阻并保证KM3 闭合KM1 断开，变频器处于运行准备状态，在变频器确认当前状态正常后发出高压 侧合闸信号，高压侧启动回路接通控制电机启动，启动过程结束后KM2 断开电机进入稳定运行状态。 在变频器通过编码器检测到电机稳定运行后， 变频器自动控制 KM3 断开同时 KM1 闭合，将变频器投入， 完成电机启动过程。在确认变频器电流平稳后， 通过电位器调节变频器输出频率， 进而调节电机转速。在需要停机时，通过柜门的停止按钮控制 KM1 断开同时控制 KM3 闭合，然后 变频器控制高压侧停止回路断开电机高压侧工频回路，至此停机完毕。为保证变频器控制

8、稳定可靠， 变频器配置编码器模块通过高压电机上的编码 器实测电机运行速度，通过制动模块及制动电阻卸放回馈的电压。变频器故障时柜门的变频器故障指示灯点亮， 同时 KM1 断开而 KM3 闭合。变频柜具备对电机及变频器过流、短路、缺相、保护功能，有故障报警显示 功能；具备电动机定子温度保护功能（得通过电机定子绕组内预埋的 PT100 ）或电机轴承温度保护功能，温度保护只连接电机内的一组PT100 ，其余预埋的PT100 可根据需要由用户联接到 DCS。2、变频柜和 DCS 之间的信号说明序号线号端子号去向信号类型说明1AI1 +X4 : 7DCSDCS送来的速度给定，DCS送4mA变频器输岀最2A

9、I1-X4 : 8420mA小，DCS送20mA变频器输岀最大3AOO+GNDX4 : 10DCS变频柜送岀的420mA电机转速显示，变频器输岀4mA表示电机速度最低，变频器输岀20mA表示4GNDX4 : 9电机速度最高5AO01 +X4 : 12变频柜送岀的420mA变频输岀电流显示，变频器输岀4mA6GNDX4 : 11DCS表示变频器输岀电流最低，变频器输岀20mA表示变频器输岀电流最高725X3 : 1高压断路器柜变频柜送岀的220V高压断路器柜提供一个无源接点，变频827X3 : 2器柜送岀220V，若接点闭合则 220V返回表示高压断路器已合闸929X3 : 3DCS提供一个无源

10、接点，变频器柜送岀1031X3 : 4DCS变频柜送岀的220V220V，若接点闭合则 220V返回表示设 备有外部故障（如果 DCS无检测设备外部故障的设计，则该点可以短接）1137X3 : 7变频柜送岀的备用1239X3 : 8220V1341X3 : 9变频柜送岀的备用1443X3 : 10220V1545X3 : 11变频柜送岀的备用1647X3 : 12220V1749X3 : 13变频柜送岀的备用1851X3 : 14220V1953x3:15变频柜送岀的备用2055x3:16220V2157x4:13变频柜提供的无2259x4:14DCS源接点（220V1A ）若接点闭合表示变频

11、器运行2361x4:15高压断路器柜变频柜提供的无2463x4:16源接点（220V1A ）接点闭合控制高压断路器合闸2565x4:17高压断路器柜变频柜提供的无2667x4:18源接点（220V1A ）接点闭合控制高压断路器分闸2769x4:19变频柜提供的无2871x4:20DCS源接点（220V1A ）若接点闭合表示变频器故障2973x4:21变频柜提供的无3075x4:22DCS源接点（220V1A ）若接点闭合表示变频器运行3177x4:23变频柜提供的无3279x4:24DCS源接点（220V1A ）若接点闭合表示变频器准备好3381x4:253483x4:263515X2 : 5

12、3617X2 : 63717X2 : 63819X2 : 7DCSDCSDCS变频柜提供的无源接点（220V1A)DCS提供的无源常开接点，动作时为点动脉冲信号DCS提供的无源常闭接点，动作时为点动脉冲信号若接点闭合表示变频器处于远程控制状态DCS提供一个无源常开接点，变频器柜送岀220V，若接点闭合则 220V返回表示由DCS启动变频器运行（该常开点控制变频器启动时点动即可）DCS提供一个无源常闭接点，变频器柜送岀220V，若接点断开则 220V断电表示由DCS停止变频器运行（该常闭点控制变频器停止时点动即可）注：线号及端子号会根据实际需要进行更改，请以交工图纸为主。3、变频调速范围：0电动

13、机额定转速控制精度：闭环控制时电机额定转速的 0.1%4、控制简图G13OM3"如、5、对前级高压开关柜的要求 1）变压器进线保护用高压开关柜可选用 VS1 型真空断路器，若额定短路开断电流为 25KA 可以满足要求，则断 路器可以选择额定电流 630A 的型号；若额定短路开断电流为 35KA 才可以满足 要求，则断路器得选择额定电流 1250A 或更大规格的型号。开关柜内应设微机保护装置，可实现短路、过载、单相接地等保护。高压开关柜控制回路中设变压器温度联锁点， 当变压器柜温度报警时能断开真空 断路器实现保护。2）电机启动及保护用高压开关柜可选用 VS1 型真空断路器，若额定短路开断电流为 25KA 可以满足要求，则断 路器可以选择额定电流 630A 的型号；若额定短路开断电流为 35KA 才可以满足 要求，则断路器得选择额定电流 1250A 或更大规格的型号。开关柜内应设微机保护装置，