微能win-hv系列变频器说明书

1、WIN-HV系列微能高压变频器使用说明书WIN-HV 高压变频器使用说明书目录1、概述. 41.1 变频器特性 . 41.2 用户技术培训 . 61.3 型号说明 . 61.4 整机构成 . 71.4.1 变压器柜 . 81.4.2 控制/单元柜 . 91.4.3 功率单元 . 121.5 技术参数 .131.6 有关售前售后的说明 .141.6.1 项目管理 . 141.6.2 工程设计 . 141.6.3 现场服务 . 141.6.4 售后服务 . 142、原理. 152.1 主电路 .152.2 功率单元 .172.3 控制系统 .193、用户界面. 203.1 监控主界面 .203.2

2、 功能设定 .233.2.1 控制状态 . 243.2.2 运行方式 . 243.2.3 参数设置 . 243.2.4 上位控制 . 243.2.5 上位参数设置 . 243.2.6 给定方式 . 243.2.7 工频投切（ 系统旁路） . 253.2.8 主界面锁定 . 263.2.9 初级密码和高级密码 . 263.3 参数设定 .263.3.1 变频器/电机参数 . 26PID调节参数. 323.3.3 模拟输出参数 . 333.3.4 上位通讯/多档设置 . 351WIN-HV 高压变频器使用说明书3.4 运行记录 .353.5 故障信息 .373.6 退出 .383.7 软件键盘 .

3、384、安装. 394.1 安装和存放环境 .394.2 安装空间 .404.3 柜体安装 .405 接线. 415.1 主电路接线 .425.2 主回路端子排列 .435.3 控制电源接线端子 .445.4 控制回路接线 .445.4.1 控制回路接线端子排列说明 . 445.4.2 控制回路端子功能说明 . 455.4.3 标准接线 . 475.4.4 接线注意事项 . 486、操作. 496.1 用户界面控制 .496.2 柜门控制 .496.2.1 高压分断 . 496.2.2 系统复位 . 506.2.3 工频投切 . 506.2.4 远程/本地控制选择 . 516.3 远程控制 .

4、516.4 上位控制 .527、运行. 537.1 运行前的检查 .537.2 送控制电源 .537.3 送高压电源 .547.4 不带电机试运行 .547.5 带电机试运行 .547.6 操作规程 .558、故障处理和维护 . 562WIN-HV 高压变频器使用说明书8.1 轻故障分类与报警 .568.2 重故障分类与报警 .568.3 常见问题的处理 .568.4 更换功率单元 .578.5 维护 .573WIN-HV 高压变频器使用说明书1、概述1.1 变频器特性WINHV 系列高压变频器是深圳市微能科技自主研发和生产的高压交流电机调速驱动装置。WINHV 系列高压变频器是直接高压输入，

5、逆变高压直接输出的“高高”型高压变频器；采用先进的功率单元串联叠波技术，可消除绝大部分谐波电流，实现完美无谐波输出波形。其输入输出谐波完全能满足 IEEEStd519-1992 和 GB/T14549-2002电能质量、公用电网谐波对谐波含量的严格要求，无需安装输入输出滤波器便能使电网和周边用电设备免受谐波干扰。变频器输入功率因数在整个负荷变化范围内保持在 0.97 以上，整体效率可达 96%以上。1)2)变频器的功率开关器件和滤波电容器等主要元器件全部采用进口国外著名企业的产品；变频器柜体内采用风冷降温设计，充分考虑元件发热因素，合理设计散热空间距离和风冷通道，其冷却能力能保证变频器在 04

6、0C 环境温度下带各种负荷长期稳定运行，控制柜体内温升不超过 30；对于较差的运行环境，尚可按用户要求提供水冷空气闭路循环的冷却方式；3)4)变频器允许在湿度小于 90%（20C）时正常工作，变频柜内设有低温凝露加热装置；允许输入电压波动15%正常工作，允许输入电压瞬时掉电 200m 秒内保证装置正常运行，重新上电可实现转速跟踪起动；5)6)允许输入电源频率在 50Hz3%时正常运行；变频器柜体内设有两路控制系统用交流电源，也可按要求设有 UPS 电源，以便于控制电源掉电时维持装置正常运行，并可保证装置完全停机；7)8)变频器柜体设置有风冷系统的防尘、防虫装置，表面采用静电喷塑处理；为保证变频

7、器正常安全运行，当功率单元发生故障时，能自动将故障单元旁路，并将其它相相应位置单元旁路，维持三相电压平衡；并且故障功率单元更换方便；9)变频器输出频率为 060 Hz，并可以根据实际运行要求设置并锁定最低和最高输出频率，以防止负载转矩大于失步转矩和电机超速运行；10) 变频器过载能力及保护：通用或重载机种，过载 110%以下时，均可长期连续运行。对于通用机种，过载120%时运行 1min 保护停机，过载 150%时，立即保护。对于重载机种，过载 150%时运行 1min 保护停机，过载 200%时立即保护；11) 变频器柜体进行电磁屏蔽处理，满足 EMC 要求，变频器运行噪音75dB（A），输

8、入输出电缆可采用普通电力电缆，输出电缆长度可达 500 米；12) 输出电压、电流波形的总谐波畸变率 THD4%，不加滤波器就能满足 IEEEGB/T14549-2002 的有关规定。详见相关检测报告；13) 变频器内部通讯信号线采用光缆，以实现电压隔离和防止干扰；4Std519-1992 和WIN-HV 高压变频器使用说明书14) 6kV/10kV 机种输入采用 66/69 脉冲整流方式，基本上消除了输入谐波对电网的影响，采用空间电压矢量控制的 PWM 方式，动态转速控制精度小于额定转速的4%，转矩阶跃响应时间10mS，输出频率分辨率0.1 Hz；15) 变频器的平均无故障运行时间大于 50

