zinvert系列智能高压变频调速系统说明书(0825)

1、Zinvert系列高压变频调速系统用 户 手 册Ver1.5-0825广 州 智 光 电 气 股 份 有 限 公 司GUANGZHOU ZHIGUANG ELECTRIC Co.，Ltd.2008年8月目 录前言3第1章 安全须知41.1 标志约定41.2 安全规则4第2章 简介72.1 产品特点72.2 应用领域82.3 功能简介9第3章 技术参数与规格型号113.1 系统型号说明113.2 组件与配置113.3选型与外形尺寸123.4 产品通用技术参数13第4章 工作原理与结构154.1 系统组成与原理154.2 控制系统16第5章 操作185.1 运行前准备工作185.2 启动185.3

2、 改变频率给定值195.4 减速停机195.5 自由停机195.6 断电 195.7 运行状态监视 195.8 变频调速系统运行到旁路运行的转换（如果选配旁路柜） 205.9 旁路运行转换到变频调速系统运行（如果选配旁路柜） 205.10 变频调速系统检修 20第6章 人机接口和参数设置226.1 键盘和面板外观226.2 基本界面显示和操作236.3 液晶显示和面板按键具体操作方法256.4 控制器功能参数列表39第7章 控制系统接口 437.1 变频调速系统基本接口437.2 控制器基本I/O信号接口表43第8章 安装说明498.1 安装的安全注意事项498.2 地基、空间和周围环境的要求

3、498.3 高压部分安装498.4 设备接地508.5 辅助电源及电缆518.6 控制信号用电缆518.7 电缆布线518.8 机械安装528.9 电气安装538.10 冷却系统安装53第9章 调试559.1调试常规预备工作559.2 调试人员配合559.3 验收55第10章 维护5610.1 安全须知5610.2 维护的标准程序5610.3 维护计划5710.4 维护项目5810.5 维护日志59第11章 故障的检测与排除6011.1 故障分类6011.2 故障指示6011.3 故障记录6011.4 故障检测的标准程序6011.5 报警和故障信息及其可能原因、处理解决措施6111.6 单元旁

4、路6111.7 工频旁路62第12章 运输、存储、处理和循环利用70121 运输和存储过程环境要求70122 包装70123 装载和拆卸70124 存储及及其条件70125 备件71126 临时停运71127 包装材料和废件的处理72第13章 其它7313.1 质量保证7313.2 用户定货须知73前 言感谢贵公司选用广州智光电气股份的ZINVERT系列高压变频调速系统产品。广州智光电气股份推出的新一代高性能ZINVERT系列高压变频调速系统是一种集电力电子技术、微电子技术、光电通信技术、计算机技术、自动化控制技术等为一体的高新技术产品，可应用于多种领域，在各种复杂场合均能满足高压电机的变频调

5、速及节能的要求。该产品通过“功率裂变”与高压“再生”技术（“电池组”技术）的功率单元串联，直接带动高压电机，具有对电网污染小、输出谐波小的优良特性，各项技术指标严格符合相应标准最严酷要求，无需额外加装滤波装置即可适配各种电机，用户采用ZINVERT系列高压变频时无需更换原有电机。 广州智光电气股份可为用户提供高压变频调速系统从选型、现场安装与调试、外围技术配套到现场验收等全套的技术支持，并可提供节能方案和多种成熟的现场技术解决方案。同时公司的高压大功率变频调速试验室还可为广大用户单位研究应用各类高压变频调速控制系统的可行性提供试验条件，并为各单位学习、了解和掌握高压变频调速系统的运行性能提供培

6、训条件，欢迎联系。广州智光电气股份将不断努力，创造更好的技术，奉献更好的产品，提供更加周到的服务，“使用户安全、节约、舒适地使用电力”与您一起为变频调速技术和节能事业做出更大的贡献。“智光电气，创造电气世界新生活！” ZINVERT系列产品包含广州智光电气股份多项专利技术及公司独创的“STT”核心技术，任何仿制都将受到本公司的诉诸法律的追究，未经允许本手册不得复制。为了使您方便有效地使用我公司的产品，能够在最短的时间内了解产品的基本原理和使用方法，请您在操作该产品之前仔细阅读此用户手册。第1章 安全须知ZINVERT系列高压变频调速系统是一种高压设备，设备内部带有危险的高电压，同时一些部件因长

7、时间运行发热而温度升高，直接触摸会灼伤人体。当您对设备进行操作、维护和现场查看时，请严格遵守本手册的要求。任何不正确的操作都可能导致人身伤害或设备损坏。当按本手册的指导进行定位、安装、连线、维修时，设备是安全的。1.1 标志约定危险： 如果您忽视它或处理不当，可能造成人身伤害甚至死亡。警告： 存在危险的情况，忽视它，将会造成人身伤害或严重损坏设备。1.2 安全规则：1.2.1 总体要求 危险产品技术规格要求必须严格遵守。只有接受培训并获得资质的人员，才能对变频调速系统进行安装、操作、维护和调试。1.2.2 有关安装 危险变频调速系统应该安装在阻燃物上，如金属支架、水泥地面上。变频调速系统的柜体

8、内和附近不要放置易燃物品，包括设备图纸、说明书等。 警告移动、运输和放置设备时，设备放置位置要水平、平整。起吊设备时，要保证起吊设备的力量足够，起落过程要平缓。不要将线头、纸片、金属屑、工具等异物掉（留）在变频调速系统装置内。变频调速系统的组件受损时，请勿投入安装和运行。必须在必要位置安装防护栏（标有高压危险标志），设备运行中不得将其移走。1.2.3 有关配线 危险必须严格按照说明书技术要求和国家标准配置接地线。配线作业必须由专业电工进行。必须确认没有任何电压的情况下，才能进行作业。输入和输出电缆的接线要按照指示，不得接错，否则可能造成设备的损坏。确认输入电源符合产品技术指标要求。输入、输出线

