荣信RHVC系列高压变频器用户手册_V1.2.pdf

荣 信 rhvc 系 列 高 压 变 频 器 荣 信 rhvc 系 列 高 压 变 频 器 用户手册用户手册 荣信电力电子股份有限公司 荣信股份保留一切权利。 rxperxpe是荣信股份的注册商标。 荣信股份保留不予通知而修改本手册的权利。 虽然我们对本手册的内容作了全面审核，但谬误仍然难免。我们将不断检查本手 册的内容，并在以后的版本中修订之。 对高压变频器的某些功能未在本手册中加以阐述， 但不能因此要在以后的提高型 产品中增加或增强了这些功能而承担任何责任。 前言 - 1 - 前言 前言 本手册属于用户文件。 作为应用性了解，本手册提供了足够的信息。若欲安全可靠地使用高压变频 器，从而充分体验先进的设计理念给予您的高级享受，强烈建议您深入阅读本手 册的各项内容，特别是有关安全规程和警告的部分。 您也可以从以下渠道获得完善有效的信息 当地办事处 当地办事处 请联系您所有地区的办事处，咨询有关服务、价格和调试事宜。 技术支持中心 技术支持中心 这些中心，就我们的产品和系统，为客户提供全方位的技术服务。 电话：86传真：86在线服务和支持 在线服务和支持 一般性的技术问题和技术资料，也可以从如下网址获得 web 联系地址 联系地址 荣信电力电子股份有限公司 中国 鞍山（总部） 电话：86传真：86更多联系方式，请参见本手册封底。 如果您在阅读本手册时有任何困惑之处，请按上面的联系方式垂询，我们将 热情回应您的问题！ 前言 - 2 - 定义和警告 危险 本手册以及高压变频器上带有“警示标志”的“危险”是指如果 不遵守有关要求不采取相应措施，就会造成死亡或严重的人身伤害 警告 本手册以及高压变频器上带有“警示标志”的“警告”是指如果 不遵守有关要求不采取相应措施，就存在可能造成死亡或严重人身伤害的潜 在危险 注意 本手册以及高压变频器上带有“警示标志”的“注意”是指如果 不遵守有关要求不采取相应措施，就存在可能导致轻度或中等程度人身伤害 的潜在危险 注意 本手册以及高压变频器上不带“警示标志”的“注意”是指如果不 遵守有关要求不采取相应措施，就存在导致财产损失的潜在危险。 提示 本手册中的“提示”是指如果使用者对提示的问题不加注意就可能 出现不希望有的结果或状态。 说明 本手册中的“说明”是指出有关产品的重要信息，手册中的黑体字 部分是要特别加以注意的问题。 经过认证的人员 本手册以及高压变频器的标志上所谓“经过认证的人 员”是指，在本设备上进行工作的人员必须熟悉设备的安装、调试以及投运 的步骤和要求，并能避免生产中出现的各种紧急情况。 他（她）们还必须具备下列条件： 1. 受过专门培训并考试合格，能够按照常规和本手册的规定的安全操作步 骤的要求对电路和设备进行上电、断电、清扫、接地和线路连接等各种 操作。 2. 受过培训，能够按照常规和本手册规定的安全操作步骤的要求，正确进 行设备的维护和使用。 3. 受过急救方面的培训。 pe pe 通过接地导体的保护性接地，接地导体的截面大小应能保证在pe接地点 与接地母线短接的情况下接地点的电压不超过50v。通常，该点用于高压变 频器的接地。 前言 - 3 - 接地点，其参考电压可达到与地电压相同的值。通常，该点用于高压电 机的接地。 只能用于指定的应用领域 本设备只能用于手册中指明的应用领域，而且 只能与荣信公司推荐和认可的器件和部件配套使用。 前言 - 4 - 安全指导 以下的“警告”、“注意”和“提示”是为了您的安全而提出的，是防止设 备及其连接部件受到损伤而采取的一项措施。 在处理荣信rhvc变频器的相关事项 时，通常都要涉及本节中列出的“警告”、“注意”和“提示”，它们分为以下 几类：常规、运输和存放、调试、操作、维修以及拆卸和废品处理相关。 特殊的“警告” 、 “注意”和“提示” ：适用于特殊的操作，放在有关章节的 开头，并在该章节需要的地方再加以重复和补充。 请仔细阅读这些“警告” 、 “注意”和“提示” ，因为它们为您提供了人身安 全的保障，并且有助于延长荣信rhvc变频器以及与之连接的设备的使用寿命。 常规相关 警告 ? 本设备带有危险电压，而且它所控制的是带有潜在危险的转动部件。 如果不遵守“警告”的规定，或不按本手册的要求进行操作，就可 能造成死亡，严重的人身伤害或重大的财产损失。 ? 只有经过认证合格的专业人员才允许操作本设备，并且在使用设备 之前要熟悉本手册中所有的安全说明和有关安装、操作和维护的规 定。正确地进行搬运、装卸、就位、安装和操作维护，是实现本设 备安全和成功地投运的可靠保证。 ? 注意触电的危险。即使电源已经切断，高压变频器的直流回路电容 器上仍然带有危险电压，因此，在电源关断30分钟以后，才允许打 开本设备。 注意 ? 防止儿童和公众接触或接近本设备！ ? 本设备只能按照制造商规定的用途来使用。未经授权的改造或使用 非本设备制造商所出售或推荐的零配件，可能导致火灾、触电或其 它伤害。 提示 ? 请将本手册放在设备附近容易找到的地方，保证所有的使用人员都使用 前言 - 5 - 方便。 ? 在处于运行状态的带电设备上进行测量或测试时，必须遵守安全法规 vbg4.0vbg4.0的规定，特别是其第8接关于“带电部件上工作时允许的安全距 离”的规定。实际操作时，应该使用适当的电子器具。 ? 在安装和调试高压变频器之前，请您务必仔细阅读这些安全规则和警 告，以及设备上粘贴的所有警示标志。确保警示标志置于醒目的地方， 并更换已脱落或损坏的标志。 运输和存放相关 警告 ? 正确的运输、存放、就位和安装，以及细心地操作和维护，对于高 压变频器的正常和安全运行是至关重要的。 注意 ? 在运输和存放期间，要保证高压变频器不致遭受物理性的冲击和振 动，也必须保证它不受雨淋和不存放在环境温度过高的地方。 调试相关 警告 ? 未经培训合格的人员在本设备上的器件/系统上工作或不遵守“警 告”中的有关规定，就可能造成严重的人身伤害或重大的财产损失。 只有在设备的设计、安装、调试和运行方面受过培训的经过认证合 格的专业人员才允许在本设备的器件/系统上进行工作。 ? 输入电源线只允许永久性紧固连接。设备必须接地（按照iec 536 class 1, nec iec 536 class 1, nec和其它适用的标准） 。 ? 即使变频器处于不工作状态，以下端子仍然可能带有危险电压： - 三相高压电源输入端子 - 连接电动机的端子 ? 本设备不可以作为 “紧急停车机构” 使用 （参看 en 60204, en 60204, ） 。 前言 - 6 - 注意 ? 与本设备连接的电源电缆，电动机电缆和控制电缆，都必须按照本 手册中相关图示方式进行连接，以避免由于高压变频器工作所造成 的感性和容性干扰。 前言 - 7 - 运行相关 警告 ? 荣信rhvc在高电压下运行。 ? 电气设备运行时，设备的某些部件上不可避免地存在危险电压。 ? 按照en60204 iec204en60204 iec204的要求， “紧急停车设备”必须在被控设备的所 有工作方式下都保持可控性。无论紧急停车设备是如何停止运转的， 都不能导致不可控的或者未曾预料的再次启动。 ? 在输入电源中断并再此上电后，一定的参数设置可能会造成高压变 频器自动再启动。 ? 为了保证电动机的保护系统能够正确动作，输入高压变频器控制机 构的电动机等参数必须与实际使用的电动机完全符合。 ? 本设备可按照ul508c第42节的要求在变频器内部提供电动机过载保 护功能。电动机的过载保护功能也可以采用外部ptc，经由数字输入 来实现。 ? 本设备不可以作为 “紧急停车机构” 使用 （参看 en 60204, en 60204, ） 。 维修相关 警告 ? 设备的维修，只能由荣信公司的服务部门、荣信公司授权的维修中 心或者经过认证合格并得到授权的人员进行。这些人员应当是十分 熟悉本手册中提出的所有警告的操作步骤。 ? 任何有缺陷的部件和器件都必须用相应的备件更换。 ? 在打开设备进行维修之前，一定要断开电源。 目录 - 8 - 拆卸和废品处理相关 注意 ? 本设备的包装箱是可以重复使用的。请保管好包装箱以备将来使用 或把它返还给制造商。 ? 易卸螺丝和快速连接器便于您拆卸设备的部件。您可以回收这些拆 卸下来的部件，并根据地方法律法规的要求进行处理，或把它们返 还给制造商。 前言 - i - 目 录 目 录 1荣信 rhvc 系列高压变频器综述.1 1荣信 rhvc 系列高压变频器综述.1 1.1 荣信 rhvc 系列高压变频器的特点.1 1.2 荣信 rhvc 系列高压变频器的适用范围.3 2荣信 rhvc 系列高压变频器的工作原理.4 2荣信 rhvc 系列高压变频器的工作原理.4 2.1 系统连接电路4 2.2 高压变频器主电路5 2.3 电压叠加原理7 2.4 高压变频器功率单元9 3荣信 rhvc 系列高压变频器的系统组成11 3荣信 rhvc 系列高压变频器的系统组成11 3.1 功率柜.11 3.1.1 控制机.12 3.1.2 功率单元.18 3.2 变压器柜.19 3.3 旁路柜.20 4荣信 rhvc 系列高压变频器的型号及规格23 4荣信 rhvc 系列高压变频器的型号及规格23 4.1 产品型号、技术指标及规格.23 4.2 整机规格型号及标识.25 4.2.1 高压变频装置规格型号.25 4.2.2 高压变频装置出厂编号.25 5荣信 rhvc 系列高压变频器的运输、储存及安装 26 5荣信 rhvc 系列高压变频器的运输、储存及安装 26 5.1 高压变频器的运输及储存.26 5.2 高压变频器的机械安装.26 5.2.1 安装环境.26 5.2.2 安装空间尺寸.26 5.2.3 机械安装要求.27 5.3 高压变频器的电气安装.27 5.3.1 电气安装注意事项.27 5.3.2 电气安装要求.27 6rhvc 简明调试 29 6rhvc 简明调试 29 6.1 通电前目测 .29 6.2 控制系统的调试.30 6.3 高压调试 .30 7荣信 rhvc 系列高压变频器的运行操作32 7荣信 rhvc 系列高压变频器的运行操作32 7.1 运行前准备.32 7.2 高压变频器运行操作.32 7.2.1 高压送电.32 7.2.2 变频器操作.32 目录 - ii - 7.2.3 高压变频运行注意事项.33 8荣信 rhvc 高压变频器的保养和维护34 8荣信 rhvc 高压变频器的保养和维护34 8.1 维护注意事项 .34 8.2 变频器的日常维护及巡视.35 8.3 变频器的定期维护.35 8.4 定期保养.35 8.5 