9、00 小时；风冷系统的平均无故障时间大于变频器的平均无故障运行时间。风机电源取自隔离变压器；16) 控制功能：变频器控制软件采用标准化设计，组态方便。控制系统采用嵌入式一体化人机界面，并采用嵌入式操作系统，全中文界面。与上位机或控制系统通讯，采用隔离 RS485 接口，Modbus 规约：16.1 控制方式：WINHV 系列高压变频器采用了两种控制方式：就地控制，远方控制。就地控制方式下，变频器的运行、停机、复位和升降频率等控制，是在变频器本体的操作面板上进行的；远方控制则是通过系统 DCS 或其他远方控制站进行控制的；16.2 频率给定方式：WINHV 系列高压变频器采用了三种频率给定方式：

10、控制面板手动频率给定；模拟量输入频率给定；端子频率给定。频率给定具有自保持功能，即当变频器由模拟量给定或端子频率给定方式切换到控制界面手动频率给定时，给定频率会先自动保持在切换前的设定值，然后再逐渐改变到当前的给定频率；16.3 频率跳跃设置：WINHV 系列高压变频器可以设置三个共振频率跳跃点，可以有效的避开机电系统的机械共振频率，有效地保护了拖动系统的安全可靠运行；16.4 低频转矩提升：为了弥补电机起动和低速时的转矩不足，可根据需要加入转矩提升电压，改变变频器的输出 V/F 曲线，从而实现电机的输出转矩提升；16.5 瞬时停电再起动：当发生供电系统瞬间停电或瞬时欠电压时，电动机转速下降，

11、变频器能对电动机的转速自动跟踪，在供电（电压）恢复后，变频器的输出频率自动适应电动机的转速，使正在自由旋转的电动机平滑地加速再起动，尽快恢复到系统停电前的正常运行状态，以达到满足生产工艺的要求，提高了工作效率，避免了停产事故的发生；16.6 功率单元旁路：功率单元旁路功能是当变频器出现功率单元故障时系统不立即停机，首先对故障进行诊断，当变频器允许功率单元旁路时，将故障功率单元旁路掉，变频器适当减速运行，从而大大提高了拖动系统的可靠性，减少了停机率；16.7 变频器与工频电网间的双向切换：系统配置自动旁路柜，在进行变频器和工频电网之间的双向切换时，不需要任何人工干预，实现完全自动切换。大大地提高

12、了系统运行的可靠性，满足高可靠性用户（如发电厂）用户的要求，使这类用户的设备或工艺不会因变频器的故障而受到影响；16.8 故障诊断和处理：WINHV 系列高压变频器具有完善的故障诊断、定位和处理功能，对系统所能发生的故障进行分类，按轻重缓急程度分别进行不同的处理，同时实时输出故障类型及内容，并保存历史故障记录；16.9 友好的用户界面：WINHV 系列高压变频器采用全中文 WINDOS 2000 操作平台，12 英吋真彩LCD 显示器，触摸屏直接操作，更适合国人使用习惯：a)b)全中文文字表述和图形标识，易学易用大屏幕显示，可同时对一组或多组参数进行设置，没有烦琐的参数代码号，参数设置准确、直

13、观、便捷c)运行参数同屏显示，一览无遗5WIN-HV 高压变频器使用说明书d)e)f)g)h)i)状态显示触摸屏操作锁定定时记录运行参数，自动记录变频器的每一次操作，并可打印输出记录报表可同时显示两格输入、输出电压或电流的实时波形可记录保存多达一百个历史故障闭环运行时，PID 参数可在线调整1.2 用户技术培训整个培训计划分为两部分实施：1生产厂商所在地培训：业主方可派出人员到设备生产厂商所在地进行培训，培训人数为 34 人，培训时间为 710 天。培训内容为：1)2)3)高压变频器基本知识；高压变频器的结构、安装和维护；高压变频器的操作实习。招标方派出的培训人员的往返路费及在培训地的食宿、交

14、通费用，由招标方自理。投标方负责教员工资、教材、图纸和手册的费用以及考察工厂和培训用品等费用。2现场培训现场培训由投标方派出技术人员，在设备现场调试投运期间安排适当的时间对业主方操作、维护人员进行培训，培训内容和要求与厂商所在地培训相同。1.3 型号说明比如，WIN-HV-120T60 代表 6kV 电压等级，额定输出电流 120A（容量 1250kVA）变频器.6WIN-HV 高压变频器使用说明书1.4 整机构成WIN-HV 变频器典型外形图如图，主要由下列几部分组成：变压器柜、控制柜、单元柜电源指示运行指示故障显示远程/本地工频投切系统复位高压分断非专业人员严禁触碰操作触摸屏变频器典型外形

15、图变压器柜和单元柜柜顶均安装有离心式风机，用于带走柜内产生的热量。柜与柜之间通过柜体侧立柱由螺栓连接。德国 EBM 冷却风机7WIN-HV 高压变频器使用说明书1.4.1 变压器柜6kV 变压器10kV 变压器变压器正视图和背视图变压器柜内装有为功率单元提供三相电源的移相变压器，移相变压器采用干式结构，H 级绝缘，柜顶装有冷却风机。柜门上还装设有干式变压器温度控制仪，为变压器提供温度告警和过热保护，默认设置值分别为8WIN-HV 高压变频器使用说明书130和 150。柜门内侧装有行程开关，当柜门打开时告警。变压器和底座用螺钉连接成了一个整体，便于运输和安装。柜体吊环仅用于吊装变压器柜，不能用于

