变频器用户使用手册.doc

变频器使用手册编制：校对：审核：审批：目录一、 简述.1二、 工作原理及结构.2三、 变频操作.3四、 显示界面.74.1条形图 74.2故障显示 84.3互锁记录显示104.4 DIO（输入和输出接触点显示）界面.114.5 软件版本显示12一、 简述 日本日立公司生产的High Voltage Inverter产品是一种交流电机的速度调节控制装置。 变频器的控制方式采用多级PWM叠加技术，结构采用多个变频器单元串联叠加输出的方式。日立公司的6KV系列变频器每相8级单元，变频器输出电压由所有单元输出叠加而成，波形非常接近于正弦波，谐波含量很低，极大的减小了对交流电机的谐波污染。整套变频装置由旁通柜，变压器柜，功率单元柜和控制柜四部分组成。在旁通柜内，装有高压断路器和隔离刀闸等，可实现变频和工频的切换，当变频器在运行中发生重故障时，变频器发出变频切换到工频的指令，也可根据需要，人为的切换到工频。在变压器柜内，装有多重移相变压器，原边绕组采用星形接法，副边绕组采用延边三角形接法和星形接法，可有效的抵消电网中的偶次谐波，并可有效的滤除某些奇次谐波，尽量减少变频器电源的谐波污染，变压器能承受系统过电压和变频装置产生的共模电压以及谐波的影响。在功率单元柜内装有功率单元，变频器的输出电压为每个单元输出的PWM波形叠加后的输出。在控制柜内，装有控制各个回路启停的开关和控制各个功率单元协调工作的控制板，以及整套变频装置同外部系统的接口等。对变频器的启停操作，通过切换开关，既可以通过就地的按钮控制，又可通过远方的DCS控制来完成。变频装置根据DCS给出的速度调节信号自动的控制电机的转速，并且在就地和远方都可以监视变频装置的状态。下面介绍其操作方法。 图1.1 变频器一次回路图二、工作原理及结构2.1功率单元的串联 DHVECTOL-HI 系列变频器是由多个功率单元串联而成，以6kV每相六单元串联为例,电压叠加如图21所示。每相由六个相同的功率单元串联而成，相电压为3464V；每个功率单元输出有效值Ve577V，峰值输出电压Vp= Ve816V。（见示意图2-1）图2-1 6kV变频器电压叠加示意图 图2-1为6kV系统的电压叠加示意图，其电气结构原理示意图如图22所示：图22 6级6kV变频器电路原理示意图2.2功率单元电气原理功率单元主要由三相桥式整流器、电容器组、IGBT逆变桥构成，同时还包括驱动、保护、监测、通讯等组件的控制电路。通过控制IGBT的工作状态，输出PWM电压波形。如图2-3所示。23变频器功率单元图各功率单元具有完全相同的结构，有互换性。将每相N个功率单元的输出电压叠加，获得多重化的相电压波形，使相电压具有2N+1个电压台阶，如图24所示的N=6，六个功率单元输出的PWM波形及叠加之后的相电压波形图。图24 变频器的单元输出波形及相电压叠加波形2.3移相变压器移相变压器电气原理如图25图所示: 变压器（以6kV变频器输出变压器为例）原边绕组为6kV, 副边共十八个绕组分为三相。每个绕组为延边三角形接法，分别有5o 、15o 、25o 等移相角度，每个绕组接一个功率单元。这种移相接法可以有效地消除35次以下的谐波。因此，采用移相变压器进行隔离降压，保证本变频器系统对于电网的谐波干扰，在国家标准规定的限值以内。 图25 移相变压器电气原理图三、变频操作由DCS控制变频器驱动电机的运转情况。详细的操作步骤请参见操作流程图3.3.1图3.3.33.1 互锁(1) 变频器无轻故障（变频器轻故障仅涉及起动互锁，即变频器起动前,不允许有任何故障,关于轻故障的信息参见本文第四部分）(2) 变频器无重故障（关于重故障的信息参见本文第四部分）(3) 电机停转（变频器进行停机操作后，经规定时间延时）3.2 电机速度控制(1) 电机起动：DCS给出“变频运行命令”后电机将起动，并自动加速到速度给定值。(2) 电机加速/减速：电机根据速度给定进行加/减速。(3) 电机停止：DCS给出“变频器停止命令”后电机将自由停车。警告：当电机仍在旋转时，不允许再起动，应经过规定时间延时后方可再起动。启/停变频器的操作流程图3.3.1变频器启动、停止操作流程变频器启动图3.3.2 变频器起动操作时序图变频器停机图3.3.3 变频器停机操作时序图四、显示界面41显示器嵌在控制柜门板上，面板显示的内容及功能表述如下：表4.1屏显种类和功能序号屏显项目 功能说明1BAR GRAPH显示速度和电流的条形图及操作信号的状态2FAULT显示发生故障的信息3INTERLOCK显示操作互锁异常信息4DIO显示控制板上输入/输出点的状态5Software Rev.