9、要符合绝缘、容量等要求。1.2.4 有关操作运行 危险控制柜与其它柜体采用光纤隔离技术，不存在高电压，但也必须是经过培训的授权人员方能进行操作。对进线柜、移相变压器柜、逆变功率柜或旁路柜的操作必须遵守高压操作规程，保持一只手操作，并穿绝缘靴、戴绝缘手套，现场必须有另外一人监护。本产品的进线柜、移相变压器柜、逆变功率柜或旁路柜均属高压危险区域，在通电情况下绝对不能打开柜门进行作业（系统设置有闭锁装置）。当设置开启断电恢复再启动功能时，必须确认再启动不会危及人身、设备安全。输入主电源接通时，即使变频调速系统处于停机状态，变频调速系统的端子仍然带电，不要触摸。 警告禁止在运行时断开风扇电源，这样会导

10、至过热损坏系统设备。不得采用接通和断开输入电源的方式，来控制变频调速系统的运行和停止。上下电顺序应遵循：启动时先开控制电源再接通高压电源，停机时先停稳电机，再断开高压电源，然后断控制电源。运行当中用户应随时监视负载运行情况，不正常时应及时停机。应保证系统安装的室内有良好的通风，维持环境温度在545oC范围内。1.2.5 有关维护和部件更换 危险在不能确认没有电压和温度不高的情况下，请不要接触柜体内的任何部分。必须在高压电源停电30分钟、并确认各单元逆变箱上的放电完毕指示灯点亮后，才能对变频调速系统进行维护检查。维护检查和部件更换必须由符合资质要求的人员进行。应该经常检查接地电阻是否符合设备运行

11、的要求和国家标准的要求。接地电阻不符合要求可能会造成危险。 警告产品采用强迫风冷，使用过程中会聚集灰尘等杂物，请定期进行清理。产品经过一段时间的运行后由于机械震动可能引起电气接触部件的松动，引起接触不良，严重时可能损坏元部件及整机。使用一段时间后需要进行维护和清理检查，避免造成损失。应该形成记录设备运行状况的制度和应用维护制度。1.2.6 有关废弃 警告废弃的元、部件，请按照工业废物处理。1.2.7其它 危险变频调速系统对心脏起搏器有影响，在进入变频调速系统的房间地方安装一个适当警告信号。我们会对每一位涉及到ZINVERT的安装、调试、操作和维修的人员进行一定的技术培训，并且使每一位相关人员对

12、本手册的安全内容进行深入的学习和理解。安装变频调速系统和调试与维护变频调速系统一样，所有的相关人员必须对一般的安全规则 和标准的中低压电气设备安装安全规则有一个全面的了解。此外还必须严格遵守本手册所介绍的安全知识。第2章 产品简介ZINVERT系列高压变频调速系统为直接高压输出电压源型变频器，它通过采用多级H桥功率单元箱级联的方式实现了高压完美波形输出，无需升压即可直接拖动普通异步电动机，无需加装任何滤波器，谐波指标严格符合IEC及国标对电网谐波最为严酷的要求。产品特点、应用领域和产品功能简要介绍如下:2.1 产品特点ZINVERT系列高压变频调速系统适用于标准中压（3kV，6kV，10kV）

13、三相交流电动机，具有以下的特点：2.1.1 输入谐波小ZINVERT 系列高压变频调速系统在电源侧采用多达18或24重化（对3kV系统采用3级或4级单元串联）、30或36或48或54重化（对6kV系统采用5级或6级或8级或9级单元串联）、54或60重化的（对10kV系统采用9级或10级单元串联）整流技术，电网侧谐波污染小，功率因数高，符合GB 1454993标准和IEEE std 519-1992电能质量标准对电压、电流谐波失真度的要求，无需功率因数补偿及谐波抑制装置，对同一电网上用电的其它电气设备不产生谐波干扰。2.1.2 高功率因数ZINVERT 系列高压变频调速系统在全速范围内维持高功率

14、因数，满载功率因数可达0.95以上，从而减少由于功率因数低而引起的用户电力变压器设备的利用率和用户端的功率因数补偿问题。2.1.3 高效率ZINVERT 系列高压变频调速系统满载具有95%的高效率，远高于传统类型调速的系统。2.1.4 输入电压适应性强电网输入侧电压波动值与额定电压比较有15%15%范围内时，通过电压波动补偿算法来自动补偿输出，保证额定输出；网侧电压在65额定值至115额定值内不停机，保证电机持续运行（在由于电源电压较低可能不能满载运行，即可能导致降额运行）。2.1.5 输出谐波小ZINVERT 系列高压变频调速系统输出侧采用移相多重化的正弦脉宽调制（SPWM）、无速度传感器矢

15、量控制技术，输出谐波非常小，无需输出滤波装置即可适配各种电机。输出电压失真度低，电流谐波含量少，不增加电机的运转噪音，避免电机额外发热，减小转矩脉动，减少设备上的机械应力。2.1.6 高可靠性、维护方便ZINVERT 系列高压变频调速系统功率回路采用的IGBT功率模块，具有较大的电压设计裕度，IGBT 模块的触发与过流保护采用专用驱动模块电路，具有高可靠性。ZINVERT 系列高压变频调速系统的核心控制系统采用双DSP及超大规模集成电路技术，工业级机箱设计，具有可靠的电磁防护功能，集高压变频调速控制和专业的电机保护功能于一体。成套系统具备完善的故障定位和保护功能，针对电机和电缆可能发生的相间短