功率单元的更换.36 9荣信 rhvc 系列高压变频器的故障处理38 9荣信 rhvc 系列高压变频器的故障处理38 9.1 变频器的故障查询.38 9.2 常见异常现象的处理.38 10人机界面41 10人机界面41 10.1 人机界面描述41 10.1.1 人机界面介绍41 10.1.2 指示灯说明43 10.1.3 按键功能44 10.2 显示界面 45 10.2.1 系统框图45 10.2.2 开机界面48 10.2.3 状态主屏48 10.2.4 查询主屏49 10.2.5 设置主屏50 10.2.6 出厂设置52 11故障代码对照表60 11故障代码对照表60 荣信 rhvc 系列高压变频器综述 1 1荣信 rhvc 系列高压变频器综述 1荣信 rhvc 系列高压变频器综述 高压大功率交流电机变频调速技术的发展是我国节能事业的主导方向之 一。变频技术的发展始终与电力电子器件的发展密不可分。从大功率可控硅器 件到 bjt， 从 igbt 到 igct， 每一次大功率元器件的发展都会带来变频器技术的 一次飞跃。高压变频器可以实现对高压电机的无极调速，满足生产工艺过程对 电机调速控制的要求，达到提高产量和质量的目的，可以大幅度的节约能源， 降低生产成本。 高压变频器是一种环保节能产品，用在发电厂的高压电机中可以平均节约 电能 40%左右。目前，大功率高压变频器的使用范围基本上覆盖了我国电力、 供水、冶金、石油、化工、采矿、煤炭、造纸、建材等等诸多主要行业，是其 它调速设备所无法比拟的一种新型高压交流电动机调速装置。 1.1 荣信 rhvc 系列高压变频器的特点 1.1 荣信 rhvc 系列高压变频器的特点 荣信 rhvc 系列高压变频器是采用目前国际上先进的 igbt 功率单元串联多 电平技术、数字控制技术、spwm 脉宽调制技术及超导热管散热技术研制而成的 系列高压电机节能调速产品。具有高效节能、高功率因素及高可靠性等特点， 结束了传统方法造成的能源和人力的浪费， 延长了电机水泵等设备的使用寿命， 方便了机组的保养和维护。产品的整体技术性能居世界同期先进水平。 荣信 rhvc 系列高压变频器不仅适用于风机、 水泵等单象限运行负载， 还适 用于提升机、轧钢机、造纸机、机车车辆牵引等四象限运行负载。 荣信 rhvc 系列变频器采用 igbt 变频功率单元串联多重化叠加技术，属于 高高电压源型变频器，高压直接输入输出，无需输出变压器，效率高，输出 频率范围宽。 荣信 rhvc 系列高压变频器主要由功率柜、 移项变压器柜和旁路柜 （选配）组成。 荣信 rhvc 系列变频器实现了电机的软起动， 起动电流小， 而且可以连续调 速，选择最佳速度，还可根据用户的速度曲线图完成自动控制，既节约了能源， 荣信 rhvc 系列高压变频器综述 2 又提高了生产效率。 荣信 rhvc 系列变频器可以实现远程监控和网络化控制， 可以和用户现场灵 活接口，满足用户的不同要求，采用光纤通讯技术，使系统抗电磁干扰的性能 增强，运行更加安全可靠。 图 1-1 荣信 rhvc 系列高压变频器 荣信 rhvc 系列高压变频器综述 3 1.2 荣信 rhvc 系列高压变频器的适用范围 1.2 荣信 rhvc 系列高压变频器的适用范围 高压变频器的适用范围基本上覆盖了我国所有的主要行业：电力、供水、 冶金、石油、化工、采矿、煤炭、造纸、建材等等。 表 1-1 荣信 rhvc 系列高压变频器的适用范围 适用行业 适用行业 适用设备 适用设备 电力 皮带运输机、引风机、送风机、除尘风机、 压缩机、排污机、锅炉给水泵等 石油化工 主管道泵、注水泵、循环水泵、给水泵、引风机等 煤矿 主副井提升机、皮带运输机、主扇、水泵等 冶金 轧钢机、引风机、除尘风机、通风机、冲渣泵等 供水 给水泵、循环泵、引风机、通风机等 污水处理 引风机、通风机、冲渣泵、排污泵、渣浆泵等 水泥制造 窑炉引风机、压力送风机、生料碾磨机、吸尘风机等 造纸 打浆机、磨浆机、粉碎机、造纸机、复卷机等 制药 清水泵等 其他 风洞试验等 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 4 2荣信 rhvc 系列高压变频器的工作原理 2荣信 rhvc 系列高压变频器的工作原理 荣信 rhvc 系列高压变频器采用直接高压输入，直接高压输出（高-高）的 方式，省去了输出升压变压器，简化了系统结构，降低了系统成本。 荣信 rhvc 系列高压变频器采用目前国际流行的功率单元串联多电平技术， 每个功率单元都是一台三相输入、单相输出的脉宽调制型低压变频器，技术可 靠，结构和性能完全一致，极大的提高了高压变频器的可靠性与维护性；采用 叠波技术，最大限度的消除了高压变频器输出电压中的谐波含量，电压波形接 近于标准的正弦波，大大改善了变频器的输出性能，是真正的“完美无谐波” 高压变频器。 荣信 rhvc 系列高压变频器根据不同的电压等级、负载状况以及用户的要 求，提供多种串联级数的高压变频器，但不论串联级数多少，其基本工作原理 都是一致的。下面，以常用的 6kv，5 级功率单元串联的高压变频器为例，介绍 高压变频器的基本工作原理。 2.1 系统连接电路 2.1 系统连接电路 荣信 rhvc 系列高压变频器的典型系统连接电路如图 2-1 所示。 