ACS变频器培训资料

ACS变频器培训资料第1页/共46页900mm2000mm4200mmforW1framesize4700mmforW2andW3framesizeWaterCooledRange:水冷适用范围2-6MVA;2.3,3.3and4.16kV;

ProductOverview

产品介绍ACS1000WaterCooled

水冷型ACS1000第2页/共46页432105100020003000400050006000aircooledwatercooled400kVA2000kVA6000kVA6000kVA3600kVAPower[kVA]OutputVoltage[kV]4.16kV3.3kV2.3kVPortfolio

适用范围对比图ProductOverview

产品介绍第3页/共46页ACS1000Topology-12pulse

ACS1000

12脉波拓扑图ProductOverview

产品介绍隔离变压器整流桥直流输出逆变器滤波器电机第4页/共46页InverterTechnology逆变技术ProductIGCT:IntegratedGateCommutatedThyristor

IGCT:集成门极触发晶闸管IGCT:TheidealswitchforMVapplications

IGCT:理想的中压开关器件WedesignedIGCTfortheuniqueneedsoftheMVDriveMarket.专为中压传动市场设计的WedeliverallthebenefitsofIGBT’sandmore,withtheaddedrobustnessrequiredforMVDriveapplications.继承了IGBT的所有优点,同时增加了中压传动的特殊功能ProductOverview

产品介绍第5页/共46页IGCTProductFastswitchingcomparabletoIGBTs与IGBT相媲美的快速开关性Lowswitchinglosses低开关损耗Lowonstatelosses低导通损耗Homogeneousswitching均匀开关性Snubberless无需缓冲电路Integratedfreewheelingdiode集成续流二极管Highlyreliable高可靠性AdvancedIGCTswitchingdevicecombinesthefastswitchingofIGBTswiththeprovenreliabilityofGTOs先进的IGCT是结合IGBT快速性和GTO高可靠性的开关器件

Instantaneousswitchingfrequency:upto20kHz瞬时开关频率高达20KHzSwitchingtime(turnoff):1s开关时间（关断）：1sdi/dt:upto4kA/s电流变化率高达4kA/sdv/dt:upto10-20kV/s电压变化率高达10-20kV/sACblockingvoltage:upto6kV交流阻断电压高达6kVDCblockingvoltage:upto3.9kV直流阻断电压高达3.9kVFeatures特性Performance性能ProductOverview

产品介绍第6页/共46页Fuse-lessDesign

无熔断器设计Toprotectthesystemagainstunnecessarydamage,ThefusehastoopenbeforetheDClinkisdischarged保护系统不必要的损坏，直流部分在放电之前必须断开熔断器Fusesareknowntobeunreliable熔断器并不可靠AprotectionIGCTisplacedbetweentherectifierandthe

DC-linkcapacitors保护IGCT置于整流桥和直流电容之间ProtectionIGCTNPNPNPRectifierDC-LinkInverterFilterMotorMCommonModeChokeCommonModeChokeProductOverview

产品介绍第7页/共46页SineFilter正弦滤波器Nolimitonmotorcablelength.电机电缆长度没有限制NoInducedTorqueHarmonics.无转距脉动NoMotorDerating.电机无需降容Decreasedmotornoise.降低电机噪音Novoltagereflections.无电压反射ProductOverview

产品介绍第8页/共46页SineFilterEffectiveness有效的正弦滤波器ProductOverview

产品介绍逆变器输出电压波形正弦滤波器输出电压波形第9页/共46页OutputVoltageandCurrent

输出电压和电流波形ProductOverview

产品介绍输出电压波形输出电流波形第10页/共46页FrequencyRange频率范围NominalFrequencyRange:

45…82.5Hz频率范围：45…82.5HzFieldWeakeningRange:

max.1:1.3弱磁范围：max.1:1.3Bothconditionsaretobefulfilled!两个条件均能实现E.g.:ifFnom =50Hz

ThenFmax =50*1.3Hz

=65HzF[Hz]>45HzPower(andVoltage)TorqueFmaxRequirement:FWP=100%<130%and<82.5HzProductOverview