16、路和单相接地故障，特殊设计了三重防输出相间短路功能和过电压抑制器，产品更安全可靠（首家通过国家权威机构检测包括输出相间短路保护在内的所有保护功能）。ZINVERT 高压变频调速系统采用模块化设计，结构工艺设计完善，单元组件具有互换性，若出现故障，可使用简单工具在几分钟内进行更换。成套装置具备安全的保护和防误操作闭锁功能。ZINVERT 高压变频调速系统具有功率单元自动旁路技术，使系统能够带故障运行，从而大大增加了系统的可靠性与用户设备的可利用率，适用于电厂等高可靠性要求工业现场应用场合。2.1.7 断电恢复再启动电网瞬时停电或发生瞬时可恢复性故障后，在允许等待的时间（长度可由用户根据工艺要求自

17、行设定，最长可达30秒或更长）内，允许系统运行条件恢复后，在0.21.0秒内ZINVERT 高压变频调速系统可自动搜索电机转速，实现无冲击再启动，恢复运行至设定状态，保证电机运行的持续运行可靠性，避免不必要停机造成的损失。2.1.8 软启动、无冲击电流ZINVERT 高压变频调速系统对电机进行软启动，具有线性和二次方曲线形式来控制电压-频率比，每种曲线形式有多条曲线供用户选择。起动时间由用户设定，内部设有加速过流限速功能，以确保电机启动的冲击电流，保证电机的安全运行，延长其使用寿命。启动过程自动搜索电机转速，停机前不必保证电机停转，能够实现对电网和电动机无过流冲击的快速启动。2.1.9 降低电

18、机磨损，节省维护费用风机、泵类等负载使用ZINVERT 系列高压变频调速系统降低电动机转速来调节输出，不仅能达到节能的目的，而且也大大降低电动机及其负载的机械磨损，为用户节省维护费用。2.1.10 节能效益明显使用ZINVERT 系列高压变频调速系统可自动调节电机转速与负荷匹配，达到节能的目的。对于风机和泵类负载，功耗与电机转速成立方关系，理论上若系统运行在90%额定转速，其有效功率可降至70%，当系统运行在80%额定转速，其有效功率可降至50%。2.1.11 扩展性强ZINVERT 系列高压变频调速系统设计有丰富的模拟和数字量I/O接口、通信和网络接口、内置PLC，可与各种自动化设备和系统接

19、口，满足各种现场不同的需求，远方频率给定多种方式，并具有频率给定信号断线报警和保护功能。2.1.12 人机界面功能丰富ZINVERT 系列高压变频调速系统人机交互采用触摸按键与大屏面液晶汉化显示，设置、显示、操作功能丰富，人机界面友好。具备虚拟示波器功能：高达128点/周期的数据采集和快速傅立叶变换，实时刷新频谱分析，实时显示输入输出交流电压、电流波形和并进行实时谐波分析。2.2 应用领域ZINVERT系列高压变频调速系统主要应用于风机、泵类等通过调速控制大量节能的负载场合，具体应用如下：火力发电：引风机、送风机、吸尘风机、压缩机、给水泵、灰浆泵等。冶金采矿：引风机、通风风机、吸尘风机、泥浆泵

20、、除垢泵、离心进料泵等。石油化工：引风机、气体压缩机、注水泵、潜油泵、主管道泵、锅炉给水泵、卤水泵、混合器、挤压器等。水泥制造：窑炉引风机、生料研磨引风机、压力送风机、主吸尘风机、冷却器吸尘风机、冷却器排风机、预热塔风机、分选器风机、窑炉供气风机等。供水、污水处理：污水泵、清水泵、净化泵、生物粗处理塔泵、送氧鼓风机等。其它：传动机械装置、风力涡轮机、风洞等。2.3 功能简介2.3.1 频率设定运行频率设定方式包括：可选LCD面板设定、控制柜电位器设定、外部420mA或010V模拟信号输入给定、开关量频率升降给定等多种给定方式可选。2.3.2 运行方式闭环控制：检测回路获得被控制量的实际值，与设

21、定值比较，得到偏差信号。偏差信号经过PID调节来控制频率控制信号，调节电机转速达到被控制量的调节，使之与设定值一致。开环控制：选择开环控制，频率控制信号由2.3.1中所述方式给定，按照压频比设定曲线控制电机运行。2.3.3 控制方式本地控制：利用系统控制器上的键盘、控制柜上的按钮、电位器旋钮等就地控制。远方控制：系统提供数字和模拟输入接口，由DCS实现控制。2.3.4 断电恢复再启动功能电网瞬时停电并在短时间内（允许等待时间0.1秒30秒，可由用户自行设定）恢复后，ZINVERT高压变频调速系统能在0.21.0秒内自动搜索电机转速，实现无冲击再启动至设定转速，无需等到电机完全停止后再启动，保证

22、负载的连续稳定运行。2.3.5 旁路功能：提供工频旁路和单元自动旁路功能，提高系统的运行可靠性。工频旁路可以自动或手动投切（需在订货时说明）。2.3.6 参数设定功能：可设定转矩提升、U/f加速曲线以适应不同的负载情况，可以设定多达3个共振频率躲避区域，可以按现场情况需要设定电机的保护参数、输出接口的功能定义等设置。2.3.7 故障报警与查询功能具有故障报警和故障查询功能，提高系统故障的排除效率，为用户的运行维护提供方便。2.3.8 运行状态记录与显示ZINVERT系列高压变频调速系统具有自动记录运行状态和进行显示的功能，并对显示数据分类，方便日常维护。同时可通过串行通信与上位机（本公司提供或

23、接入用户系统，订货时需特别说明）连接，将运行状态信息上传到上位机，对记录数据进行分析、报表打印等（后台系统功能订货时需特别说明，功能及操作另见有关后台的说明）。2.3.9 其它功能：联动控制：ZINVERT系列高压变频调速系统可以根据用户需要提供联动控制功能，控制生产流程中相关的其它部件。组件寿命检测：ZINVERT系列高压变频调速系统可以实现对系统运行时间的记录，根据系统运行时间、以及通过专用的功能软件对各单元内部电容器容量的检测，估算风机、电容器等组件的使用寿命，方便用户的运行和维护。第3章 技术参数与规格型号3.1 系统型号说明ZINVERT-XXXX/XX 控制程序识别： A-Z及0-

