GTE1.5MW变频模块客户培训-第I部分-1.5MW变频器构成与功能

第一章、1.5MW变频器的构成及其功能1.1变频器工作原理1.2第一代变频器介绍1.3第二代变频器介绍1.4主动和被动crowbar网侧模块与电网相连，从电网获得电能输入。网侧模块采用三相全桥电路，在发电机为亚同步转速时，将从电网输入的690V/50Hz三相交流电整流成直流电，并在负载波动和电网输入波动的情况下，保持整流输出直流电压的稳定。在发电机为超同步转速时，工作在逆变状态下，向电网馈送能量并通过矢量控制算法来调整网侧输出的功率因数。转子侧模块在发电机为亚同步转速时，将直流电逆变成三相交流电，供给发电机转子绕组进行励磁控制。在发电机为超同步转速时，工作在整流状态下，实现能量的双向流动。通过调节、控制转子励磁电流的频率实现发电机的变速恒频运行，调节励磁电流的幅值和相位可以控制发电机电势的相位和幅值，从而控制定子输出的有功和无功功率。Crowbar模块在电网电压骤降的情况下，对发电机转子绕组进行短路，为转子电流提供旁路通道，抑制直流母线过电压和机侧过电流，实现对变流器的保护作用。1.1变流器工作原理1.2第一代变频器介绍第一代变频器整体外观网侧变流器机侧变流器一代变频器单板布置一代变频器单板功能介绍1.电源板电源板的功能是输入为+24V电压或母线电压，输出为+/-15V电压，输出电压给整个变频器单板提供电源。2.检测板检测板功能是：（1）、将变频器外部的电压信号、电流信号、温度信号、码盘信号转换成适合DSP处理的信号；（2）、将DSP输出的控制信号进行放大和转换，以便驱动各种外部开关、控制IGBT的导通和关断、Crowbar的工作3.DSP板DSP板是整个变频器的大脑，控制整个变频器的正常工作，并能对变频器的各种信号进行监控，能通过光纤与整机主控进行通讯。1.3、第二代变流器网侧单板布置网侧单板实物及内部单板接线图网侧单板功能序号名称功能说明1信号转接板外部信号和内部检测板间的转接2DSP控制板相关侧信号的检测，功率模块的控制3检测板信号的调理，信号反馈和驱动信号的输出等4电源板给DSP控制板和机侧板提供±15VDC辅助电源机侧单板实物及内部接线图机侧单板实物及接线图机侧单板功能序号名称功能说明124V转48V电源板将外部24V输入转换成48V输出，48V输出给模块底部电源板供电2检测板信号的调理，信号反馈和驱动信号的输出等3DSP控制板相关侧信号的检测，功率模块的控制机侧检测板接口的信号序号名称功能说明1crowbar驱动线驱动板连接信号、crowbar驱动信号、crowbar电流信号、接地2IGBT驱动线机侧电流信号、温度信号、驱动板连接信号、IGBT驱动信号、给驱动板提供+/-15V电源3图5中电源板与检测板供电线提供+15V和+48V供电网侧变流器与机侧变流器对外接口信号定义网侧变流器机侧变流器插座说明插座说明P1A不用P1A主动Crowbar控制端子P13B主接触器后电压检测P13B定子电压检测P13A网侧电压检测P13A网侧电压检测P15不用P15总电流互感器AC相P18软启控制P18安全链接点P17网侧接触器控制与反馈P17并网开关控制与反馈P24V24V输入P24V24V输入P16（右边）不用P16（右边）码盘接口V1（右边光纤头）到机侧V1V1（右边光纤头）到网侧V1V2（右边光纤头）到主控制器V2（右边光纤头）到主控制器V3（右边光纤头）到调试后台V3（右边光纤头）到网侧V4V4（右边光纤头）到机侧V3V4（右边光纤头）不用（被动Crowbar用）一代变频器和二代变频器共同点及区别共同点：1.一代变频器网侧控制盒内单板和二代变频器网侧控制盒内单板完全相同，两者的DSP软件完全相同；2.一代变频器和二代变频器对外接口几乎完全相同，唯一区别是二代变频器机侧有两个24V供电接口。3.一代变频器和二代变频器工作方式和控制方式完全相同，可以相互替代使用。区别：1.一代和二代变频器机侧控制盒内检测板不同、电源板不同、机侧IGBT驱动板不同；2.一代和二代变频器机侧DSP软件不同；3.一代和二代整体外观不同，一代为金属银白色，二代颜色为黑色1.4主动crowbar和被动crowbar什么是主动crowbarcrowbar的本质是导通和关断受控的开关。主动crowbar的功能为：1.当变频器处于母线硬件过压或转子硬件过流时（故障代码为3，65，72，73，74），主动crowbar会触发，crowbar电阻工作，将转子侧能量转换成热能消耗，保护变频器。2.但电网跌落时，主动crowbar开始工作，进行低压穿越，减少风机对电网的冲激。被动crowbar被动crowbar的功能：在母线硬件过压或转子硬件过流时，被动crowbar工作消耗变频器的能量，保护变频器不被损坏。功能同主动crowbar第1点；但被动crowbar不具有低压穿越能力，在电网跌落时被动crowbar并不参与工作。主动crowbar和被动crowbar的共同点：在母线硬件过压或转子硬件过流时工作，将变频器的能量消耗在crowbar电阻上，保护变频器不被损坏。不同点：（1）使用时DSP协议配置不一样，主动crowbar一般配置主动crowbar协议，被动crowbar配置成被动crowbar协议（2）主动crowbar具有低压穿越能力，