16、带变压器的整体吊装。当需要整体吊装时，必须通过叉车孔，或者由变压器吊装孔吊装（见上图）。对于 3kV 和 6kV 变频器，变压器正面右侧是副边绕组接线区域，与功率单元的三相输入电缆连接；对于10kV 变频器的大容量机种，其变压器正面右侧和背面左侧是副边绕组接线区域，与功率单元的三相输入电缆连接，接线柱与电缆的标号要一一对应。变频器的三相高压输入和输出从底部（通过地沟）进入变压器背面。输入电源接线在上部，直接进入变压器，没有相序关系。输出在下部，从功率单元来，为电机提供变频电源，要根据电机的旋转方向调整相序关系。进出线高压电缆连接好后，一定要与变压器或柜体固定好。变压器柜顶部装有离心风机(100

17、0kVA 以下无离心风机)，在变压器底部同时装有 6 台冷却风机，每个铁芯柱的正面和背面各 1 个。1.4.2 控制/单元柜6kV 系列柜内单元布置图6kV 单元柜内安装的功率单元从上到下分成三组，分别为 A 相、B 相和 C 相。每相单元从右向左排列，可分为 5-6 个单元，若为 5 个单元，如 A 相单元从右到左分别为 A1、A2、A3、A4、A5。单元下端通过快熔接9WIN-HV 高压变频器使用说明书变压器副边输出三相隔离电源，额定电压 690V，单元上端为单相输出，每组的五个单元由铜排串联成一相，并且将每相的第一个单元短接，组成三相 Y 接，每相的第五个单元输出接变频器输出接线柱，即为

18、变频器三相输出，额定电压 6kV。功率单元安装在导轨上，由两个 M8 的螺钉与导轨固定。单元柜后部为通风道，冷空气通过前柜门过滤层，流经单元散热器，把功率单元内产生的热量带到后部通风道，由柜顶离心风机将热空气排到单元柜外。柜门外装有过滤层，用于阻挡粉尘进入单元内部。柜门内侧装有行程开关，用于柜门连锁，柜门打开时将发出告警。10kV 变频器每相 9 个功率单元串联，同样从右往左排列，如 A 相从右到左分别为 A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9。同相的 9 个单元由铜排或电缆串联，并且三相的第一个单元短接成 Y 接中心点，三相的第九个单元即为变频器的三相高压输出。功率单元额定电压

19、 660V，变频器的额定输入/输出电压为 10kV。功率单元安装在导轨上，由两个 M8 的螺钉与导轨固定。通风道在柜体中间，冷空气通过前柜门过滤层，流经单元散热器，把功率单元内产生的热量带到中间的通风道，由柜顶离心风机将热空气排到单元柜体外。柜门外装有过滤网，用于阻挡粉尘进入单元内部。柜门内侧装有行程开关，用于柜门连锁，柜门打开时将发出告警。电源指示运行指示故障显示远 程 /本 地工频投切系统复位高压分断非专业人员严禁触碰操作触摸屏控制/单元柜正面图操作触摸屏安装在柜体右前方，触摸屏下方是“本地/远程”控制选择开关、“工频投切”按钮、“系统复位”按钮及“高压分断”自锁按钮。触摸屏上方有高压“电

20、源指示”灯、“运行指示”灯和“故障显示”灯。控制柜包括主控板、工控机、PLC、开关电源等， 220VAC 市电和主变压器辅助电源构成双路电源供电，由以保证运行过程中 220VAC 市电电源出现故障时变频器能继续工作。主板与单元之间的通讯以光纤连接实现。开关电源为主板、工控机及其它控制电路提供工作电源。10WIN-HV 高压变频器使用说明书控制柜正面图11WIN-HV 高压变频器使用说明书1.4.3 功率单元散热器输出端子输入端子熔断器光纤功率单元功率单元（简称单元）安装在单元柜内，由螺钉固定在安装导轨上。柜内的所有单元具有完全相同的电气和机械参数，可以互换。单元的三相输入接主变压器的二次输出，

21、并由熔断器保护；单相输出串联后，一端与其他两相短接成星点，一端输出到电机。单元内有独立的单元控制板，工作电源取自单元的交流输入侧，整流后、采用开关电源，同时单元控制板还用于驱动 IGBT 和单元旁路中的可控硅，控制板通过光纤与系统中的主控板通讯。光纤是单元与主控系统的唯一连接，因而实现了单元与主控系统的完全电气隔离。卸下单元与导轨的固定螺钉，输入电缆，输出铜排和光纤接头后，就完全将单元与单元柜分离了，并可以将其从导轨上取下。单元安装的步骤则与之相反，将单元放到导轨上，往里轻推至极限位置，拧紧固定螺钉，接好输入电缆和输出铜排，插上光纤接头。变频器停电后，单元内仍可能存在危险电压。因此一定要等待

22、LED 熄灭后，方能卸下光纤接头，分离单元；如果要对单元内部操作，则必须要等电容完全放电后才能进行。12WIN-HV 高压变频器使用说明书1.5 技术参数WIN-HV 高压变频器现有 3kV、6kV 和 10kV 三个电压等级，根据用户要求也可以定制其它非标准电压等级的产品。规格WIN-HV_T30变频器容量(kVA)适配电机功率(kW)额定输出电流(A)输出每相串联单元数外型尺寸(WHD)重量(kg)规格WIN-HV_T60变频器容量(kVA)适配电机功率(kW)额定输出电流(A)输出每相串联单元数外型尺寸(WHD)重量(kg)规格WIN-HV_T100变频器容量(kVA)适配电机功率(kW