24、9两位数（用户选型不需考虑） 安装形式：“Y”表示“一”字型排列 “B”表示背靠背安装 电压等级： 03表示3kV系列06表示6kV系列 10 表示10kV系列 额定容量：单位kVA 产品结构形式：nH表示n级H桥级联 产品应用对象：S表示同步电机 A表示异步电机 广州智光电气股份高压变频调速系统示例：广州智光电气股份生产的额定电压为6kV，额定容量为1250kVA，采用6级H桥的级联拓扑方式，适配电机为异步电机，采用“一”字排列安装形式，控制程序版本为A10型的高压变频调速系统，其型号为ZINVERT-A6H 1250/06YA10。3.2 组件与配置ZINVERT高压变频调速系统的主体结构

25、示意图见图3-1（以自动旁路柜、“一”字排列安装形式为例，产品改进后外观可能改变，恕不另行通知，此图仅供参考）。图3-1 高压变频调速系统外形示意图ZINVERT系列高压变频调速系统配置见表3-1表3-1 ZINVERT系列高压变频调速系统配置组件名称数量备注变压器柜1台内装H级特种干式移相变压器功率柜1台内装功率单元，采用散热高效的背靠背结构控制柜1台内装控制器、PLC等核心控制系统，可能与功率柜结构上一体旁路柜1套可选件，有自动或手动多种方案连接电缆1套仅含内部电缆技术文件1套用户手册及必要的图样资料等（详见技术协议）主要组件为： 旁路柜：根据需要选用，该组件在系统故障情况下将电机切换至工

26、频电网，执行旁路功能，根据用户要求、工艺需要具有手动、自动多种方案选择。 变压器柜：装有移相整流变压器，为各个功率单元提供交流输入电压。 功率柜：装有模块化设计的多个功率单元级联式的逆变主回路，向电机提供变频调速之后的输出电压。 控制柜：装有主控核心部件，控制变频调速系统的工作并处理通过采集获得的数据，具备各类数据通信和DCS系统等用户控制系统的接口功能。3.3设备选型依据及外形尺寸ZINVERT系列高压变频调速系统选型时应依据电动机的额定输出电流（电动机实际工作电流应小于该额定电流），额定电压计算出的视在功率选择ZINVERT系列高压变频调速系统的容量、工作电压，具体尺寸及重量的根据系统容量

27、与旁路功能配置，具有多种规格，具体工程系统配置及外形尺寸、重量等请参见具体工程设计图纸。3.4 产品通用技术参数下表给出了ZINVERT系列高压变频调速系统产品的一般的通用技术参数表3-3 ZINVERT系列高压变频调速系统产品参数表电压等级3kV，6kV，10kV输出过载能力100%In连续；130%In 1分钟/10分钟；180%In瞬时；电压SPWM移相叠加波形，0Un(标称额定输出电压值)连续可调频率050Hz或060Hz可调频率分辨率0.01Hz电流谐波THD小于2%（满载时）输入相数、频率三相；50/60Hz允许频率波动频率：-5 +5%波动电压电压：-15 +15%以内正常运行；

28、-15% -35%降额连续运行功率因数0.96（20%负荷以上）电流符合国家标准GB 14549-93及IEEE 519-1992电能质量标准的要求控制系统控制器TI公司电机控制专用DSP芯片控制电压AC220V/DC220V；AC380V，交流电源为三相电源，功率10kVA启动频率0.110Hz（可设定）输入/输出接口16数字量输入/16数字量输出2模拟量输入/2模拟量输出（420mA或05V/10V信号）以上为基本配置，可选更多路，以订货技术协议为准。通讯接口RS232，RS485，CAN网络信号隔离方式光电隔离控制信号传输光纤传输，编码转换精度频率稳定精度0.1%；电压精度2%效率额定输

29、出时97%，额定输出20%以上95%，转矩提升10%额定电压（可设定）加减速时间03000sec可设定瞬时掉电再启动再启动方式可选，等待时间0.130秒（可设定）。内置PLC的PID手动设定参数值：P：2850%；I：0.5350sec；D：1200sec自整定内置PLC采用自适应模糊控制，智能调节，系统响应速度快，精度高，稳定性好，PID参数自动调节，大大简化了现场调试工作量最小分辨率传感器量程1%稳态精度由设定精度误差及传感器精度决定显示LED显示运行状态、信号指示数码管显示输出频率、电压、电流、功率（可选其一）LCD显示输出频率、电压、电流、功率、功率因数；输入电压、电流、功率、功率因数

30、；故障/报警及其记录；参数设定；波形显示、谐波分析等运转运转操作面板按键、远端开关指令控制频率设定面板设定、远端电流模拟控制运转状态输出故障、报警接点输出保护功能过流、短路、接地、过压、欠压、过载、过热、电动机过载、缺相、IGBT击穿或短路、单元故障等故障切换系统旁路切换功能，单元旁路功能安全防护防护措施电磁五防、闭锁内部接地电阻0.1接地网电阻要求用户系统地网电阻4噪声电磁噪声小于70dB，总噪声小于75dB环境要求使用场所室内，海拔1000m以下（更高海拔降额使用），无腐蚀性、爆炸性气体、灰尘，无阳光直射。温度/湿度温度：5+45oC；湿度：2095%，无凝露振动10150HZ，0.5g以