通过系统连 接电路图，我们可以清楚的了解荣信 rhvc 系列高压变频调速系统的工作过程： 变压器的原边通过高压隔离开关 k1 连接到母线电网， 母线电压经多组副边绕组 降压移相后， 输入到高压变频器， 高压变频器的输出直接驱动高压电动机工作。 可以选配高压旁路柜，高压变频器通过旁路柜中的高压隔离开关 km1 连接 到母线电网，通过旁路柜中的高压隔离开关 km2 连接到高压电动机，在高压变 频器出现故障时，还可以通过关闭旁路柜内的高压隔离开关 km3 使高压电动机 工作于工频运转状态。 在变频器运行前，需要通过充电电阻 r 向变频器功率柜内功率单元充电， 以减小充电电流， 保护功率单元内的整流模块及电力电容在充电过程中的安全。 在充电过程结束后，可以通过高压隔离开关手动或自动地将充电电阻高压开关 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 5 掉，使高压变频器进入工作状态。 图 2-1 典型系统连接电路 通过变压器柜内置的三个电压互感器 vh1，以及三个电流传感器 ch1，可 以直观而准确的显示高压变频器的输入电压及输入电流，同时起到过压及过流 保护作用。通过变压器柜内置的三个电压互感器 vh2，以及三个电流传感器 ch2，可以直观而准确的显示高压变频器的输出电压及输出电流。 2.2 高压变频器主电路 2.2 高压变频器主电路 荣信 rhvc 系列高压变频器的主电路如图 2-2 所示。 通过主电路图， 我们可 以更加直观的了解变压器的副边绕组与功率单元以及各功率单元之间的电路连 接方式：具有相同标号的 3 组副边绕组，分别向同一功率柜（同一级）内的三 个功率单元供电。第一级内每个功率单元的一个输出端连接在一起形成星型连 接点，另一个输出端则与下一级功率单元的输出端相连，依此方式，将同一相 的所有功率单元串联在一起，便形成了一个星型连接的三相高压电源，驱动电 动机运行。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 6 w相v相u相 单元u1 单元v1 单元w1 单元u2 单元v2 单元w2 单元u3 单元v3 单元w3 单元u4 单元v4 单元w4 单元u5 单元v5 单元w5 星点 电动机 移相副边绕组 三相输入电源 图 2-2 高压变频器主电路 在变压器中，具有相同标号的副边绕组相位一致，标号不同的副边绕组之 间则具有一定的相位差，这样就可以消除电网中因功率单元内电力电子器件工 作而产生的谐波电流，输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， 极大的改善了网测电源的质量。 图 2-3 和图 2-4 分别为实测的高压变频器输入电压波形和电流波形。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 7 图 2-3 高压变频器输入电压波形 图 2-4 高压变频器输入电流波形 2.3 电压叠加原理 2.3 电压叠加原理 荣信 rhvc 系列高压变频器的输出电压是由多个功率单元的输出电压相互 叠加而形成的。荣信 rhvc 系列高压变频器 6kv、5 级功率单元的电压叠加原理 如图 2-5 所示。 图 2-5 高压变频器电压叠加原理 当电网电压为 6kv 时，变压器的副边输出电压即功率单元的输入电压为 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 8 690v，每个功率单元的最高输出电压也为 690v，同一相的五个单元串联后，相 电压为 690v5=3450v， 由于三相连接成星型， 那么线电压便等于 1.7323450v 6000v，达到电网电压的水平。 功率单元串联后得到的是阶梯正弦的 pwm 波形，如图 2-6 所示。这种波形 正弦度好，du/dt 小，可减少对电机和电缆的绝缘损坏，无需输出滤波器就可 以使输出电缆长度很长， 电动机也不需要降额使用， 可直接用于旧设备的改造； 同时，电机的谐波损耗也大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承 和传动部分的机械应力。图 2-7 和图 2-8 分别为实测的高压变频器输出电压波 形和电流波形。 图 2-6 功率单元输出波形及输出相电压波形 图 2-7 高压变频器输出电压波形 图 2-8 高压变频器输出电流波形 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 9 2.4 高压变频器功率单元 2.4 高压变频器功率单元 功率单元是组成高压变频器的最小单位。高压变频器每个功率单元采用模 块化设计，在结构和电气性能上完全一致，可以通用互换。功率单元的基本拓 扑为交直交三相整流/单相逆变电路，其主回路如图 2-9 和图 2-10 所示。 图 2-9 功率单元主回路（标准型） 图 2-10 功率单元主回路（四象限型） 功率单元主要由整流电路、逆变电路、控制电路、驱动电路、故障检测电 路、通讯电路、指示电路等组成。 功率单元的整流电路将变压器副边绕组提供的三相交流电源整流为脉动的 直流电源，经过大容量的电容滤波后，可以得到稳定的直流电源。