23、)输出额定输出电流(A)外型尺寸(WHD)重量(kg)每相串联单元数输入频率输入电压电源允许掉电输入功率因数效率控制方式输出频率输出频率精度控制特性过载能力加减速时间模拟量输入模拟量输出模拟反馈上位通讯开关量输入/输出保护功能运行环境温度储运温度环境冷却方式环境湿度海拔高度防护等级50/60Hz+3%T30：3kV，T60：6kV，T100：10kV(-20%+15%)200ms额定负载时96%(变频器部份98%)正弦波 PWM 串联移相叠波的交直交直接高压方式050Hz120%1 分钟，150%2s，160%立即保护(重载型:150%1 分钟，180%2s，200%立即保护)41200s05

24、V， 420mA(2 路)3 路（可选 010V，420mA），输出对应 5 种变量05V，420mA(2 个口)RS-485 接口14 路/10 路过电流，过载，短路，三相电流不平衡，瞬时掉电，输入、输出缺相，过压，欠压，本体过热，变压器过热，外部故障停机，功率单元自动旁路0+40-40+70强迫风冷90%(无凝露)1000 米IP303350235011002500280023400315232950040029366305003637002350110030503850468006304658100080058420024501200440048507212501000729216001

25、25092104180014001040774003157709650040096120630500120154800630154537002350 420024501100350042003940031539485004004812004000600061630500617780063077961000800966400275013006000855012012501000120154160012501541921000800192240125010002402901600125030817318001400173192200016001926640027501300650090501152

26、000160011513022501800130144250020001441823150250018223040003150230650033002100123001440029050004000290323560045003233606250500036022022501800220240250020002403043150250030438440003150384480500040004805405600450054060062505000600433750060004335801000080005804300235011003000385047502350120042505300560

27、0275012006150795098500275013001020012800820033002100160002230013WIN-HV 高压变频器使用说明书1.6 有关售前售后的说明1.6.1 项目管理合同签订后，我公司会指定一名项目经理，负责协调工程全过程的各项工作：如系统设计、工程进度、制造确认、编程和技术服务、图纸文件、工厂和现场测试，启动投运和现场可利用率测试等工作。1.6.2 工程设计1)在设备和系统制造前，我公司应将设备布置图，系统说明书，功能控制及逻辑控制图提供给业主方审核批准，以保证所供系统和设备能符合合同文本的各项规定；2)3)我公司还会向业主方提交所有最终接口资料和图

28、纸，以便业主方能够顺利开展其设计工作；我公司提交的设备布置图，控制逻辑图，控制接线图和其它详图，应随设计进程而更新，以便及时反应当前的设计进展；4)变频调速系统完成现场投运后，我公司还将提供反映在现场投运时作过修改的系统峻工图。1.6.3 现场服务1)在设备和系统的安装、调试及投运期间，我公司将派出工程现场安装调试工程师，以提供现场服务。在设备和系统的安装、接线、调试和启动期间，负责监督和指导；2)我公司派出的工程师，还负责对业主方的安装和运行人员提供现场培训，教会他们如何区分和安装设备，如何启动、操作及维护设备和系统；3)4)我公司负责将调速系统投入正常运行；深圳微能公司在各不同省市设有技术

29、服务站和办事处，WINHV 高压变频器用户将得到全天侯的及时而全面的服务。1.6.4 售后服务投诉处理：以书面形式回复。服务响应时间：市内及服务中心所在城市 3 小时内。本地区及服务中心所在地区 24 小时以内。外埠 48 小时以内。全年无休。14WIN-HV 高压变频器使用说明书2、原理2.1 主电路WIN-HV 系列高压变频器采用交-直-交直接高压（高-高）方式，主电路开关元件为 IGBT。由于 IGBT耐压所限，无法直接逆变输出 6kV、10kV，且因开关频率高、均压难度大等技术难题无法完成直接串联。WIN-HV 变频器采用功率单元串联，叠波升压，充分利用常压变频器的成熟技术，因而具有很

30、高的可靠性。图 2.1 为 6kV 系列典型主电路图。隔离变压器为三相干式整流变压器，风冷，有使用寿命长、免维护等优点。变压器原边输入可为任意电压， 接；Y副边绕组数量依变频器电压等级及结构而定，3kV 系列为 9 个，6kV 系列为 15个（或 18 个），10kV 系列为 27 个，延边三角形接法，为每个功率单元提供隔离三相电源输入。为了最大限度抑制输入侧谐波含量，同一相的副边绕组通过延边三角形接法移相，绕组间的相位差由下式计算：移相角度 = 每相单元数量60由于为功率单元提供电源的变压器副边绕组间有一定的相位差，从而消除了大部分由单个功率单元所引起的谐波电流，所以 WIN-HV 变频器输

31、入电流的总谐波含量（THD）远小于国家标准5%的要求，并且能保持接近 1 的输入功率因数。下图为 6kV 系列（每相五单元串联）输入电流实图 WIN-HV 高压变频器 6kV 系列主电路图录波形，接近正弦波。变频器输出是将多个三相输入、单相输出的低压功率单元串联叠波得到。如额定输出690VAC 功率单元五个串联时产生 3450V 相电压，见表。输入电流波形15WIN-HV 高压变频器使用说明书WIN-HV 变频器功率单元配置变频器额定电压T30T60630kWT60800kWT100每相单元串联数(n)3569单元额定电压（V）580690580640输出相电压（V）1740345034805