31、下存放条件-2070oC外壳防护等级IP20冷却方式强迫风冷注：上表所列参数为一般通用产品参数，根据具体工程要求可进行定制设计，上表参数仅供参考。第4章 工作原理与结构简介ZINVERT系列高压变频调速系统采用功率单元串联技术，解决了器件耐压的问题，级间SPWM信号移相叠加，提高了输出电压谐波性能、降低输出电压的dv/dt；通过电流多重化技术降低输入侧谐波，减小了对电网的谐波污染；主控制器采用双数字信号处理器（DSP）、超大规模集成电路可编程器件（CPLD和FPGA）为核心，配合数据采集、单元控制和光纤通信回路以及内置的可编程逻辑控制器（PLC）构成系统控制部分。4.1 系统组成与原理 ZIN

32、VERT系列智能高压变频调速成套系统整体结构上由整流变压器、功率逆变柜及控制柜组成，实际使用时还可按用户要求配套手动或自动工频旁路切换柜。4.1.1 整流变压器整流变压器副边绕组相互隔离，并采用移相延边三角形接法，保证系统工作在20%负载以上时电网侧的功率因数保持在0.96以上。图4-1 系统功率单元图4.1.2 功率单元电气原理功率单元主要由三相全桥整流器、滤波电容器组、IGBT逆变桥（H桥）构成，同时还包括功率器件驱动、保护、信号采集、光纤通讯等功能组成的控制电路。通过控制IGBT的工作状态，输出PWM电压波形。其电气原理如图4-1 所示。单元输出电压如图42所示。图4-2单元PWM输出4

33、.1.3 功率单元的串联 ZINVERT系列高压变频调速系统是由多个功率单元经过移相串联而成。电压叠加原理类同于“电池组叠加”技术，以如图4-3所示6kV每相六单元串联为例，每个功率单元输出交流有效值Vo为577V，相电压即达到3464V，线电压则为6000V，输出相电压波形如图4-4所示，谐波含量很小，已很接近标准正弦波形。图4-4 6kV系统6级输出相电压波形图4-3 6kV系统6级输出电压叠加示意图4.2 控制系统ZINVERT系列高压变频调速系统的控制采用开环、压频比控制，结构简单、工作可靠，主控制部分以双数字信号处理器（DSP）为控制核心，辅以超大规模集成电路可编程逻辑器件（CPLD

34、/FPGA）、模拟输入采样（AD）和模拟输出（AO）单元、数字量输入输出接口（DI/O）。人机界面由大屏幕汉化液晶显示器（LCD）、数码管显示（LED）和触摸按键组成。单元的控制部分以可编程逻辑器件（CPLD）为核心，配置专用的IGBT驱动和保护模块与输入电压、输出电流、直流电压、器件温度检测回路。主控制部分和单元控制部分的控制信号通过光纤进行信号传输，有效避免电磁干扰，保证系统控制信号传输的可靠性。4.2.1 控制策略ZINVERT系列高压变频调速系统采用输出压频比控制方式，根据异步电动机的稳态数学模型，只要保证电动机反电动势和定子频率比值恒定，就可以使电机运行在额定磁通的情况下，达到效率最

35、优点。同时，在忽略定子电阻和漏感的情况下，电机的反电动势等于定子机端电压。由于反电动势难以直接控制，所以在近似的情况下，采取保证机端电压和定子频率比值恒定的策略。ZINVERT系列高压变频调速系统在恒压频比控制的基础上，提供两种类型（直线和二次方曲线，功能参数F09设置选择）V/F曲线，两种基本的V/F曲线见图4-5所示。由用户根据现场情况设置功能参数（参见第6章 人机接口和参数设置），选择合适的V/F曲线，以补偿定子电压，并能根据负载类型选择效率更优的曲线。如果设置F06=F05，那么当电机定子频率超过额定频率时，电压不再上升，保持额定输出电压不变。ZINVERT系列高压变频调速系统专门设计

36、的单元直流母线检测回路，能够实时提供各个单元的直流母线电压值，及时修正调制系数，进一步提高系统的控制性能。对于风机、泵类负载，这种控制方式提供了足够高的精度，若采用PID控制频率，则完全可满足工艺现场对流量、压力的要求。图4-5 三种基本的V/F曲线4.2.2 掉电再启动用户的高压动力电源由于母线切换、电网故障等引起的电压瞬时失电情况是可能出现的。ZINVERT高压变频调速系统充分考虑到这种情况，专门设计了掉电再启动功能，可设置最长等待时间为30秒（功能参数代码H03）。在电压恢复正常后ZINVERT系列高压变频调速系统可在0.11.0秒内自行再启动高速旋转的电机，启动电流平滑无冲击，保证用户

37、负载的持续稳定运行。对于不同的应用场合，用户可根据自身电网情况合理设置可能最长的等待掉电恢复时间，也可通过设置（功能参数代码H02）取消此功能。4.2.3 工频旁路功能 当变频调速系统系统发生故障停机或对变频调速系统进行检修时，采用工频旁路运行方式可提高用户负载的设备利用率，保证用户生产连续运行的要求。按照用户不同需求，具有手动工频旁路与自动工频旁路两种方式可选，具体实现方式有很多种，根据用户工艺、设备要求设计提供，下面以两种常见方式介绍其操作特点：手动工频旁路：ZINVERT系列高压变频调速系统设计有手动工频旁路接线原理如图46所示，采用隔离开关作为旁路切换。当变频调速系统系统发生故障停机或

38、对变频调速系统进行检修时，分开K1，将K2打至工频（具体操作请参阅5.7 变频调速系统运行到旁路运行的转换），电动机直接接电网工频运行，负载的调节控制系统同时切换回传统的风门和阀门等控制方式。图4-6 手动旁路柜的工频旁路接线原理 图4-7 自动工频旁路接线原理图自动工频旁路：ZINVERT系列高压变频调速系统设计有自动工频旁路接线原理如图47所示，用真空接触器取代隔离刀闸，为保证检修时的安全也可在图47的基础上增加隔离刀闸，在检修时形成明显的断开点，保证设备及工作人员的安全。变频调速系统故障停机或需要进行检修时可自动分开J1，J2，闭合J3切换至工频运行。（具体操作请参阅5.7 变频调速系统