产品介绍第11页/共46页WaterCooledDrives1800-5000kWApplications水冷传动设备应用于1800-5000kW

第12页/共46页Control

控制柜SineFilterandDCComponents

正弦滤波器和直流元器件RectifierandInverter整流和逆变器CoolingUnit冷却单元FrontView

正面示意图WaterCooledDrives水冷传动第13页/共46页SwingFrameforeasymaintenanceWaterCooledDrives水冷传动带旋转支架便于维护第14页/共46页SwingFrame

旋转支架WaterCooledDrives水冷传动第15页/共46页RearView

背面示意图WaterCooledDrives水冷传动第16页/共46页CoolingCircuit

冷却系统WaterCooledDrives水冷传动第17页/共46页TopEntry

顶部进水BottomEntry底部进水

SideEntry

侧面进水RawWaterConnections

冷却水连接方式WaterCooledDrives水冷传动第18页/共46页RawWaterRequirements冷却水要求WaterCooledDrives水冷传动第19页/共46页TableforDeratings降容表WaterCooledDrives水冷传动当冷却水的温度超过27°C（81°F）时，传动设备的容量（电流和功率）会降低。具体降容量如下表：

第20页/共46页DesignLifeandReliability

设计寿命和可靠性WaterCooledDrives水冷传动第21页/共46页ACS1000OptionsNewsandapplicationguidelinesACS1000

选配件相关信息和应用指南第22页/共46页WaterCooledDrives

水冷型传动Additionalsection(844mmwide)附加部件（844mm宽）24PulseInputRectifier24脉波输入整流器DriveOptions

传动选配件第23页/共46页CommonModeChoke

共模抑制器Requiredifthetransformercablelengthbetweentransformeranddriveexceeds30m

(20mfor24pulseconverters)如果变压器至传动的电缆长度大于30m（对于24脉波变频器为20m）需要安装共模抑制器PhenomenaofCommonModes共模现象DriveOptions

传动选配件第24页/共46页

Using>30mtransformercableswithoutCMChokecanresultin:

当使用超过30m的电缆而不安装共模抑制器会产生以下后果：EMCproblemswithACS1000control(e.g.LinkLossbetweenADCVIandINTboard)

电磁兼容问题（ADCVI与INT板之间的连接失败）Medium(orevenshort)termdamageofthetransformerinsulation变压器绝缘介质损坏Stressontransformercables(alsoEMCproblemstoambientduetohigheremission)由于加在变压器电缆上的共模电压产生高辐射，致使对周围环境产生电磁兼容问题RiskforGroundFaulttripping接地故障跳闸的危险DriveOptions

传动选配件第25页/共46页LocationintheWaterCoolingUnit位于水冷却单元Note:Retrofittingofthisoptionisnotpossible!注意：这种选择无法升级改造DriveOptions

传动选配件3-WayRawWaterControlValve三通冷却水控制阀第26页/共46页RAM

ACS1000风冷变频器的使用寿命

Usefullifefigures

foraircooledconvertersACS1000逆变器

Converters: 15years元器件

Componentsforwhichusefullifemaybelessthan15years:

电池Batteries 2...10years dependingon ambienttemperature

电容Inter.CircuitCapacitors >7years dependingon ambienttemperature andload

控制板Controlboards: >15years atamb.temp.40°C

电源和驱动板

>7years dependingonambient

Powersupplies,Gateunits temperature

风机Fans >4years系统方案

Systemissues第27页/共46页主变压器MainPowerTransformer主变压器二次侧两个绕组一个采用星形接法一个采用三角形接法，并存在30º相位移，形成12脉波输入Thesecondaryofthemainpowertrans-formerhasonewyesecondaryandonedeltasecondary.Thiscreatesa30ºphaseshiftbetweenthetwo3-phasewindingsandfacilitates12-pulseinputbridgeoperation.第28页/共46页输入整流桥

InputRectifierBridges输入整流桥给直流回路提供直流电压和直流电流。采用串联方式增加直流电压。由于采用串联连接，所有直流电流都流过两组桥。TheinputrectifierbridgesprovideDCvoltageandcurrenttotheDClink.Theyarewiredinseriessuchthattheirvoltagesareadditive.AllDCbuscurrentflowsthroughbothbridgesduetotheseriesconnection.第29页/共46页IGCT的预充电和保护开关功能