32、760每项电压电平数量7111319输出线电压（kV）36610输出线电压电平数量132125376kV 电压叠加图3kV 电压叠加图10kV 电压叠加图三相输出 Y 接，得到驱动电机所需的可变频三相高压电源。16WIN-HV 高压变频器使用说明书6kV 系列单元输出及相电压波形示意图上图为五个 690VAC 功率单元串联时，每个功率单元输出的电压波形及其串联后输出的相电压波形示意图。相邻单元之间的脉冲在时间上相差 1/5 个开关周期，单元串联叠加后的相电压可以得到 50-5 共 11个不同的电压等级。增加电压等级的同时，每个等级的电压值大为降低，从而减小了 dv/dt 对电机绝缘的破坏，并大

33、大削弱了输出电压的谐波含量，下图左为 6kV 六单元变频器输出的 Uab 线电压波形实录图，峰值电压为8.5kV。因为电机电感的滤波效果，输出电流波形更优于电压波形，下图右即为输出电流 Ia 的实录波形图，峰值电流 130A。电压等级数量的增加，大大改善了变频器的输出性能，输出波形几乎接近正弦波。输出线电压波形输出电流波形2.2 功率单元功率单元原理见下图，输入电源端 R、S、T 接变压器二次线圈的三相低压输出，三相二极管全波整流为直流环节电容充电，电容上的电压提供给由 IGBT 组成的单相 H 形桥式逆变电路。17WIN-HV 高压变频器使用说明书快熔二极管整流直流环节逆变单元输出单元旁路（

34、可选）功率单元主电路图功率单元通过光纤接收信号，采用空间矢量正弦波脉宽调制（PWM）方式，控制 Q1Q4 、4 个 IGBT的导通和关断，输出单相脉宽调制波形。每个单元仅有三种可能的输出电压状态，当 Q1 和 Q4 导通时，L1 和L2 的输出电压状态为 1；当 Q2 和 Q3 导通时，L1 和 L2 的输出电压状态为-1；当 Q1 和 Q2 或者 Q3 和 Q4导通时，L1 和 L2 的输出电压状态为 0。功率单元具有旁路功能。当某个单元发生熔断器故障、过热、过压和 IGBT 故障而不能继续工作时，该单元及其另外两相对应位置上的单元将自动旁路，此时 Q1Q4 封锁输出，可控硅 k 导通，以保

35、证变频器连续工作，并发出旁路告警。单元旁路时，变频器因运行单元数量减少，额定输出电压能力将降低，但当变频器本身运行频率较低，如 6kV 系列运行频率低于 43.0Hz，10kV 系列运行频率低于 45.0Hz 时，变频器将自动提高工作单元的输出电压，而保证变频器输出性能不变，实现无扰动自动旁路；如果输出频率高于上述频率，变频器则将输出频率下降至上述频率。对于风机水泵类负载，因轴功率与转速的立方成正比，如 6kV 系列一级单元旁路时，输出能力为额定的83%，因此运行频率低于 43.0Hz 时，变频器仍能满足输出要求。实际上变频器选型时留有一定的余量，此频率要更高些。当负载较大，变频器旁路后满足不

36、了输出要求时，变频器将自动降低运行频率，直到输出电流在允许范围内（如额定电流）。一级单元旁路运行特性低于此频率时输出不变（Hz）变频器系列满载时降容率（%）恒转矩负载3kV6kV10kV16风机水泵类负载18WIN-HV 高压变频器使用说明书2.3 控制系统控制系统由主控板、信号板、PLC 和工控机组成，各部分之间的接线示意如下图。WIN-HV 变频器控制图通过光纤与功率单元传递数据信号。主控板周期性向单元发出脉宽调制（PWM）信号或工作模式。单元通过光纤接收其触发指令和状态信号，并在故障时将故障信号传回主控板。信号板采集变频器的给定及反馈信号以及输出电压、电流信号，并将模拟信号滤波和量程转换

37、、转换后的信号用于变频器的控制和保护。主控板采用高速单片机，完成对电机控制的所有功能，运用正弦波空间矢量方式产生脉宽调制的三相电压指令。通过 RS232 通讯口与工控机交换数据，提供变频器的状态参数，并接受来自工控机的参数设置。工控机采用 WINDOWS 2000 操作系统，为用户提供友好操作界面，负责数据采集、信息处理和与外部的通讯联系，可选上位监控而实现变频器的网络化控制。通过可编程控制器（PLC）计算输出电压、电流、功率、等相关的运行参数，并实现对电机的过载、过流告警和保护。通过 RS232 通讯口与主控板连接，通过 RS485通讯口与 PLC 连接，实时监控变频器系统的状态。PLC 用

38、于变频器内部开关信号以及现场操作信号和状态信号的逻辑处理，增强变频器现场应用的灵活性。PLC 有处理 4 路模拟量输入和 3 路模拟量输出的能力，模拟量输入用于处理来自现场的流量、压力等模拟信号或模拟设置时的设置信号；模拟输出量可以是运行频率、电流、电压、压力、给定变量等、同时 PLC 还可以完成 PID 功能及其它现场应用功能。19WIN-HV 高压变频器使用说明书3、用户界面WIN-HV 系列高压变频器在控制柜右侧安装 10.4 英寸工控机并采用触摸操作，用户界面建立在全中文环境的 WINDOWS 2000 操作平台之上，可以完成对变频器的一切操作。用户界面可以锁定，只有授权的操作人员才能