39、运行到旁路运行的转换）。电动机直接接电网工频运行，负载调节控制系统同时切换回传统的风门和阀门等控制方式。4.2.3 单元旁路功能ZINVERT系列高压变频调速系统为保证系统的可靠性，设计有功率单元旁路功能。以如图4-1 变频调速系统功率单元图中所示的短路开关K，作为旁路开关，当某个单元发生单元过热、单元短路故障、单元充电失败等故障时，控制系统自动将功率单元中的接触器K闭合，从而封锁故障单元的输出，同时将与其不同相的同级其它两个单元输出旁路短接，而其它级的其它功率单元仍输出，保证系统在一定的带载能力（采用多级旁路、输出中性点偏移、电压补偿等技术）下维持用户负载的持续运行。第5章 运行操作说明 如

40、果不遵守第1章安全须知 的指导，进行操作是很危险的。只有接受培训并获得用户单位允许的人员才能对变频调速系统进行操作。本章介绍仅以我公司标准配置旁路柜为例，不同的应用要求会导致旁路柜接线原理改变，请用户参照本章介绍根据实际旁路柜接线原理拟定操作规程。本章对ZINVERT系列高压变频调速系统完成安装和调试之后所有正常操作步骤的逐步详细介绍，对所有必须的操作步骤作了编号，必须严格按照这些操作步骤准确操作。关于旁路柜的具体操作，以常见图4-6与图4-7旁路方案为例，一次电气接线K1、K2请参阅图4-6，J1、J2、J3请参阅图4-7。5.1 运行前准备工作step1: 按第9章-调试 完成所有的安装和

41、调试工作。Step2: 接通辅助电源、主控制器电源、单元控制电源。Step3: 根据第6章-人机接口和参数设置，对所有传动系统相关启动参数，包括加速时间、减速时间、加速曲线选择、启始频率、控制方式、电机保护参数等进行正确的设置和检查确认。 对启动有特殊影响的参数一定要认真确认，以保证设备安全和正常启动。Step4: 解开进线刀闸或真空接触器上的接地线或接地刀闸（如果已经接了接地线和/或接地刀闸）。Step5: 如果选配标准手动旁路柜，则将刀闸K2打至变频位置； 如果选配标准自动旁路柜，则断开工频旁路真空接触器J3。Step6: 如果选配标准手动旁路柜，检查变频调速系统输入、输出刀闸情况：检查输

42、入侧刀闸K1位于闭合位置，检查输出侧刀闸K2位于变频位置。 如果选配标准自动旁路柜，检查变频调速系统输入、输出真空接触器的情况：检查输入侧真空接触器J1位于闭合位置，检查输出侧真空接触器J2位于闭合位置。 检查控制柜内的各转换开关与压板的位置正确。Step7: 关闭所有的门（控制柜门可除外）。 如果所有柜的门没有可靠关闭，系统防误功能将禁止高压电源输入的开关合闸，无法正常启动变频调速系统。Step8: 转动控制柜上“远程/就地”、“工频/变频”切换开关，选择控制方式。Step9: 如果选择远程控制，检查远程控制是否准备就绪。5.2 启动根据控制屏上的“就地/远方”转换开关选择的控制模式，在不同

43、控制模式下的频率给定如下：Step1: 合上高压交流输入进线断路器。Step2: 检查ZINVERT系统是否准备就绪，控制柜上的允许运行指示灯点亮、检查控制器面板上的故障、告警指示灯应该熄灭，控制器液晶屏幕上无警告和故障信息。如果存在故障、告警没有解除，请参照本册的第11章故障检测与排除 介绍的方法进行故障排除。Step3:输入频率给定值并启动。输入频率给定值的方法请参阅下面 5.3 改变频率给定值的介绍。然后启动系统输出：“就地”控制模式：可按下控制柜上的“启动”按钮；“远方”控制模式：通过远方控制输入本控制系统的“启动”开关量的接点来启动变频调速系统运行。5.3 改变频率给定值根据控制器F

44、01功能参数的设置（具体设置请参阅第6章-人机接口和参数设置），具有多种设定方式：LCD数字设定模式：设置采用控制器面板按键控制。进入液晶屏主界面，此时光标应该停在设定频率值的某一位，“”、“”键可以改变光标所在位置，“”、“”键用来加减光标所在位的数值。具体面板操作参见第6章 人机接口和参数设置。模拟量设定模式：设置采用模拟输入设定频率，通过系统420mA模拟输入信号的调节设定目标输出频率。相关设置参数为：模拟量20mA对应输出目标频率与F13功能参数（最高模拟输入频率），4mA对应输出目标频率F14功能参数（最低模拟输入频率）。远程通信设定模式：设置采用与远方的通信设置，通过远方后台监控系

45、统的通信设定输出目标频率改变频率，在远方监控系统设置目标频率后通过通信下达至控制器。5.4 减速停机若在控制屏就地控制，可按下控制器面板上的“停止”键或控制柜上的“停机”按钮。若在远方控制，通过控制远方输入本控制系统的“停机”开关量的接点来控制变频调速系统的停机。注意：在频率输出未降至停机频率前，再按控制器面板上的“启动”键、控制柜上的“启动”按钮或远方控制的“启动”开关量，系统将再次升频运行至设定的目标频率。 停机后不要接触主电路和电机，因为功率逆变部分的直流电压依旧存在。5.5 自由停机自由停机后变频调速系统停止电压输出，电动机自由转动，在负载和摩擦的影响下，逐步减速。 要充分考虑运行工况

