湖北三环III型高压变频器用户手册(V10)

1、空冷型SH-HVF系列型高压变频器说明书PAGE PAGE 83地址：武汉东湖高新区武大科技园 电话传真冷型SH-HVF系列型高压变频器说明书2009年7月第一版湖北三环发展股份有限公司Hubei Sanhuan Development Corporation Limited版 权未经湖北三环发展股份有限公司明确的书面许可，不得为任何目的、以任何形式或手段复制或传播本手册的任何部分。 本手册的所有版权属于湖北三环发展股份有限公司。声 明本手册的内容如有更改，恕不另行通知。本手册中出现的界面可能会与您的系统界面略有不同，那是因为您使用的是我

2、们的升级产品，或是您正使用的产品版本还未升级。手册前言SH-HVF系列高压变频器是由湖北三环发展股份有限公司推出的具有战略意义的工业智能高压变频控制系统。本手册是SH-HVF系列高压变频器的用户操作手册，其目的是用来帮助用户和本公司相关技术人员及工程实施人员了解和掌握SH-HVF系列高压变频器的基本原理、调试流程、操作方法以及使用和维护过程中的各种注意事项。用户在使用之前务必仔细阅读本手册，并按照手册中的要求进行操作和使用，以免产生不必要的安全隐患和设备故障。适用范围本手册适用于SH-HVF系列型高压变频器的使用。本手册的图片和内容以调试系统为例进行讲解，如果在使用中发现界面与本手册中界面有所

3、不同，请以实际使用的系统为准。目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc240853613 注意事项 PAGEREF _Toc240853613 h 1 HYPERLINK l _Toc240853614 第一章 三环高压变频器的介绍 PAGEREF _Toc240853614 h 3 HYPERLINK l _Toc240853615 一 高压变频器应用的意义 PAGEREF _Toc240853615 h 3 HYPERLINK l _Toc240853616 二 SH-HVF系列型高压变频器简介 PAGEREF _Toc240853616 h 3 HYPER

4、LINK l _Toc240853617 三 结构简介 PAGEREF _Toc240853617 h 6 HYPERLINK l _Toc240853618 四 技术指标 PAGEREF _Toc240853618 h 10 HYPERLINK l _Toc240853619 第二章 硬件部分 PAGEREF _Toc240853619 h 12 HYPERLINK l _Toc240853620 一 主电路部分 PAGEREF _Toc240853620 h 12 HYPERLINK l _Toc240853621 1 移相隔离变压器 PAGEREF _Toc240853621 h 12

5、HYPERLINK l _Toc240853622 2 功率单元 PAGEREF _Toc240853622 h 12 HYPERLINK l _Toc240853623 二 主控部分 PAGEREF _Toc240853623 h 14 HYPERLINK l _Toc240853624 1 硬件结构 PAGEREF _Toc240853624 h 14 HYPERLINK l _Toc240853625 2 主控部分负责的主要功能 PAGEREF _Toc240853625 h 15 HYPERLINK l _Toc240853626 3 主控部分的工作过程 PAGEREF _Toc240

6、853626 h 16 HYPERLINK l _Toc240853627 三 旁路系统 PAGEREF _Toc240853627 h 16 HYPERLINK l _Toc240853628 1 旁路系统硬件构成 PAGEREF _Toc240853628 h 16 HYPERLINK l _Toc240853629 2 机械旁路与电气旁路的比较 PAGEREF _Toc240853629 h 17 HYPERLINK l _Toc240853630 3 旁路部分负责的主要功能 PAGEREF _Toc240853630 h 17 HYPERLINK l _Toc240853631 第三章

7、 触摸屏操作界面介绍 PAGEREF _Toc240853631 h 18 HYPERLINK l _Toc240853632 一 主画面 PAGEREF _Toc240853632 h 18 HYPERLINK l _Toc240853633 二“运行状态”界面 PAGEREF _Toc240853633 h 19 HYPERLINK l _Toc240853634 三“运行设置”界面 PAGEREF _Toc240853634 h 21 HYPERLINK l _Toc240853635 四 “历史消息”界面 PAGEREF _Toc240853635 h 23 HYPERLINK l _

8、Toc240853636 五 “参数设置”界面 PAGEREF _Toc240853636 h 25 HYPERLINK l _Toc240853637 六 “运行参数”界面 PAGEREF _Toc240853637 h 26 HYPERLINK l _Toc240853638 七 “保护”界面 PAGEREF _Toc240853638 h 28 HYPERLINK l _Toc240853639 八 “模拟量参数”界面 PAGEREF _Toc240853639 h 36 HYPERLINK l _Toc240853640 九 “调试参数”界面 PAGEREF _Toc240853640

9、 h 42 HYPERLINK l _Toc240853641 十 “电机参数”界面 PAGEREF _Toc240853641 h 43 HYPERLINK l _Toc240853642 十一 “飞车启动”参数界面 PAGEREF _Toc240853642 h 44 HYPERLINK l _Toc240853643 十二 “闭环控制”参数界面 PAGEREF _Toc240853643 h 45 HYPERLINK l _Toc240853644 十三 “系统参数”界面 PAGEREF _Toc240853644 h 46 HYPERLINK l _Toc240853645 第四章 用