39、进入和对参数进行修改，保证了操作的安全性。触摸操作时，切忌用指甲等硬物敲击，要用手指前端轻轻触摸，以免划伤触摸屏。3.1 监控主界面监控主界面上图是变频器的主界面，通过主界面用户可以完成变频器的功能设定、参数设定、运行记录查阅、故障查询等。用户可以通过主界面对变频器直接进行启动、设定运行频率、减速停车、急停和复位等操作。在远程控制方式下，急停和减速停车无效。下面分别介绍主界面中各按钮的功能：1)加速：用于增加给定频率。每点击一次，频率增加 0.1Hz；持续按下时，随着时间增加步距随之增加，频率的最大步距为 0.5Hz。当给定频率达到设定的最高频率时，此键无效。闭环运行时，此键变为增加给定，即增

40、加被控量的给定值。若给定方式选择模拟给定，则此按钮不起作用，给定频率或被控量的给定值由模拟信号经模数转换后得到；2)减速：用于减小给定频率。每点击一次，频率减小 0.1Hz；持续按下时，随着时间增加步距随之增加，频率的最大步距为 0.5Hz。当给定频率达到设定的最低频率时，此键无效。闭环运行时，此键变为减20WIN-HV 高压变频器使用说明书少给定。若给定方式选择模拟给定方式，则此按钮不起作用；3)4)启动：向变频器发出启动命令。在远程控制时都无效；减速停车：向变频器发出停机命令。如果本地/远程开关选择远程，则此按钮不起作用，减速停车操作由远程控制完成；5)本地控制时，用户用减速停车按钮发出停

41、机命令后，变频器将按设定的减速时间减速停机。在电机减速过程中，用户随时可以用启动按钮使变频器从当前速度重新恢复启动运行；6)急停：按下此按钮后，变频器立即封锁输出，即输出端电压为零，电机失去电源后自由停机。如果本地/远程开关选择远程，则此按钮不起作用，此时如遇紧急情况，可迅速拍下柜门上的高压分断自锁开关，直接切断变频器的输入电源；7)复位：使变频器复位为上电初始状态。变频器发生故障后，将自动进入故障保护状态，禁止变频器主电源合闸和再启动。若故障已排除，可复位清除故障状态，恢复到系统待机的正常状态；8)退出：可选退出变频器监控程序、工控机关机或重新启动工控机。运行状态下，退出该程序可能导致变频器

42、失控。因此，退出程序前必须先停机。详见3.6；9)功能设定：一些功能项的设定选择。详见3.2 系统功能设定；10) 参数设定：变频器、电机、PID 调节、模拟输入、模拟输出、上位通讯等参数的设置。其中变频器和电机的参数只在停机时修改有效。详见3.3 参数设定；11) 故障监视：查询变频器当前状态及曾发生过的，最多可达 200 次的故障记录信息。详见3.5 故障查询；12) 运行记录：显示运行记录数据。详见3.4 的运行记录；13) 设定频率：通过软件键盘向变频器输入给定频率。当输入频率值小于最低频率或大于最高频率时，给定频率值将自动修正为最低频率或最高频率。闭环运行模式时，此键变为输入被控量（

43、如风压、流量等的）给定。给定方式选择模拟给定时，此键不起作用，给定量由模拟信号通过模数转换得到。若参数设定中的变频器参数“跳转频率”设置有跳转区域，则采用设定频率给定该区域内频率时，将自动修正为跳转频率下限；采用加速给定频率时，将直接从“跳转频率”下限跳到上限，同样，采用减速给定频率时，将直接从“跳转频率”上限跳到下限。变频器的主界面除了以上的按钮外，还提供了 6 项变频器的主要运行参数值的实时显示。分别介绍如下：1)设定频率：显示变频器的给定频率，可直接通过软件键盘（按设定频率按钮即可弹出软件键盘，见3.7）输入或由加速、减速按钮改变，也可由模拟信号设定。若处于闭环运行模式，则显示被控量的给

44、定值；2)运行频率：显示变频器当前的输出频率。开环运行时，在变频器加减速过程中，由于加减速时间的作用，运行频率和给定频率值可能暂时不等。但达到稳态后，运行频率值即等于给定频率值。若处于闭环运行模式，运行频率由变频器自动实时调节；3)4)电机转速：显示电机的异步转速，与电机的实际转速可能存在小的差异，单位为转/分钟（r/min）；实际压力：显示过程变量的实际值，如风压、流量、温度等。如功能中的模拟反馈项上选择无，则无显示；21WIN-HV 高压变频器使用说明书5)输出电流：显示变频器的输出电流，单位为安培（A）。变频器调速运行过程中，因输入功率因数远高于输出功率因数，且输出电压与运行频率成正比降

45、低，因此输出电流一般大于输入电流；6)输出电压：显示变频器的输出电压，单位为伏特（V）。输出电压与运行频率成正比，当输入电压高于额定电压时，变频器电压自动调整功能起作用，输出电压有所降低；7)系统待机：显示变频器的当前状态a)b)c)d)系统待机：变频器一切正常，高压已上电，可随时启动；正在运行：变频器处于正常运行状态；单元重故障：已有单元发生无法继续运行的重故障，可通过故障状态查阅故障原因；外部故障：变压器、负载、电机等发生重故障。故障原因显示在右侧当前时间下，也可查阅故障状态。8)控制方式显示:本地：远程/本地选择开关处于本地位置；远程：远程/本地选择开关处于远程位置。9)给定方式显示：数

46、字给定：功能设置给定方式项选择数字给定；电压给定：功能设置给定方式项选择 0-5 V；电流给定：功能设置给定方式项选择 4-20 mA；上位给定：功能设置上位给定项选择允许。22WIN-HV 高压变频器使用说明书3.2 功能设定用于系统功能选择见图 3.4。按下主界面上的功能设定按钮后，将弹出软件键盘（详见3.7），提醒用户输入初级密码或高级密码，如图 3.2 所示，只有密码得到确认后，方能进入功能设定页。若密码错误，则出现如图 3.3 所示的提示框，并退出。图 3.2 密码输入图 3.3 密码错误功能设定中共有十个功能选择项，一个主界面锁定检查框和用于密码修改的初级密码、高级密码按钮。在变频