46、是否允许电机自由停机。在自由停机过程中，由于电动机的剩磁，输出电缆仍然可能存在电压。停机后不要接触主电路和电机，因为功率逆变部分的直流电压依旧存在。若在控制屏就地控制，按下控制柜上的“自由停机”按钮。若在远方控制：开关量控制自由停机，数字量输入接点与控制柜按钮并联作用。5.6 断电Step1: 执行变频调速系统停机或自由停机操作。Step2: 断开交流输入进线断路器。 交流进线断开后，至少30分钟后直流电压才会降到安全值。只要系统还做好安全措施，请不要进行旁路柜、变压器柜、功率柜以及电机主回路的操作。直到各单元上放电电压指示灯点亮，才可进行功率柜内操作。Step3: 如果选配标准手动旁路柜，断

47、开输入输出刀闸K1； 如果选配标准自动旁路柜，断开输入输出真空接触器J1、J2。5.7 运行状态监视运行状态分两类：运行和故障。运行状态的信号指示除了控制器液晶（LCD）主界面和数码管(LED)显示含有运行基本状态信息外，完整的运行状态内容可在“运行监视”菜单中显示。详细信息参考第6章 人机接口和参数设置。故障信号可在控制器LCD主界面和LED显示以及外部继电器输出接点反映。详细信息参考第6章 人机接口和参数设置。5.8 变频转工频旁路切换操作如果选配标准手动旁路柜，操作如下：Step1: 执行变频调速系统停机操作。Step2: 断开交流进线断路器。Step3: 断开变频调速系统的输入侧刀闸K

48、1 （参阅第4章 工作原理与结构 的旁路原理图4-6）。Step4: 将变频调速系统的刀闸K2切至“工频”位置，控制柜内的“工频/变频”切换开关切至“工频”。Step5: 关闭所有的门（控制柜玻璃门除外）。如果所有柜的门没有可靠关闭，系统五防功能将禁止高压侧开关合闸。Step6: 合交流进线断路器，电动机转为工频运行。若用户选配自动旁路柜，则变频调速系统在故障后的工频旁路按如下顺序自动执行（若人工操作，参考该过程对断路器、接触器的操作顺序）：ZINVERT变频器在变频运行中出现故障停机后，控制器发出节点信号控制进线开关进行分闸，然后控制器向PLC发送变频转工频信号，对J2进行分闸，延时0.3秒

49、J1进行分闸，再延时0.3秒J3进行合闸。旁路柜切换至工频状态后（即J3在合闸状态，J2在分闸状态），进线开关在分闸状态，则PLC发出节点信号控制进线开关合闸，电动机转为工频运行。5.9 工频旁路转变频运行如果选配标准手动旁路柜，操作如下：Step1: 断开交流进线断路器。Step2: 断开变频调速系统的旁路刀闸K3。Step3: 合变频调速系统的输入侧刀闸K1 。Step4: 将刀闸K2切至“变频位置”，控制柜内的“工频/变频”切换开关切至“变频”。Step5: 关闭所有的门（控制柜门可除外）。 如果所有柜的门没有可靠关闭，系统五防功能将禁止高压侧开关合闸。Step6: 执行前面的启动操作步

50、骤（参见5.2）。若用户选配自动旁路柜，旁路运行转换到变频调速系统运行的步骤如下：Step1: 把控制柜操作面板上手动/自动旋钮打至自动状态。允许工频转变频压板合上。Step2: 按工频转变频按钮，若旁路柜在工频旁路状态，由PLC输出控制J3进行分闸，延时0.2秒J1进行合闸，再延时3秒J2进行合闸。将控制柜内的“工频/变频”切换开关切至“变频”。再执行前面的启动操作步骤（参见5.2）。5.10 变频调速系统检修Step1: 执行变频调速系统断电操作（参见5.5）。Step2: 如果选配有旁路柜，且负载仍需要运行，可执行前面的变频调速系统转换到旁路运行的操作步骤（参见5.7）。 由于旁路柜带电

51、运行，进线仍带高压电，因此在检修过程中不得打开旁路柜。Step3: 打开变压器柜，在变压器的输入侧接好接地线，做好安全接地措施。Step4: 对变压器柜和功率柜进行检修。（参见第11章 故障的检测与排除）Step5: 检修完毕后解除变压器的输入侧的安全接地线。Step6: 如未旁路运行，要恢复变频调速系统运行，可执行前面的启动操作步骤（参见5.2）。如旁路运行，要恢复变频调速系统运行，可执行工频旁路转变频运行的操作步骤（参见5.9）。第6章 人机接口和参数设置ZINVERT系列高压变频调速系统的控制器有醒目的LED数码管与发光管指示，采用大屏幕的汉化液晶和按键操作，具有丰富的功能，如操作控制、

52、参数设置和查看、数据显示、事件记录浏览、虚拟示波器等功能。6.1 键盘和面板外观6.1.1 控制器的面板布局图61 ZINVERT控制器面板布局图6.1.2 LED显示控制器的面板上有15个LED发光管，指示控制器电源、CPU和运行状态以及输出信号接点位置指示,其中标有“信号”的LED发光管,是作为系统备用指示灯,暂时没有实际意义.6位7段数码管显示正常运行时的显示数据,可选择输出频率、电压、电流和功率，具体选择可在“参数设置”的功能号为H16参数的设置。该功能设置LED显示内容选择，具体设置及对应如表6-1所示。一般默认显示输出频率。重故障停机时，在显示信号复归操作前显示故障类型编号“EXX

53、X”，（参见表11-1 报警和故障信息）。表6-1 LED显示内容选择显示内容H17功能参数设置输出频率F0输出电压U1输出电流I2输出功率P3输出同步转速n46.1.3 按键功能控制器的面板上的九个按键的定义和功能如下表6-2所述。表6-2 按键操作说明按键主要功能介绍功 能由运行界面切换到主菜单界面，或者由当前画面切换到前一画面，同时也取消当前操作。确 认确认当前操作，当进行参数更改时，确认并保存数据。数据“加”操作，或当前光标上移一行。数据“减”操作，或当前光标下移一行。光标左移一行。光标右移一行。启 动当选择就地键盘控制时，启动变频调速系统。停 止当选择就地键盘控制时，停止变频调速系统