10、户安装调试步骤和规程 PAGEREF _Toc240853645 h 49 HYPERLINK l _Toc240853646 一 最终客户基本信息 PAGEREF _Toc240853646 h 49 HYPERLINK l _Toc240853647 二 变频器和电机参数 PAGEREF _Toc240853647 h 49 HYPERLINK l _Toc240853648 三 负载的主要参数 PAGEREF _Toc240853648 h 49 HYPERLINK l _Toc240853649 四 安装环境 PAGEREF _Toc240853649 h 50 HYPERLINK l

11、 _Toc240853650 五 上电前检查确认 PAGEREF _Toc240853650 h 50 HYPERLINK l _Toc240853651 六 控制电源上电调试 PAGEREF _Toc240853651 h 52 HYPERLINK l _Toc240853652 七 限流电阻反送电调试 PAGEREF _Toc240853652 h 53 HYPERLINK l _Toc240853653 八 高压上电调试试验 PAGEREF _Toc240853653 h 54 HYPERLINK l _Toc240853654 九 高压上电负载试验 PAGEREF _Toc240853

12、654 h 55 HYPERLINK l _Toc240853655 附件一 功率单元检查记录 PAGEREF _Toc240853655 h 56 HYPERLINK l _Toc240853656 附件二 调试过程中参数记录 PAGEREF _Toc240853656 h 57 HYPERLINK l _Toc240853657 附件三 现场遗留问题记录 PAGEREF _Toc240853657 h 57 HYPERLINK l _Toc240853658 第五章 原理 PAGEREF _Toc240853658 h 58 HYPERLINK l _Toc240853659 一 简介 P

13、AGEREF _Toc240853659 h 58 HYPERLINK l _Toc240853660 二 主电路 PAGEREF _Toc240853660 h 58 HYPERLINK l _Toc240853661 三 单元控制方式 PAGEREF _Toc240853661 h 60 HYPERLINK l _Toc240853662 第六章 报警、故障以及处理措施 PAGEREF _Toc240853662 h 63 HYPERLINK l _Toc240853663 第七章 变频器的启动、停止、升降频运行 PAGEREF _Toc240853663 h 67 HYPERLINK l

14、 _Toc240853664 第八章 设备包装、运输、贮存及安装 PAGEREF _Toc240853664 h 69 HYPERLINK l _Toc240853665 一 包装 PAGEREF _Toc240853665 h 69 HYPERLINK l _Toc240853666 二 运输 PAGEREF _Toc240853666 h 69 HYPERLINK l _Toc240853667 三 贮存 PAGEREF _Toc240853667 h 69 HYPERLINK l _Toc240853668 四 土建安装 PAGEREF _Toc240853668 h 70 HYPERL

15、INK l _Toc240853669 五 电气安装 PAGEREF _Toc240853669 h 74 HYPERLINK l _Toc240853670 六 变频器总图 PAGEREF _Toc240853670 h 76注意事项SH-HVF系列高压变频器在设计时已充分考虑到个人安全问题。然而，与任何其它高压设备一样，有大量的内部连接存在着致命电压。另外，某些内部元器件温度很高，所以也不能随意触摸。为安全起见，在SH-HVF系列高压变频器现场或附近工作时请遵从如下规则：在进行任何维护或检修工作之前，必须严格遵守正确的操作规程。在确认变频器已经不发烫和不带电之前，千万不要触摸变频器柜内任何

16、部位。在安装外部接线时，遵从标准的以及当地的安全性规则。低压（ELV）电缆和CE安全标准规定的任何其它电缆之间必须有保护隔离部分。千万不要以为关断输入端断路开关后柜内就不再存在任何危险电压，相反，电压仍然存在于断路开关的输入端子上，或存在从其它地方来的电压，如单元电容器尚未放电完毕时。操作时请一直保持单手操作，穿戴安全防护鞋，带防护眼镜，并有其他人同时在场。只能使用符合高压测量要求（仪器内部提供绝缘，而不是通过将机壳接地）的仪器（如万用表、示波器等）。千万不要移去保护罩（标有高压符号）或试图测量保护罩下的电路。接触或测量柜内元器件时必须十分小心，千万注意防止表棒碰在一起或接触到其它端子。当打开

17、断路器（关断）并关闭电源后变频器柜内仍然可能存在危险电压。 不要在柜门打开时运行变频器。只有专业人员才能安装、操作、检修和维护变频器，专业人员是指“熟悉设备的结构和操作及其安全意识强的人”。高压供电时千万不要断开控制电源，否则将导致严重的系统过热或单元损害。不要将易燃材料放置在柜里面、上面或附近，包括设备图纸和手册。确定使用平坦的平板车座运输SH-HVF系列高压变频器。卸车之前，请确定用于存放和固定变频器的混凝土底座是水平的。当提升变频器系统时一定要确认起重机、钢绳和钩子有足够的吨位，避免柜体落地或下降过快而损坏变频器。不要使用叉车提升没有叉车提升孔的电柜。确定叉车齿适合叉车提升孔并保证有足够