IGCTPrechargeandProtectionSwitches开始时IGCT处于开路，所以上电后通过预充电电阻向直流回路充电。一旦直流回路电压达到79%的额定电压，IGCT导通。一旦检测到故障，IGCT关断以保护整流桥。 InitiallytheseIGCTdevicesareopensothatwhenpowerisappliedtheDClinkchargesthroughtheprechargeresistors.OncetheDClinkvoltagereaches79%voltagetheseswitchescloseandprovidethemainconnectionbetweentheinputrectifierbridgesandtheDClink.Intheeventthatafaultissensed,theyopentopreventtherectifierbridgefromfeedingintothefault.NPVDC+VDC-第30页/共46页预充电电阻

PrechargeResistors预充电电阻限制上电时流入直流电容的电流。一旦IGCT导通，尽管预充电电阻保留在电路中但不提供任何作用。 TheprechargeresistorslimitthecurrentthatflowsintothemainDClinkcapacitorswhenpowerisinitiallyapplied.Oncetheprechargeandprotectionswitchesareclosed,althoughtheprechargeresistorsremaininthecircuit,theydon’tprovideanyfurtherfunction.NPVDC+VDC-第31页/共46页直流共模抑制器

DCLinkCommonModeChoke直流共模抑制器的功能如同变压器，与共模抑制电阻一起对由主变压器和进线电缆引入的共模电压和电流产生抑制作用。共模抑制器在共模电压回路中有效地串进了并联的电阻和电抗。 TheDClinkcommonmodechokefunctionslikeatransformerandworksinconjunctionwiththecommonmodedampingresistortoprovidevoltagedampingandcurrentlimitationofthecommonmodevoltagesandcurrentsexperiencedbythemainpowertransformerandinputcabling.Thecommonmodechokeeffectivelyinsertsaparalleledresistanceandreactanceinserieswiththecommonmodevoltagesource.NPVDC+VDC-第32页/共46页LC滤波器

LCFilterLC滤波器负责对逆变器输出进行滤波。大大地降低加到电机上电压的谐波成分，因此允许应用于标准电机。同时消除了高dv/dt的影响，以至于电压反射和电机绝缘的问题得到根本解决。TheLCfilterisresponsibleforfilteringtheinverteroutput.Itgreatlyreducestheharmoniccontentofthewaveformappliedtothemotorandthusallowsastandardmotortobeapplied.Italsoeliminatesallhighdv/dteffectssuchthatvoltagereflectionandmotorinsulationstressproblemsaretotallyeliminated.第33页/共46页CDP312控制盘

ControlPanelCDP312安装在变频器门板上Mountedonconverterdoor本地操作传动设备Localoperationofdrive监控实际值和给定值Monitoringactualandreferencevalues宏和参数设置Macrosandparametersettings故障记忆监控Faultmemorymonitoring参数上载与下载

Parameterup/download通过RS485与AMC3板连接（Modbus协议）

RS485connectionwithAMC3board

(Modbuslink)1L1242rmpISPEED1242rmpCURRENT76APOWER55%ACTPARFUNCDRIVEENTERLOCREMRESETREFI0第34页/共46页8月2日变频器故障现场检修第35页/共46页第36页/共46页第37页/共46页第38页/共46页第39页/共46页所有柜门为铰接并配门锁。功率单元的柜门与接地开关还有主电路断路器连锁，从而保证只有在断开主电源，直流电容放电结束并且接地开关接地后，功率单元的柜门才能打开。同样，在关好柜门之前变频器功率单元无法上电。控制单元和冷却单元（水冷型）的柜门没有和电气连锁，可以随时打开。高压母排安装在控制单元后面，有防护隔离门隔离，防止触电。所有其它附加单元柜体的柜门锁均单独安装，不包括在机电连锁中，这些门锁开关被连锁到跳闸回路中，一旦在变频器运转中打开柜门，主回路断路器会立刻跳闸。第40页/共46页本地控制如果变频器处于本地控制模式，可以通过变频器正面门板上的按钮和CDP312控制盘进行本地操作。在本地控制模式，不接受任何远程控制命令。远程控制如果选择远程控制模式，不接受变频器正面门板上的按钮和CDP312控制盘发出的命令。取而代之的是接受来自远程控制台的数字输入信号，包括主回路