47、器运行状态下，确定按钮无效，除主界面锁定和密码修改可在线修改外，功能选择项修改无效。图 3.4 功能设定界面23WIN-HV 高压变频器使用说明书3.2.1 控制状态此选项是为系统调试准备的，选择调试状态后，允许操作者在不投入高压主回路的情况下，对变频器进行参数设置和系统调试等。正常状态：正常控制状态（默认），对功率单元实现正常监控和保护；调试状态：变频器忽略功率单元状态，在无功率单元或无高压电源时，可实现软件的总体调试。调试状态下，高压合闸自动设置为禁止。3.2.2 运行方式选择变频器开环或闭环运行。开环运行：默认运行方式，变频器运行频率由主界面或外部模拟信号经模数转换后直接给定；闭环运行：

48、在闭环运行模式下，若给定方式选择数字给定，则主界面上的加减速按钮变为被控量给定值的增加或减少，用户可以设定并调节被控量（比如压力、温度等）的期望值，选择模拟给定时由模拟信号给定期望值，变频器将根据被控量的实际值和期望值，按照 PID 调节参数中设定的 PID参数，自动调节变频器的输出频率，使被控量的实际值自动跟随期望值。3.2.3 参数设置选择参数设置是否允许。设置允许：允许通过主界面的参数设定按钮进入、修改并保存变频器、电机 PID 调节、模拟输入、模拟输出等参数；设置禁止：选定设置禁止时，用户虽能从参数设定按钮中进入参数页查看参数，但所作修改无效，系统不予保存。3.2.4 上位控制WIN-

49、HV 系列高压变频器还可以通过上位机对其进行启动、停机、急停、复位、给定以及状态查询等控制，要使该功能有效，选择允许。如果不允许上位机对变频器进行上述控制，则选择禁止。默认上位控制为禁止。3.2.5 上位参数设置WIN-HV 系列高压变频器大部分参数可以通过上位机进行设定和修改，要使该功能有效，选择允许，如果变频器的这些参数只允许在本机上修改和设定，不允许上位机随意改变，则选择禁止。默认上位给定为禁止。3.2.6 给定方式选择变频器的给定方式。运行方式选择开环时，为频率设定；闭环时，为被控量给定（如风压等）。24WIN-HV 高压变频器使用说明书1)数字给定：开环时，通过主界面的加速、减速、频

50、率设定按钮或上位机设定给定频率。闭环时，通过主界面的增加给定、减小给定按钮或上位机设定被控量的给定值；2)3)4)0-5V：接受外部 0-5V 模拟设定信号，经模数转换后得到给定频率或被控量的给定值；4-20mA：接受外部 4-20mA 模拟设定信号，经模数转换后得到给定频率或被控量的给定值；多档给定：通过接线端子选择多档速度。当通讯设置和多档速度设置同时进行时，多档速度设置优先。每个速度档所对应的设置频率见3.3.5 上位通讯和多档速；5)上位给定：变频器可以通过上位机通讯设置频率。3.2.7 工频投切（ 系统旁路）默认为禁止，无系统旁路设备。为了保证整个系统运行的可靠性，WIN-HV 系列

51、变频器可选工频投切（系统旁路）。如果用户选用合适的旁路设备（下图中自动旁路，k1k3 采用真空接触器或断路器），并在功能项中选定自动，则当变频器出现严重故障不能继续运行或两级单元旁路后再有单元发生故障时，变频器将立即封锁输出，并分断高压输入和变频器输出开关 k1 和 k2，延时 1 秒后，合闸工频旁路开关 k3，将电机投入工频电网运行。当变频器需要退出运行进行维护、维修而不影响电机的正常运行时，可以通过本地或远程控制的工频投切按钮，向变频器发出命令，此时，变频器将输出频率调整到工频，待工频到达后，变频器立即封锁输出，分断高压输入和变频器输出开关，延时 1 秒后，合闸工频旁路开关，将电机投入工频

52、电网运行。如果用户没有选用合适的旁路设备，则系统旁路项必须选择禁止。这种情况下，当变频器出现严重故障不能继续运行时，变频器将立即封锁输出，使被拖动电机自由停机。图 3.5 带系统旁路的主回路图25WIN-HV 高压变频器使用说明书3.2.8 主界面锁定该选项默认状态为无效。该选项选定有效后，主界面的急停、减速停车、启动、频率给定、加速、减速、复位、退出等按钮均变灰失效，无法再对变频器进行控制性操作，而只能通过运行记录、故障等按钮查看状态（功能设定和参数设定均需要密码才能进入）。主界面锁定后，可以防止非操作人员对变频器的非法操作。主界面锁定后，若发生紧急情况，可拍下控制柜门上的高压分断自锁开关，

53、切断变频器的输入输出高压回路，保护设备及人身安全。若要解开锁定，步骤与主界面锁定相似，必须通过密码校验进入功能设置页后，选定主界面锁定无效。3.2.9 初级密码和高级密码初级密码和高级密码均为不多于九位的整数，缺省设置为 0。初级密码：进入功能页和参数页都需要密码校验，严防非法修改。该按钮用于修改进入功能页和参数页的初级密码，按下该按钮，将提醒用户输入更高权限的高级密码，只有高级密码得到确认后，才能进入下一步输入新的初级密码重新输入一遍新的初级密码，若两次输入密码一致，按确定键后，密码修改完成；高级密码：修改初级密码和高级密码时，必须输入高级密码校验通过，同时高级密码还可以代替初级密码作为进入