18、的长度。当损坏的元器件（如电容等电子元器件）需要废弃处理时，必须遵照当地的法规和要求。变频器工作期间，距离变频器1米处的标称加权声级可超过50dB。在靠近或接触变频器柜内元器件时一定要消除静电（ESD）。印刷线路板上有许多元器件对静电很敏感，接触或维护这些元器件的工作只能由专业人员完成，并且必须在阅读和理解了正确的静电技术之后。必须遵从以下关于静电放电的指导，可以大大减少静电对印刷线路板上元件的危害。确定接触变频器印刷线路板的人员正确戴好接地防静电手躅环，该手躅环必须通过1M电阻接地。接地装备可在大多数电气商店里买到。静电可通过接触接地的导电体（如金属片）加以消除。静电敏感器件在运输时必须使用

19、抗静电袋存放。手持印刷线路板时，总是握住边缘部分。不要使印刷线路板在任何表面（桌面或工作台面）上滑动。如有可能，请在具有导电表面（通过1M电阻接地）的工作台上进行PCB板的维护工作。如没有合适的导电工作台，可用干净的钢板或铝板代替。避免使用塑料、苯乙烯等非导体材料。它们均能产生大量的静电而且不容易被释放。使用带接地端的电烙铁。同时，在去锡时使用金属的真空型吸锡器或铜编织线。将元件交给公司修理时，必须使用防静电安全包装，以防止由于静电进一步损坏元器件。第一章 三环高压变频器的介绍一 高压变频器应用的意义1 节能（1） 变频调速彻底改变了由于设备设计余量而导致“大马拉小车”现象，解决了因电机定速旋

20、转不可调节而导致的能量损耗问题；（2） 由于负载挡板或阀门调节导致的大量节流损失，变频后不再存在；（3） 某些工况负载需频繁调节，用挡板调节线性太差，跟不上工况变化速度，故能耗很高；而变频调节响应极快，基本与工况变化同步；（4） 功率因数由变频前的0.85左右提高到0.95以上，减少了线路损耗；（5） 高压变频器本身损耗极小，整机效率在98以上。2 由于高压变频器优越的软启动/停止功能（可以零转速启动），大大降低了启动冲击电流对电动机和电网的冲击，有效减小了电机故障，从而延长了电机的检修周期和使用寿命，同时还有效避免了冲击负荷对电网的不利影响。3 由于高压变频器输入功率因数在95以上，不仅无需

21、功率补偿，还可提高电网的功率因数，减少了无功损失。4 变频调节后，不需要再手动调节，可延长负载以及进出口门的使用寿命，减少检修维护费用。5 由于高压变频器特有的平滑调节电机负载的转速，从而大大减少了负载以及电机的机械磨损，同时降低了轴承、轴瓦的温度，有效减少了检修费用，延长了设备的使用寿命。6 使用变频调节，可实现参数的实时恒定运行，提高了系统运行的安全稳定性。7 由于变频调速采用自动控制，进一步提高了设备运行控制和系统运行管理的自动化水平，从而真正实现自动调节，大大增强了运行的安全可靠性。二 SH-HVF系列型高压变频器简介SH-HVF系列型高压变频器是由湖北三环公司研制开发的新一代高压变频

22、器，采用直接高高变换的方式，多电平串联倍压的技术方案，优化的PWM控制算法，实现优质的可变频变压（VVVF）的正弦电压和正弦电流的输出。产品具有以下特点。矢量控制方式SH-HVF系列型高压变频器具有V/F控制和矢量控制两种控制方式，矢量控制通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，它不仅控制电流的大小，而且控制电流的相位，大大提高了动态性能，具有启动转矩大、动态响应好、调速精度高、调速范围宽等特点；飞车启动功能变频器具有飞车启动功能，可分别实现变频器正向、反向及双向飞车启动，具有快速“变频-工频-变频投切”功能，满足负载的连续运行要求；

23、高高方式采用移相变压器输入，单元串联方式直接高压输出；风冷设计独特的风道设计，在室温50时，设备能可靠运行。采用顶部散热方式，维护方便。风机选用国际知名品牌产品，经久耐用；模块化设计功率单元采用模块化设计，可任意互换，拆装方便，只需装卸5个螺丝；友好的人机界面人机接口采用全中文界面触摸屏，所有操作均可通过按钮或DCS接口输入，最大限度避免触摸屏的误操作，报警实时记录，并能对报警准确定位和历史记录存储；可靠的设计（1）单元与控制部分采用光纤通讯；（2）单元热备设计；（3）外围控制部件采用PLC；（4）主回路重要器件采用进口优质品牌，所有主回路器件额定运行参数实际运行的2倍选购，变压器按电机额定功

24、率的1.21.5倍容量配置，配置底部散热风机和顶部散热风机；灵活的用户接口接口方式可采用硬接线方式也可采用通讯方式。接口状态信息除系统设定外，提供由用户自定义的输出接口（用户只需在人机界面进行设定对应I/O输出的内容即可）；高效率、高功率因素整机效率98%,功率因素95%； 低谐波当每相6单元串联时，采用每相36脉冲整流，高频载波比使得输出谐波空载时4%,负载时2%；宽电压输入范围输入电压在85%115%，频率在45Hz55Hz范围内波动时，设备均能正常工作；小的dv/dt由于采用单元串联输出方式，dv/dt小，延长了IGBT的寿命并且降低了对整个设备绝缘要求；单元冗余热备技术确保设备能输出额