通过对 igbt 组成的逆变桥进行正弦调制的 pwm 控制，可得到等效正弦的单相交流输出。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 10 igbt 等功率器件的散热采用先进高效的散热技术， 大大提高了功率器件的 工作安全可靠性。 另外， 每个功率单元都能显示自己的工作状态和故障信息等。 当功率单元发生故障后将会向控制系统发出信号，控制系统将会及时的处理。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 11 3荣信 rhvc 系列高压变频器的系统组成 3荣信 rhvc 系列高压变频器的系统组成 荣信 rhvc 系列高压变频调速系统的基本组成包括功率柜和变压器柜两部 分。根据用户的要求,还可向用户提供旁路柜以实现高压变频器的高压开关控 制。 荣信 rhvc 系列高压变频调速系统的组成如图 3-1 所示： 图 3-1 荣信 rhvc 系列高压变频调速系统 3.1 功率柜 3.1 功率柜 功率柜是荣信 rhvc 有与其连接的设备的监控和控制， 保证整个调速系统的 安全可靠运行。 功率柜是由控制机和功率单元组成， 控制机是荣信 rhvc 系列高 压变频器的大脑，功率单元是主体。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 12 图 3-2 荣信 rhvc 系列高压变频调速系统功率柜 图 3-3 荣信 rhvc 系列高压变频调速系统功率柜 3.1.1 控制机 3.1.1 控制机 控制机是由荣信公司自主研发的全数字信号控制装置，内置总线板、cpu 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 13 板、pwm 板、数字板、模拟板、通讯板以及显示板。通过编程器将符合用户现 场工况的控制程序下载至控制机后，控制机便可实现调速系统的开环或闭环控 制、生成多电平的 pwm 控制波形、实现快速保护及网络通讯等控制功能。总线 板主要功能为整个控制机的电源供给、各板数据传输及内、外部数据交换。cpu 板、 数字板、 模拟板主要用于用户现场各种信号的处理,高压变频调速系统运行 和故障的连锁。pwm 板主要用于控制机与各功率单元板间的光纤通讯连接。通 讯板主要用于荣信 rhvc 系列高压变频器与外界的通讯连接， 可以和用户现场灵 活接口， 满足用户的特殊要求。 显示板上的显示屏提供友好的监控和操作界面， 实时显示高压变频调速系统各组成部分的工作状态，使用户能够直观而准确的 了解系统的工作情况。 荣信 rhvc 系列高压变频器可以实现远程监控和网络化控 制。 图 3-4 控制系统 控制机与功率单元之间采用光纤信号传输技术，低压部分和高压部分完全 可靠隔离，系统具有极高的应用安全性，完美的电磁兼容性，优良的运行可靠 性。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 14 图 3-5 控制机 1.总线板 1.总线板 总线板如图 3-6 所示，此板作用为：整个控制机的电源供给、各板数据传 输及内、外部数据交换。图 6-1 中的 din 插槽由左到右依次为 pwm-a 板、pwm-b 板、pwm-c 板、cpu 控制板、模拟板、数字板、通讯板。 图 3-6 总线板 2. cpu 主控板 2. cpu 主控板 cpu 主控板如图 3-7 所示，此板为控制机的核心，负责产生 pwm 波、进行 信号处理等。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 15 图 3-7 cpu 板 3. pwm 板 3. pwm 板 pwm 板如图 3-8 所示，此板的作用是通过信号调制处理产生所要求的 pwm 波形，并驱动光纤座 t1528 生成驱动功率单元板的光信号。板上的核心器件是 fpga 模块，负责信号的调制处理。 图 3-8 pwm 板 4.模拟板 4.模拟板 模拟板如图 3-9 所示，此板作用为接收外界发出的模拟信号，锁存后送到 主控板，并发送控制机发出的模拟信号。模拟输入量是为用户提供的 4-20ma 模拟速度给定量，此外还为用户提供 5 路备用模拟输入，根据用户的需要，方 便扩展应用。模拟输出量包括电机电流、电机速度、电机电压、电机功率等。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 16 图 3-9 模拟板 5.数字板 5.数字板 数字板如图 3-10 所示， 此板作用为接收外界发出的数字信号， 锁存后送到 主控板，并发送控制机发出的数字信号。数字输入量包括远程启动、远程停止、 远程复位、远程急停、上级高压辅助等，此外还为用户提供 4 路备用数字输入， 根据用户的需要，方便扩展应用。数字输出量包括变频器运行、变频器就绪、 变频器故障、变频器报警、跳高压信号等，此外还为用户提供 4 路备用数字输 出，根据用户的需要，也可以扩展应用。 图 3-10 数字板 6.通讯板 6.通讯板 通讯板如图 3-11 所示， 此板作用是为用户提供变频器的外界通讯接口， 包 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 17 括 modbus 和 profibus 两种方式。