54、功能页和参数页的密钥之用。高级密码的修改步骤同上。3.3 参数设定参数设定由主界面的参数设定按钮进入，进入之前必须输入初级或高级密码以进行权限认定，其方法同上节的功能设定。要使参数修改有效，用户还必须在功能设定中的参数设置选项选择允许。参数设定为多卡片式页面，包含变频器/电机参数、PID 调节参数、模拟输出参数、上位通讯共 4 个页面。确定：确认 4 个参数页面的所有修改，并作永久保存，退出参数设定。在参数设置选项选择禁止、变频器确定按钮变灰，参数修改无效；取消：取消所作修改，退出参数设定。3.3.1 变频器/电机参数变频器及电机参数在参数设置禁止、变频器正在运行或通讯没有建立的情况下，修改无

55、效。其页面见下图。26WIN-HV 高压变频器使用说明书图 3.7 参数设定界面变频器参数、电机参数可按各参数对应的按钮，由弹出的软件键盘进行设定。参数修改后，若按取消键则所作的修改无效，按确定键则保存修改后的参数值，系统将按照新设定的参数运行。3.3.1.1 变频器参数1)基准频率： 变频器输出基准电压时的运行频率值。输入电机铭牌上的电源频率，设定范围 051Hz，分辨率为 0.1Hz，系统缺省设置为 50Hz；2)基准电压：电机运行在基准频率下输出的电压值。输入电机铭牌上的额定电压。设定范围38010000V，分辨率为 1V。3kV、6kV、10kV 系列变频器，系统缺省设置分别为 300

56、0V、6000V和 10000V。变频器运行频率超过基准频率时，其输出电压保持为基准电压值不变；27WIN-HV 高压变频器使用说明书图 3.8 基准频率和基准电压关系图3)上限频率：变频器连续运行输出的上限限制频率。设定范围 0.1 Hz 最高频率，分辨率为 0.1Hz，系统缺省设置为 50.0Hz；4)下限频率：变频器连续运行输出的最低频率。设定范围 0.1 Hz 最高频率，分辨率为 0.1Hz，系统缺省设置为 3.0Hz；5)最高频率：变频器连续运行输出的最高频率。设定范围 0.160Hz，分辨率为 0.1Hz，系统缺省设置为 50Hz；上限频率输出频率下限频率设定频率图 3.8 最低频

57、率、最高频率和设定频率关系当频率设定值（包括数字设定和模拟设定）大于上限频率时，系统将自动将其限制为上限频率；当设定值小于最低频率时，系统将其自动限制为最低频率。以避免因误操作使频率设置过大，超出设备的允许转速范围，损坏设备。上限频率设定值应大于下限频率小于最大频率。6)始动频率： 变频器的初始启动频率。设定范围 0.1 Hz 最高频率，分辨率为 0.1Hz，系统缺省设置为 0.5Hz；图 3.9 始动频率 28WIN-HV 高压变频器使用说明书注意：如果始动频率过高，有可能导致变频器输出过电流故障。7)加速时间：电机从静止加速到最高频率的时间，设定范围 1255，分辨率为 4 秒，系统缺省设

58、置为15*4 秒；注意：如果加速时间设置过短，有可能导致变频器输出过电流状态，从而引发变频器限流功能，电机实际加速时间将超过设定值。8)减速时间：电机从最高频率减速到静止所需的时间，设定范围 1255 秒，分辨率为 4 秒，系统缺省设置为 15*6 秒；注意：如果减速时间设置过短，有可能导致变频器过电压故障。9)转矩提升：提高对应频率下的输出电压，以提升低速运行时的电机转矩，设定范围为 015，选 0 时没有提升，选 15 时提升力度最大；系统缺省设置为 1；注意：如果转矩提升力度过大，有可能导致变频器输出过电流状态，从而引发变频器限流功能。要根据实际负载情况，来设置转矩提升值。图 3.10

59、转矩提升10) 变频器编号：WIN-HV 系列变频器可以通过上位机对其进行监控。一台上位机最多可以同时监控 32台变频器，每台变频器通过本参数设定不同的地址编号，该编号即为这台变频器与上位机之间通讯的身份标识。编号范围为 031，系统默认值为 0；11) 跳转频率 1 上限、跳转频率 1 下限、跳转频率 2 上限、跳转频率 2 下限： 在运行频率范围内，系统可能存在共振点，在共振点附近运行震动较大。为了避开共振点，变频器设有两个跳转频率范围。除非在加速或减速过程中，否则变频器不在这两个范围内运行；跳转频率上限为跳转频率范围的上限值，跳转频率下限为跳转频率的下限值。如果该跳转频率的上限与下限相等

60、，则该跳转频率点无效。设定范围 0.150 Hz，分辨率为 0.1Hz。29WIN-HV 高压变频器使用说明书图 3.11 跳转频率当设定频率在跳转频率范围内时，变频器输出频率将自动调整为跳转频率的上限或下限频率。12) 单元旁路级数：功率单元为可选项，功率单元无旁路功能时，此项无效。允许每相旁路单元的个数。设定范围为 0，1，2。当某个功率单元发生熔断器故障、过热和 IGBT 故障而不能继续工作时，该单元及其另外两相相应位置上的单元将自动旁路，以保证变频器连续工作，并发出旁路告警。此时，因为每相串联的功率单元数减少，输出电压将降低，使变频器降额运行。对 6kV 变频器而言，每减少一级功率单元