25、定电压；特有的单元旁路技术采用接触器机械式旁路执行机构，以独立的旁路控制板控制和独立的供电电源供电，确保单元故障时能够可靠旁路，有效避免了因功率单元失电导致旁路不能正常动作的情形；线电压的自动均衡技术当某相的某个或几个单元故障被旁路时，为确保变频器输出电压等级及功率要求，SH-HVF系列高压变频器采用特有的线电压控制方式，在不随意切除与故障单元同一位置单元的情况下，保证整个变频器输出线电压平衡，最大限度地满足现场运行工况；瞬时掉电无干扰高压瞬时掉电在10个周波内能输出转矩无脉动，当高压及控制电源同时掉电时，变频器系统能够稳定运行至安全停机；控制回路设计双电源切换一路由用户供给控制电源，另一路来

26、自高压输入隔离变压器，双回路自动切换保证在控制电源掉电后，设备无影响；特有的过电压保护技术设计中充分考虑操作过电压和雷电过电压对设备的影响，在主回路和控制回路针对不同的过电压采用不同的处理措施，提高设备的可靠性；进线柜可选可根据用户不同的要求配置进线柜；三 结构简介SH-HVF系列高压变频器柜由变压器柜、功率单元柜，进线柜(含控制柜)三部分组成。（注： 6kV(P630kW)及10kV(P500kW)变频器采用MINI型一体化设计； 同一电压等级变频器所安装的风机数量因功率大小不同而不同，以下尺寸图中风机数量并非标准风机数量）。 1、下图为6KV（710KWP1250KW）一拖一变频器的尺寸图

27、（单位：mm）：(1) 变压器柜：长2100mm深1200mm高2200mm(2) 功率单元柜：长1880mm深1200mm高2200mm(3) 进线柜：长1050mm深1200mm高2200mm(4) 整个柜体总尺寸：长5030mm深1200mm高2200mm2、下图为6KV（710KWP1250KW）一拖二变频器的尺寸图（单位：mm）：(1) 变压器柜：长2100mm深1200mm高2200mm(2) 功率单元柜：长1880mm深1200mm高2200mm(3) 进线柜：长2100mm深1200mm高2200mm(4) 整个柜体总尺寸：长6080mm深1200mm高2200mm3、下图为1

28、0KV（630KWP1250KW）一拖一变频器的尺寸图（单位：mm）：(1) 变压器柜：长2100mm深1200mm高2200mm(2) 功率单元柜：长2400mm深1200mm高2200mm(3) 进线柜：长1050mm深1200mm高2200mm(4) 整个柜体总尺寸：长5550mm深1200mm高2200mm4、下图为10KV（630KWP1250KW）一拖二变频器的尺寸图（单位：mm）：(1) 变压器柜：长2100mm深1200mm高2200mm(2) 功率单元柜：长2400mm深1200mm高2200mm(3) 进线柜：长2100mm深1200mm高2200mm(4) 整个柜体总尺寸

29、：长6600mm深1200mm高2200mm以上任何型号的SH-HVF系列高压变频器，在运输过程中，变压器柜、功率单元柜、进线柜均可拆开运输、拼装。安装时，风机罩壳必须延伸至室外，形成室内和室外循环通风。四 技术指标序号项目参数备注1使用标准中华人民共和国电力行业标准 DL/T9942006火电厂风机水泵用高压变频器2 型式及型号SH-HVF-Y6K/( )根据用户需要而定3制造商及产地制造：湖北三环发展股份有限公司 产地：武汉4安装地点室内5技术方案 直接高-高方式6对电动机要求普通三相异步电动机7变频器输入侧有无熔断器有8额定输入电压/允许变化范围3kV/15，6kV/15，10kV/15

30、9系统输入电压3kV/6kV/10kV10系统输出电压03kV，06kV，010kV11系统输出电流根据功率及其现场工况而定12逆变侧最高输出电压3.3kV/6.3kV/11kV13额定容量根据用户需要而定14额定输入频率/允许变化范围50Hz/1015对电网电压波动的敏感性不敏感16变频器效率98型号不同参数略有差别17谐波218可靠性指标（平均无故障工作时间）30000h19输入侧功率因数95型号不同参数略有差别20控制方式V/F控制和矢量控制 21控制电源20A，380VAC22整流形式及元件参数3相不可控整流23逆变单元形式H桥逆变24传动象限二象限25电隔离部分是否采用光纤电缆采用光

31、纤通信型号：HFBREUS100厂家：美国安捷伦26噪声等级60dB27冷却方式强制风冷28冷却系统故障对变频器的影响在允许范围内，报警不跳机29过载能力120时60s，150时5s，200时立即保护30变压器损耗1.5型号不同参数略有差别31系统总损耗2.032标准控制连接硬接线33模拟量信号（输入）规格及数量4-20mA，2 路根据用户需要扩展34模拟量信号（输出）规格及数量4-20mA，2 路35开关量信号（输入）规格及数量10（继电器干式节点）36开关量信号（输出）规格及数量14（继电器干式节点）37操作键盘触摸屏38界面语言中文或英文根据用户要求而定39变频装置外形尺寸(以一拖一 6