同时提供数字信号输入输出量的扩展接口。 图 3-11 通讯板 8显示板 8显示板 显示板和显示面板如图 3-12 和图 3-13 所示，此板能够实时显示变频器的 工作状态，显示控制机各输出的模拟及数字量、变频器输入及输出的电压值和 电流值、故障类型等。此板还能够接收并传递操作人员下达的命令，通过此板 上的按键调节变频器参数， 使变频器更好更可靠地运行， 可视的友好操作界面， 为人机间信息的交互提供方便。 图 3-12 显示板 图 3-13 显示面板 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 18 3.1.2 功率单元 3.1.2 功率单元 功率单元是高压变频调速系统的主体部分，电源电压及频率的改变在这里 完成。功率单元的前端与变压器连接，接收变压器供给功率单元的电源，由具 有相同结构和功能的多个功率单元串接成星型连接的三相高压电源，以该电源 作为高压电动机的输入电源。串接后的三相高压电源，通过控制机的控制，可 以实现频率及电压的改变，从而实现对高压电动机的调速。每个功率单元的结 构一致，可以互换，增强了通用性。 图 3-14 荣信 rhvc 系列高压变频调速系统功率单元 功率单元板如图 3-15 所示， 此板安装在功率单元上， 作用为接收控制机发 出的各种控制命令， 并生成 igbt 的驱动脉冲， 同时反馈给控制机功率单元的工 作状态，包括直流侧电压值、各个 igbt 的集电极高低电平、过压欠压、超温、 短路等。 图 3-15 功率单元板 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 19 3.2 变压器柜 3.2 变压器柜 变压器柜是高压变频调速系统的供电中心。变压器的原边接收网测的高压 电源，经副边降压和移相后，向功率单元提供正常工作所需的电源。 图 3-16 荣信 rhvc 系列高压变频调速系统变压器柜 变压器柜是一台特殊结构的干式整流变压器，其原边通过旁路柜内的高压 隔离开关与电网相连，而副边绕组则根据电压等级和变频功率单元的级数分为 多组，与功率单元内的功率单元连接，为所有功率单元供电。 变压器的多组副边绕组经过移相向功率单元供电后，可以构成几十到百余 脉冲系列的多级移相叠加的整流方式，这样可以大大改善网测的电流波形，提 高网测的功率因数，无需任何功率因数补偿及谐波抑制装置便可将负载下的网 测的功率因数提高到 0.95 以上。 由于变压器的副边绕组的相互独立性， 使每个 功率单元的主回路相对独立，具有极高的可靠性和安全性。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 20 图 3-17 干式整流变压器 变压器柜内置的电压及电流传感器，可以向功率柜上的显示系统提供所需 的输入电压及电流信号和输出电压及电流信号，从而使用户可以直观而准确的 了解高压变频器的工作状态。变压器柜内的充电电阻可以减小充电电流，以保 护功率单元内的整流模块及电力电容在充电过程中的安全。 在充电过程结束后， 可以通过高压隔离开关手动或自动地将充电电阻高压开关掉，使高压变频器进 入工作状态。 3.3 旁路柜 3.3 旁路柜 旁路柜（选配）是高压变频调速系统内所有高压电源传输的枢纽。通过对 其内部的高压隔离开关的分合控制，可以实现不同的工作状态。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 21 图 3-18 荣信 rhvc 系列高压变频调速系统旁路柜 旁路柜接收网测的高压电源，通过输入高压隔离开关向变压器柜内的变压 器的原边供电，同时，将功率柜内的功率单元输出的高压电源经输出高压隔离 开关送至高压电动机。在旁路柜内装有旁路高压隔离开关系统，以保证在变频 调速系统出现故障时，用户设备仍可工作。 荣信 rhvc 系列高压变频器为用户提供两种可选的旁路柜结构，如图 3-20 和 3-21 所示。 荣信 rhvc 系列高压变频的系统组成 22 exqs1 exkm1 exqs2 exkm2 rhvc 高压母线 m 电机 exqs1 exqs2 exqs3 rhvc 高压母线 m 电机 图 3-19 旁路柜 1 图 3-20 旁路柜 2 荣信 rhvc 系列高压变频的型号及规格 23 4荣信 rhvc 系列高压变频器的型号及规格 4荣信 rhvc 系列高压变频器的型号及规格 4.1 产品型号、技术指标及规格 4.1 产品型号、技术指标及规格 表 4-1 荣信 rhvc 系列高压变频器的技术指标及规格 输入 输入 输入电压 三相，50hz，6kv/10kv 允许波动 10% 输出 输出 输出电压 6kv，10kv 输出电流 300a 输出频率 0120hz 性能 性能 输入波形 电流谐波97% 功率因数 0.95 无需功率因数补偿装置 可靠性及寿命 设计寿命 20 年 平均失效间隔 mtbf75000 小时 平均恢复时间 mttr键在状态主屏、查询主屏、设置主屏、出厂设置主屏之间切换。 