显示在控制板上的软件版本（1） 变频器状态如：准备、起/停机、预充电等，均有相对应的指示灯指示（2） 界面转换（3） 如图显示的条形图，显示电机的速度给定和电机的输出电流电机运行速度速度电机电流状态指示灯界面切换开关图4.1条形图(1) 状态显示灯表4.2状态显示序号显示灯名称显示条件1REDAY（准备阶段）既没有重故障也没有轻故障2RUN/STOP(启动、停机)“RUN”信号灯显示表明变频运行“STOP”信号灯显示变频停止3PRECHARG预充电时的灯亮和熄灭表示“PRECHARG”的状态指示。52IP在预充电完成和开关52合闸后，显示屏上的“52”将指示“52IP/IS”并且指示灯亮。(2) 切换按键，将屏幕切换到指示灯所显示的界面。如果要从其他界面切换到操作界面，请按屏幕下方的“BAR GRAPH”按键。(3) 柱状图标速度及电机电流以数字形式显示在柱状图标上。4 2故障显示故障显示界面可以显示出变频器在故障发生的记录当发生重故障时，此界面将自动显示。（当有轻故障时，画面不会自动切换）此外，重故障记录可以保存，即使故障消除以后，仍然可作为历史记录显示。重故障和轻故障的显示可通过按屏幕左上角的“Reset”按钮清除。重故障复位开关重故障信息显示轻故障信息显示上下翻页键故障数量屏幕切换开关图4.2 重故障显示相位选择单元选择按钮相位及单元编号图4.3 单元故障显示表4.3 重故障纪录序号原描述中文简称内容1OVERCURRENT(SOFT)过流(软件检测)电流超过电机最大额定允许电流(软件检测)2OVERCURRENT(HARD)过流(硬件检测)同上3OVERLOAD过载电机电流过载时间超过1分钟 4MAIN CIRCUIT POWER DROP掉高压高压失电2秒以上（*1）5MPU ABNORMALMPU异常MPU异常6INV CUB COOLING FAN ABNORMAL变频器柜体冷却风扇异常变频运行时，风扇停止工作7CONNECTOR NOT INSERTED接线端子插头未插好控制板上有未接好的接线端子插头8PRECHARGING BUSY预充电忙预充电未完成9AC VOLTAGE ABNORMAL电压异常电压检测功能异常10AC CURRENT ABNORMAL电流异常电流检测功能异常11GROUND FAULT接地故障三相任意一相电缆接地12CUBICLE OVERHEAT单元过热检测到变频器内部单元温度过高13CTL POWER DROP控制柜掉电控制电源电压掉电14TRANSFORMER OVERHEAT变压器过热变压器的温度超过设定值15OVERVOLTAGE (SOFT)过压（软件检测）电机电压超过额定电压水平16DOOR OPEN柜门打开在变频运行时，变频柜体上的门被打开17*CELL INV FAULT *单元故障任何一个单元报单元故障显示*1)假如检测到电源故障，变频停止输出，电机自由停车。如果电压在2秒内恢复，则电机驱动重新开始，电机转速逐渐上升到正常状态。表4.4单元故障序号英文描述故障纪录内容1DRIVER POWER DROP驱动电源掉电指驱动PCB的电源掉电2FUSE BLOWN(T PHASE)熔断器烧掉(R相)R相的熔断器烧掉3FUSE BLOWN(R PHASE)熔断器烧掉(T相)T相的熔断器烧掉4DC OVER VOLTAGE直流过压电路电压（DC）超过检测电压范围5DIP SW SETTING ABNORMALDIP 开关设定异常DIP开关设置不正确6OPTICAL COMMUNICATION ABNORMAL光纤通讯异常控制PCB板与变频器单元之间的光纤传输异常。 表4.5轻故障序号英文描述故障因素内容1OVERLOAD RUNNING过载运行负载超过变频器额定值2SPEED REF ABNORMAL速度参考值异常模拟给定值超过了最大或最小限定值4、 3互锁纪录显示启动互锁异常中断纪录被显示在屏幕上。启动互锁异常中断纪录如表 4.6 所示：表4.6 互锁故障说明序号互锁故障纪录内容1HEAVY FAULT重故障重故障未排除2MAIN CIRCUIT BREAKER OFF主回路断开主回路断路器（52）断开3LIGHT FAULT轻故障轻故障未消除4PRECHARGE NOT FINISH预充电未完成预充电没有完成5DOOR OPEN柜门打开设备的门处于未关上状态6CONNECTOR NOT INSERTED接线端子插头未插好控制板上有未接好的接线端子插头7INTERLOCK FAILURE互锁故障操作互锁信