32、KV/710KWP1250KW为例)长5030mm深1200mm高2200mm40变频装置重量(以一拖一6KV/710KWP1250KW为例)4000Kg左右41盘前维护或盘后维护盘前维护（可靠墙）42是否需要输出滤波器不需要43是否提供输出滤波器不提供44售后服务的承诺24小时内响应第二章 硬件部分一 主电路部分针对高压变频器不同的电压等级（3kV/6kV/10kV）和功率大小，单元电压以及数目会有所不同，但基本原理相同。注：以下以3KV 三单元串联高压变频器为例，其主电路示意图如下图2-1 所示，其中主要包括如下几个部分： 1 移相隔离变压器为功率单元提供电源的变压器次级绕组在绕制时相互之

33、间有一定的相位差，这样既大大降低了输入谐波电流，也使得功率因数在较高或满载负荷时能达到95以上。以3KV为例，图2-1中的移相隔离变压器采用18 脉冲整流，输入电流谐波满足企业标准和IEEE519的规定和要求。在实际制造时，脉冲整流数目还可以更多一些，例如采用30或36脉冲整流电路结构，当然，那样将增加变压器绕制工艺的难度。2 功率单元单元的输入电压根据变频器型号以及单元数目而定；图2-1中每相有3个单元，3相共9单元，其中每个单元都完全一样，可以互换使用，大大提高了系统维护性和批量生产性。表2-1 功率单元参数表线电压（KVAC）单元输入电压（VAC）功率单元个数功率范围（KW）IGBT选型

34、值型型或型型型或型3420630或6903*53*3或3*4最大250075A、100A、150A、200A、300A、400A、600A、800A、1000A、1200A63*63*5或3*6最大500075A、100A、150A、200A、300A、400A、600A、800A、1000A、1200A103*123*8或3*9最大860075A、100A、150A、200A、300A、400A、600A、800A、1000A、1200A图2-1 SH-HVF系列3KV高压变频器主电路示意图图2-2 功率单元示意图由图2-2可知，一个完整的功率单元主要由熔断器、整流桥、电解电容、IGBT、单

35、元驱动板、旁路执行机构等几个部分构成。 其中：（1）熔断器：主要起过流保护作用；（2）整流桥：把三相交流整流成直流。（3）电解电容：起存储能量以及滤波平滑波形的作用；（4）IGBT：功率开关器件，通过控制IGBT的开关得到所需的PWM波形(DC-AC 的逆变过程)；（5）旁路执行机构：当某单元出现故障时，通过旁路执行机构可以把该故障单元从电气上旁路掉，从而使得整台高压变频器仍然可以继续工作；（6）单元驱动板：负责和主控通讯，接受主控发送的IGBT 的开关控制信号并把故障信息报告给主控（如过压/欠压/IGBT 损坏/通讯异常等故障）；同时控制/驱动4个IGBT的开关。二 主控部分1 硬件结构 主

36、控系统在控制柜内，由一个机架和几块控制板组成主控盒，参见图2-3。图2-3 主控盒硬件构成主控部分的硬件构成如上图2-3所示，由一块底板，1块采样接口板、1块采样板、1块主控板以及3块光纤接口板，共7块PCB板构成，各PCB板的说明如下： （1）主控底板：底板主要给各子板提供连接线，上有16个96针插座，6块子板分别通过插座与底板连接；从左至右分别为：采样接口板、采样板、4个备用插座、主控板以及3块光纤接口板。（2）采样接口板：其功能是将三相电压、电流模拟信号及数字输入输出信号隔离转换。（3）采样板：将采样接口板输出信号进行处理后输入给主控板。（4）主控板：该板是主控部分的核心，主控部分的主要

37、功能几乎均由该板控制以及实现。（5）光纤接口板：3块光纤接口板的原理图相同，每块板从上至下分别为A相/B相/C相，板上的主要器件为光电转换模块。另外该板上还有波形采样叠加电路，可以在实验室很方便地用示波器观察各相波形。主控盒由一个独立的电源供电。控制的核心部分是主控板，主控板控制系统中每一块板的工作，其上有闪存卡，在更换主控板的情况下可以将它从微机板上拆下来。闪存卡上包含所有的参数信息以及变频器的系统程序，所以可以更换主控板而无须对主控板重新编程。SH-HVF系列高压变频器的主控部分处在PLC 和单元之间，如下图2-4 所示。图2-4 高压变频器控制部分结构示意图2 主控部分负责的主要功能（1

38、）与PLC 双向通讯，从PLC 接受诸如目标频率/目标电压等信息；同时把故障信息/当前频率/当前电压等反馈给PLC。（2）根据目标频率，产生符合频率/电压/相位的各单元开关波形，并通过光纤发送到各单元驱动板。（3）从单元驱动板接收故障信号并做出单元旁路等处理。（4）与旁路控制板通讯，通知应被旁路的故障单元号。3 主控部分的工作过程主控部分的逻辑功能主要由采样接口板、采样板、主控板、光纤接口板、主控底板来配合完成。其工作过程如下:（1）用户通过触摸屏或者远程模拟信号告诉PLC所需的运行频率（或者转速）；（2）主控板和PLC通过串口通讯，得到当前的工作频率和电压；（3）主控板根据需要的频率和电压实