图 10-2 状态主屏 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 46 图 10-3 查询主屏 图 10-4 设置主屏 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 47 图 10-5 出厂设置主屏 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 48 10.2.2 开机界面 10.2.2 开机界面 开机后，人机界面进入开机界面，开机界面如下图所示。开机 3 秒后进入 状态主屏。在开机界面中，按键被屏蔽，且仅电源灯点亮。 图 10-6 开机界面 10.2.3 状态主屏 10.2.3 状态主屏 开机 3 秒后，直接进入状态主屏，状态主屏如下图所示。 图 10-7 状态主屏 状态主屏各模块显示及操作如图 11-8 所示。 图 10-8 状态主屏的显示及操作 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 49 10.2.4 查询主屏 10.2.4 查询主屏 在状态主屏的任何屏按下，按菜单键，则进入查询主屏，如下图所示。 图 11-9 查询主屏 1.故障查询操作 图 10-10 故障查询显示及操作 注：注：故障代码具体意义查故障代码表。故障代码最多显示 99 个故障。当 超过 99 个故障时，只显示最新的 99 个故障。复位键可以清除故障和复位 dsp。 如果通信线路接触不良，显示器与 cpu 无法通信，故障代码显示 1000。当通信 线路接通时，此故障代码自动消失。 2.报警查询操作 rxpe 查询主屏 故障 报警 历史故障 历史操作 rxpe 查询主屏 故障 报警 历史故障 历史操作 键 查询：报警 报警01:1721 报警02:1327 报警03:1246 键 rxpe 查询主屏 故障 报警 历史故障 历史操作 键报警 图 10-11 报警查询的显示及操作 注：注：报警代码具体意义查报警代码表。报警代码最多存 99 个报警。当超 过 99 个报警时，只显示最新的 99 个报警。复位键可以清空报警和复位 dsp。 3.历史故障查询操作 图 10-12 故障查询的显示及操作 注：变频器发生的任何故障都会由历史故障记录。最多可记录 99 条历史故障。 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 50 复位键无法清除历史故障。 4.历史操作查询操作 rxpe 查询主屏 故障 报警 历史故障 历史操作 rxpe 查询主屏 故障 报警 历史故障 历史操作 键 查询：操作数 3 操作01:1721 12/12/09 12:12:12 键 rxpe 查询主屏 故障 报警 历史故障 历史操作 键 历史操作 图 10-13 历史操作查询的显示及操作 注：变频器会记录人为的各种操作。最多可记录 99 条操作记录。复位键无法清 除操作记录。 10.2.5 设置主屏 10.2.5 设置主屏 在查询屏下，按菜单键，则进入设置主屏，如下图所示。 图 10-14 设置主屏 1. 使用上下方向键修改数值 图 10-15 修改数值操作 2. 使用左右方向键选择位 图 10-16 选择位操作 注：注：此使用说明中所有数值及工作方式的设定都是同样的操作。设置主屏 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 51 的密码，从调试人员获知，设置和修改需在调试人员的监督下完成。 3密码输入错误显示 在设置密码输入屏下，若输入密码错误，则进入设置密码错误屏。 图 10-17 密码输入错误的显示 4设置给定屏 在设置密码屏下，输入正确密码，则进入设置给定屏。 图 10-18 设置给定的显示及操作 注意：注意：请在完成参数修改后，必须按键进行确认，否则参数设定无 效。 提示： 提示：第一次修改设置屏参数，需要在调试人员监督下完成。 频率给定范围：0.00hz99.99hz； 精度：0.01hz 电流给定范围：0.0a999.9a; 精度：0.1a 5设置显示屏 进入设置选择屏后，设置参数方法同上。 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 52 图 10-19 设置显示屏的显示及操作 6设置加减速时间屏 进入设置加减速时间屏后，设置参数方法同上。 图 10-20 设置时间屏的显示及操作 提示：提示：第一次修改设置屏参数，需要在调试人员监督下修改。 加速时间范围：0s9999 s； 精度：1s 减速时间范围：0s9999 s； 精度：1s 7.设置给定转速 进入设置给定转速和转差率屏后，设置参数方法同上。 图 10-21 设置给定转速显示及操作 提示：提示：第一次修改设置屏参数，需要在调试人员监督下修改。 给定转速范围：0.0 转/分3000.0 转/分；精度：0.1 转/分 转差率范围：0.009.99 ； 精度：0.01 10.2.6 出厂设置 10.2.6 出厂设置 1出厂设置密码输入屏 在设置屏下，按菜单键，则进入出厂设置密码输入屏。 提示：提示：为防止重大的参数错误修改，出厂设置屏密码不对客户开放，有任 何要求和疑问请向本公司调试人员咨询。电机运行态无法进入出厂设置屏！ 