54、。复 位整个控制系统复位，正常运行中应避免触碰该键。6.2 基本界面显示和操作6.2.1 基本界面LCD液晶屏显示各种信息，与按键功能结合可实现友好的人机互动。为保护液晶，如果键盘无人操作，液晶显示的背光灯将在20分钟后熄灭，只有按动功 能键后才能点亮背光灯看清显示。在背光灯熄灭后，除了功 能键和复 位键外，其它键全部失效。这时可通过观察装置的LED数码管显示和发光二极管的状态指示来判断装置运行状态。LCD液晶屏的显示对比度可通过功能号为H17的参数进行设置，该值设定越大，液晶显示的字越亮，但显示对比度设置过大会影响液晶的使用寿命，请在设置时以看清为准，在控制器内温度30左右时设置为12左右为

55、好。在LCD显示中，每一界面信息的格局如下：指示当前系统工作的状态，包括：运行、停止、加速、减速等信息；：当系统出现警告信息的时候，显示具体的告警内容（若有多个告警信息则自动循环轮回显示）；：显示系统当前时间；：显示当前的操作界面；V：提示当前可操作键的按键和功能，用户可根据提示进行相应的操作。6.2.2 基本操作流程系统初始化后将停留在正常运行界面，可以按功 能键切换界面，进入主菜单界面，通过移动光标选择菜单，然后按确 认键，可以进入用户选择的下一级菜单，进行一些相应的操作；如果连续按功 能键，系统将返回到正常运行界面，并在正常运行界面和主菜单界面上来回切换。6.2.3 正常运行界面系统上电

56、，初始化完成后将停留在正常运行界面上，如下图：正常运行主界面根据功能号为F01的功能参数设定，若系统设置采用数字量设定，则在正常运行界面，当频率设定选择键盘操作时，按“” 键将增加设定频率值， “” 键将减少设定频率值；同时用户可以通过“” 键和“” 键，移动光标，选择适当的位进行频率设定；如果系统设置采用模拟量设定或者远方通信进行频率设定，此时面板上的光标将消失，同时界面上显示“模拟量设定”或者“数字量设定”，以上按键设定频率的操作无效。6.2.4 故障界面当出现故障时，系统将停止运行，控制器的LED数码管将显示故障类型编号“EXXX”，（参见表11-1 报警和故障信息），同时液晶屏的显示界

57、面将弹出以下“故障显示”界面，显示故障信息；故障显示界面按功 能键或“消音”按钮，可清除故障显示界面,并消除外部报警器的声光报警。需了解故障的详细信息可进入主菜单，选择“事件记录”项后浏览故障记录（参见6.3.6的操作指导），可以查看到所有故障时的状态信息。用户可根据故障信息，参阅第11章 故障的检测与排除，进行相应处理。在出现故障而停机后，如要恢复运行，必需先排除故障，而后对故障进行手动复归。复归操作可通过按下控制器上的“功能”按键、或按下控制屏上的“消音”按钮，也可操作远方“消音”遥控按钮。6.3 液晶显示和面板按键具体操作方法在主菜单界面，按“”、“” 键移动光标到相应的菜单，按确 认键

58、可以进入该项，进行显示、设置或操作。6.3.1 参数设定由主菜单选择“参数设定”，按 确 认键后进入“输入密码”界面。在“输入密码”界面，使用 “”和“” 键移动光标，“”、“”键则可以选择数字0 9，输入密码完毕后，按确 认键，如果密码正确，就可以进入 “数据设定” 页面。如果密码错误，则弹出如下菜单：密码错误菜单面提示：如果不需要修改参数的设置，而仅进行参数的核实查询，那么建议进入“参数查看”菜单，不会造成参数的误修改，确保系统的正常运行。用户可以按功 能键退出子菜单；如果超过5s，用户未按功 能键，则系统自动关闭弹出菜单，然后等待用户重新输入密码或者其它操作。如果密码正确，则进入下一级菜

59、单，页面如下：参数选择 界面在“参数选择”界面，通过按 “”、“”键选择参数，同时可以按“”、“” 键进行翻页，当选择好项目后，按 确 认键，则进入“参数修改”界面 ，进行参数内容设置。默认光标停留在数值的最低位。参数修改 界面按“”、“”键可以更改数值大小。页面中的每一项参数说明如下：参数名称： 当前所选择的参数项名称；设定范围： 本参数允许设定数值的范围，用户只能在范围内改变；单 位 ： 本参数的单位， 说明没有单位；步 长 ： 当前光标停留处，每按一次上下键，数值改变的大小；出厂设置： 本参数出厂时设置的默认值；运行改变： 在运行中是否允许修改本参数，是 则任何时候可以改变；否 则只能在

60、停机后修改；更改设定：当前的数值； 参数设置完成后，按 确 认键保存数据，若修改成功，系统将弹出菜单，提示用户参数修改成功；若按 功 能键 则取消该数值的更改。如果用户要退回正常运行界面，则按 功 能键 可以逐级退出。如果参数在运行中不允许被更改，而用户企图更改，系统将弹出菜单，警告用户此“参数不可更改”，用户可以在按功 能键退出，或者5s后系统自动退出，表明该参数必须在停机的状态下进行修改。修改成功提示 界面参数修改提示 界面如果功能号为F01的“数据保护”功能参数被设置为1，任何参数在任何时候都无法进行参数更改，用户如果修改参数，系统将弹出“参数设置保护”菜单，提醒用户参数无法被修改。只有