39、时生成所有单元的PWM 波形；（4）主控板同时和所有单元驱动板通讯（通过光纤接口板上的收发光模块），把各单元的开关状态发给各驱动板，同时获得各单元的状态；（5）根据单元的故障情况（如果有），做出相应的处理，并把工作模式和故障情况报告给PLC；（6）和旁路控制板通讯，发送旁路指令（如果有单元需要旁路），同时接收并检查旁路执行机构的状态以检验它们是否在要求的状态下。三 旁路系统1 旁路系统硬件构成图2-5 旁路系统的硬件结构图如上图2-5 所示，旁路部分硬件主要由旁路控制板、隔离驱动模块、旁路执行机构以及相关连接线构成：（1）旁路控制板：通过光纤和主控通讯，接受当前需要旁路的单元编号，返回各单元旁

40、路执行机构状态。（2）隔离驱动模块：起隔离和加强驱动能力的作用；（3）旁路执行机构：完成把故障单元从主回路里旁路的任务。2 机械旁路与电气旁路的比较需要特别注意的是，三环高压变频器采用的是机械旁路方式，而国内其他大部分高压变频器厂家采用的是电气旁路方式。三环高压变频器所用的机械旁路方式（后简称机械旁路）和其他厂家采用的电气旁路两者的根本区别如下：（1）机械旁路采用旁路模块来完成旁路，而电气旁路方式则往往采用可控硅/IGBT 等电子元件；（2）机械旁路的旁路执行机构是独立的部分，不管故障单元上驱动板/功率器件/通讯光纤等器件如何损坏，都不会影响旁路功能，可靠性比较高；而电气旁路往往需要由单元驱动

41、板来控制，当驱动板上任何元件发生问题，都将使得旁路功能陷于失控的危险状态，所以电气旁路的可靠性差。3 旁路部分负责的主要功能（1）与主控FPGA板通过光纤双向通讯，得知故障信息并报告旁路执行机构目前状态。（2）根据故障信息驱动旁路执行机构动作，把故障单元从主回路中旁路出来。第三章 触摸屏操作界面介绍一 主画面触摸屏上电后，显示界面如下： 图3-1 主界面名称特性说明范围权限给定输入框运行状态下，变频器给定运行频率。0-50Hz0运行显示框运行状态下，变频器输出频率。0-50Hz电压显示框运行状态下，变频器输出电压。0- V电流显示框运行状态下，变频器输出电流。0- A有功显示框运行状态下，变频

42、器输出有功功率。0- kW图示栏显示框变频器主回路开关状态指示。运行状态按钮显示“运行状态”界面。0报警复位按钮有报警或故障信息触发时，按“报警复位”按钮确认并复位报警消息。0报警指示灯有报警信息触发时，“报警”指示灯显示，正常状态隐藏。故障指示灯有故障信息触发时，“故障”指示灯显示，正常状态隐藏。时间显示栏显示PLC系统时间。二“运行状态”界面在主界面中，按“运行状态”按钮或快捷键F2，进入“运行状态”界面图3-2，显示高压变频器基本运行状态，此操作权限等级“0”。此界面上半部分为显示框区域，下半部分为操作按钮区域。 图3-2 运行状态界面名称特性说明默认值权限运行频率显示框变频器运行时的实

43、际运行频率。0- HZ反馈补偿显示框变频器运行时实际补偿的频率。0- HZ远程转速显示框控制方式为转速时，给定的目标转速。0-100%电压Uab显示框变频器运行时，输出的线电压Uab。0- V电压Ubc显示框变频器运行时，输出的线电压Ubc。0- V电压Uca显示框变频器运行时，输出的线电压Uca。0- V电流Ia显示框变频器运行时，输出的相电流Ia。0- A电流Ib显示框变频器运行时，输出的相电流Ib。0- A电流Ic显示框变频器运行时，输出的相电流Ic。0- A无功功率显示框变频器运行时，输出的无功功率。0- A功率因数显示框变频器运行时，输出功率因数。0-1运行方式显示框与控制柜面板 变

44、频/工频/调试开关位置对应启动方式显示框与控制柜面板 远程/就地开关位置对应控制方式显示框通过触摸屏设置频率/转速控制方式，频率控制时，变频器以设定频率为参考控制；转速控制时，变频器以远程转速为参考控制。控制模式显示框开环或闭环控制显示。QS1状态显示框进线柜开关QS1状态，显示“分”与“合”。QS2状态显示框进线柜开关QS2状态，显示“分”与“合”。QS3状态显示框进线柜开关QS3状态，显示“分”与“合”。风机状态显示框风机是否合闸显示，显示“合”表示风机合闸。预充电状态显示框具备预充电功能设备，显示预充电动作状态。允许合闸显示框显示“允许”表示允许合闸。变频就绪显示框显示“就绪”表示允许远

45、程启动。变频报警显示框显示“报警”表示变频器有报警，可通过触摸屏复位按钮或者是远程复位按钮复位报警变频故障显示框显示“故障”表示变频器有故障，可通过触摸屏复位按钮或者是远程复位按钮复位故障。变频运行显示框变频器启动成功后，显示“运行”；停止后显示“停止”。通讯状态显示框显示PLC与主控通讯状态，正常为0-255之间循环。运行时间显示框变频器累计运行的时间。消息文本显示框变频器启动、停止时有些提示消息通过此窗口提示给用户。运行设置按钮进入运行设置界面，快捷键“F2”。1消息一览按钮进入历史消息记录界面，快捷键“F3”。0参数设置按钮进入参数设置菜单界面，快捷键“F4”。2帮助按钮为用户提供相关帮