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 53 图 10-22 出厂设置密码输入屏 2密码输入错误显示 在出厂设置密码输入屏下， 若输入密码错误， 则进入出厂设置密码错误屏。 图 10-23 密码输入错误的显示 3电流 pid1 参数设置 在出厂设置密码输入屏下，输入正确密码，按键选择电流 pid1，按 键，则进入电流 pid1 参数设置屏。 进入该屏后，设置参数方法同上。 电流 pid1outmax 范围：0.000001100000.0 或-0.000001-100000.0 电流 pid1outmin 范围：0.000001100000.0 或-0.000001-100000.0 注：注：正负号用键选择。 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 54 图 10-24 电流 pid1 参数设置的显示及操作 4电流 pid2 参数设置 在出厂设置屏下， 按键选择电流 pid2,按键， 则进入电流 pid2 参数设置屏。 进入该屏后，设置参数方法同上。 电流 pid2outmax 范围：0.000001100000.0 或-0.000001-100000.0 电流 pid2outmin 范围：0.000001100000.0 或-0.000001-100000.0 注：注：正负号用键选择。 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 55 图 10-25 电流 pid2 参数设置的显示及操作 5电压 pid 参数设置 在出厂设置屏下，按键选择电压 pid,按键，则进入电压 pid 参数设置屏。 进入该屏后，设置参数方法同上。 电压 pidoutmax 范围：0.000001100000.0 或-0.000001-100000.0 电压 pidoutmin 范围：0.000001100000.0 或-0.000001-100000.0 注：注：正负号用键选择。 图 10-26 电压 pid 参数设置的显示及操作 6速度 pid 参数设置 在出厂设置屏下，按键选择速度 pid,按键，则进入速度 pid 参数设置屏。 进入该屏后，设置参数方法同上。 速度 pidoutmax 范围：0.000001100000.0 或-0.000001-100000.0 速度 pidoutmin 范围：0.000001100000.0 或-0.000001-100000.0 注：注：正负号用键选择。 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 56 图 10-27 速度 pid 参数设置的显示及操作 7过压保护参数设置 在出厂设置屏下，按键选择过压保护，按键，则进入过压保 护参数设置屏。 进入该屏后，设置参数方法同上。 图 10-28 输入电流参数设置的显示及操作 8过流保护参数设置 在出厂设置屏下，按键选择过流保护，按键，则进入输出电 压参数设置屏。 进入该屏后，设置参数方法同上。 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 57 图 10-29 输出电压参数设置的显示及操作 9压频比(v/f)参数设置 在出厂设置屏下，按键选择设置 v/f，按键，则进入压频比 (v/f)参数设置屏。 进入该屏后，设置参数方法同上。 图 10-30 压频比(v/f)参数设置的显示及操作 10制动参数设置 在出厂设置屏下，按键选择制动参数，按键，则进入制动参 数设置屏。 进入该屏后，设置参数方法同上。 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 58 图 10-31 制动参数设置的显示及操作 11电机参数设置 在出厂设置屏下，按键选择电机参数，按键，则进入电机参 数设置屏。 进入该屏后，设置参数方法同上。 图 10-32 电机参数设置的显示及操作 12.转差参数设置 在出厂设置屏下，按键选择转差设置，按键，则进入转差参 数设置屏。进入该屏后，设置参数方法同上。 图 10-33 转差参数设置的显示及操作 13.传感器参数设置 在出厂设置屏下，按键选择传感器设置，按键，则进入传感 荣信 rhvc 系列高压变频的人机界面 59 器参数设置屏。进入该屏后，设置参数方法同上。 图 10-34 传感器参数设置的显示及操作 14.其他设置 在出厂设置屏下，按键选择其他设置，按键，则进入其他设 置屏。进入该屏后，设置参数方法同上。 图 10-35 其它设置的显示及操作 注：在时间设置屏中，可以修改当前时间，在单元旁路设置屏中，可以进 行整机测试 1、测试 2，并可以恢复出厂设置默认值（时间同时会被恢复） 。 荣信 rhvc 系列高压变频的故障代码对照表 60 11故障代码对照表 11故障代码对照表 x 代表：1-15 号单元 y 代表：a,b,c 三相 表 11-1 控制系统通讯故障代码对照表 代码 代码 故障 故障 1000 dsp 与面板无法通讯连接 表 11-2 实时通讯网故障代码对照表 代码 代码 故障 故障 1yx0 下行通讯故障 1yx1 上行通讯故障 1yx2 单元故障 表 11-3 功率单元故障代码对