46、助信息，快捷键“F1”。0ESC按钮退出此界面，返回上一级界面，快捷键“F6”。0三“运行设置”界面在“运行状态”等界面中，按“运行设置”按钮或快捷键F2，操作权限等级为“1”，进入“运行设置”界面图3-3，用户在此界面上完成高压变频器基本运行方式的设置。图3-3 运行设置界面名称特性说明默认值权限控制方式显示框/按钮变频器运行时的控制方式设置。变频器可实现频率和转速两种控制方式。频率控制时，变频器以设定频率为参考控制；转速控制时，变频器以远程转速为参考控制。频率1控制模式显示框/按钮变频器运行时的控制模式设置。变频器可实现开环和闭环两种控制模式。开环控制时，变频器以设定频率或外部给定转速信号

47、控制速度；闭环控制时，变频器以目标值与反馈值为参考控制速度。开环1速度给定显示框/按钮速度开关量给定：根据用户要求可以设定高速、低速两种速度自动给定；速度模拟量给定：根据用户工况要求实时给定速度。模拟量1停止跳开关显示框/按钮变频器停止时，是否允许跳用户侧开关。允许1飞车启动显示框/按钮根据用户工况要求，设定是否允许飞车启动。不允许1旋转方向显示框/按钮负载启动前，自由旋转方向设置。正向2工频旁路显示框/按钮选用自动柜配置时，根据用户工况要求，设定手动/自动工频旁路方式。手动1运行状态按钮进入运行状态界面，快捷键“F2”。0消息一览按钮进入历史消息记录界面，快捷键“F3”。0参数设置按钮进入参

48、数设置菜单界面，快捷键“F4”。2帮助按钮为用户提供相关帮助信息，快捷键“F1”。0ESC按钮退出此界面，返回主界面，快捷键“F6”。0频率控制界面如下：图3-4 频率控制界面转速控制界面如下：图3-5 转速控制界面四 “历史消息”界面在“运行状态”等界面中，按“消息一览”按钮或快捷键F3，操作权限等级为“0”，将进入图3-6历史消息界面。进入如图3-6消息界面后，按钮“报警消息一览”显示历史所有报警信息，按钮“事件消息一览，显示历史所有用户操作信息。按钮“报警消息清除”以及按钮“事件消息清除”分别清除对应的存储记录。名称特性说明权限报警消息一览按钮显示实时和历史报警信息。0事件消息一览按钮显

49、示实时和历史事件信息。0报警消息清除按钮清除历史报警信息。2事件消息清除按钮清除历史事件信息。2运行状态按钮进入运行状态界面，快捷键“F2”。0运行设置按钮进入运行设置界面，快捷键“F3”。1参数设置按钮进入参数设置界面，快捷键“F4”。2帮助按钮为用户提供相关帮助信息，快捷键“F1”。0ESC按钮退出此界面，返回主界面，快捷键“F6”。0图3-6 历史消息界面报警消息记录界面：图3-7 报警记录界面事件消息记录界面：图3-8 事件记录界面五 “参数设置”界面在“运行状态”等界面中，按“参数设置”按钮或快捷键F4，操作权限等级为“2”，将进入图3-9 参数设置界面。名称特性说明权限运行参数按钮

50、设置相关运行参数，详细画面附后。2保护参数按钮设置相关保护参数，详细画面附后。2模拟量参数按钮设置相关模拟量参数，详细画面附后。2调试参数按钮设置相关调试参数，详细画面附后。2电机参数按钮设置相关电机参数，详细画面附后。2飞车启动按钮设置相关飞车启动参数，详细画面附后。2系统参数按钮设置相关系统参数，详细画面附后。3闭环控制按钮设置相关闭环控制参数，详细画面附后。2运行状态按钮进入运行状态界面，快捷键“F2”。0运行设置按钮进入运行设置界面，快捷键“F3”。1消息一览按钮进入历史消息界面，快捷键“F4”。0帮助按钮为用户提供相关帮助信息，快捷键“F1”。0ESC按钮退出此界面，返回主界面，快捷

51、键“F6”。0图3-9 参数设置界面六 “运行参数”界面在“参数设置”界面中，按“运行参数”按钮，操作权限等级为“2”，将进入图3-10 运行参数界面。名称特性说明默认值范围频率分段输入框变频增减频的时间可以分为三段设置。10，300-50Hz增频速度输入框按三段可以设置三重不同的增频速度。5，5，50.5- S/Hz减频速度输入框按三段可以设置三重不同的减频速度。8，8，81- S/Hz启动频率输入框变频器启动频率。0.50.1-50 Hz停止频率输入框变频器停止时封锁输出的频率。505-50Hz调频上限输入框远程转速给定时，调频范围的上限。500-50Hz调频下限输入框远程转速给定时，调频

52、范围的下限。200-50Hz高速输入框远程转速给定且开关量输入为高速状态时，电机高速运行频率设置。450-50Hz低速输入框远程转速给定且开关量输入为低速状态时，电机低速运行频率设置。200-50Hz振荡回避输入框可以输入三段频率范围，在此频率范围内，变频器不会长期运行。14，24，340-50Hz校时按钮通过此按钮可以调整变频器的时间，快捷键“F2”，详细界面附后。ESC按钮退出此界面，返回参数设置界面, 快捷键“F6”。图3-10 运行参数界面校时界面如下：图3-11 校时界面名称特性说明默认值范围年输入框输入修改后的年份。2008月输入框输入修改后的月份。12日输入框输入修改后的日期。3

53、1时输入框输入修改后的时。0分输入框输入修改后的分。0秒输入框输入修改后的秒。0时间修改按钮输入新的时间后，点击“时间修改”，即完成时间修改。ESC按钮退出此界面，返回运行参数界面。七 “保护”界面在“参数设置”界面中，按“保护参数”按钮，操作权限等级为“2”，将进入图3-12 保护界面。图3-12 保护界面名称特性说明权限急停保护1按钮进入急停保护1界面，详细界面附后。2急停保护2按钮进入急停保护2界面，详细界面附后。2保护投切按钮进入保护投切界面，详细界面附后。2保护参数按钮进入保护参数界面，详细界面附后。2保护使能按钮进入保护使能界面，详细界面附后。2ESC按钮退出此界面，返回参数设置菜

54、单界面，快捷键“F6”。2急停保护1界面如下：图3-13 急停保护1界面名称特性说明默认值范围风机故障急停输入框从风机故障到变频器停机之间延时的时间。50-10s风机停止急停输入框从风机停止到变频器停机之间延时的时间。50-10s主回路掉电急停输入框从主回路掉电到变频器停机之间延时的时间。0.50-3s控制回路掉电急停输入框从控制回路掉电到变频器停机之间延时的时间。60-10s旁路掉电急停输入框从旁路掉电到变频器停机之间延时的时间。0.30-3s飞车启动急停输入框从飞车启动失败到变频器停机之间延时的时间。0.30-1s变压器超温急停输入框从变压器超温到变频器停机之间延时的时间。100-10s掉

55、电重启动急停输入框从主回路掉电重启动到变频器停机之间延时的时间。70-30s主控硬件故障急停输入框从主控硬件故障到变频器停机之间延时的时间。0.30-3s旁路通讯故障急停输入框从旁路通讯故障到变频器停机之间延时的时间。0.30-3s电压跟踪故障急停输入框从电压跟踪故障到变频器停机之间延时的时间。0.30-3sPLC通讯故障急停输入框从PLC通讯故障到变频器停机之间延时的时间。0.30-3sPLC通讯超时急停输入框从PLC通讯超时到变频器停机之间延时的时间。0.30-20s单元故障过流急停输入框从单元故障到变频器停机之间延时的时间。10-3s主控异常封锁急停输入框从主控异常封锁到变频器停机之间延

56、时的时间。300-60sESC按钮退出此界面，返回保护界面，快捷键“F6”。急停保护2子界面如下：图3-14 急停保护2界面名称特性说明默认值范围电流不平衡急停输入框前者为从电流不平衡到变频器停机之间延时的时间（单位为秒），后者为不平衡值相比额定电流的整定倍数（单位为%）。7s/20%过载急停输入框前者为从过载到变频器停机之间延时的时间（单位为秒），后者为过载值相比额定电流的整定倍数（单位为%）。60s/120%过流急停输入框前者为从过流到变频器停机之间延时的时间（单位为秒），后者为过流值相比额定电流的整定倍数（单位为%）。5s/150%速断急停输入框前者为从速断到变频器停机之间延时的时间（单

57、位为秒），后者为速断值相比额定电流的整定倍数（单位为%）。1s/200%电压不平衡急停输入框前者为从电压不平衡到变频器停机之间延时的时间（单位为秒），后者为不平衡值相比额定电压的整定倍数（单位为%）。7s/20%转矩限幅输入框变频运行时，变频器最大输出转矩。110%变-工切换频率下限输入框变频运行急停时，自动工频旁路设置为允许状态下，最低变频-工频切换频率值20HzESC按钮退出此界面，返回保护界面，快捷键“F6” 。保护投切界面如下：图3-15保护投切界面名称特性说明默认值范围风机故障急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1风机停止急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保

58、护无效。00-1电流不平衡急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1过载急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1过流急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1电压不平衡急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1主回路掉电急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1控制回路掉电急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1旁路掉电急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1飞车启动急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1主回路掉电重启动急停切除输入框为0表示保护有效，为1表

59、示保护无效。00-1旁路通讯故障急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1电压跟踪故障急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1PLC通讯故障急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1PLC通讯超时急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1变压器超温急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1主控硬件故障急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1单元过流或故障急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1主控异常封锁急停切除输入框为0表示保护有效，为1表示保护无效。00-1ESC按钮退出此

60、界面，返回保护界面，快捷键“F6”。保护参数界面如下：图3-16 保护参数界面名称特性说明默认值范围主回路掉电滤波时间输入框主回路电源检测传感器滤波时间。10-2s电机停止时间保护输入框变频器变频停止后，下次变频启动时间间隔。6000-600s远程转速给定死区设置输入框远程转速死区滤波设置。0.50-5%4-20mA转速信号丢失锁定输入框4-20mA转速信号丢失延时锁定时间。30-5s单相接地报警输入框单相接地报警延时报警时间。30-5sESC按钮退出此界面，返回保护界面，快捷键“F6”。保护使能界面如下：图3-17 保护使能界面名称特性说明默认值范围速断保护使能输入框为1表示功能有效，为0表