无刷双馈电机控制原理

无刷双馈电机控制原理无刷双馈电机控制原理 一 设备名称 1250KW 无刷双馈电机低压变频控制系统 二 设备用途 本设备用于电机厂 1250kw 无刷双馈电机低压绕组测变频控制 三 现场技术条件及技术参数 1 环境条件 工作环境温度 0 40 摄氏度 存储环境温度 25 55 摄氏度 相对湿度 95 无凝露 环境等级 有害化学物质 Class 3K3 符合标准 EN 60721 3 3 有机体 生物体影响因素 Class 3B1 符合标准 EN 60721 3 3 污染等级 2 EN 61800 5 1 2 电源 660 690 V 3 AC 10 15 1 min 不平衡度 5 3 无刷双馈同步电动机技术参数 3 1 电机型号 TWS630 8 3 2 额定功率 1250KW 3 3 额定转速 743r min 3 4 满载效率 95 1 3 5 工频绕组额定电压 6kV Unrestricted 3 6 工频绕组额定频率 50Hz 3 7 工频绕组额定电流 100A 3 8 工频绕组功率因数 0 84 3 9 变频绕组额定电压 690V 3 10 变频绕组额定频率 25Hz 3 11 变频绕组额定电流 528A 3 12 变频绕组功率因数 0 8 4 变频调速装置技术参数 4 1 额定功率 450 kW 4 2 额定输入电压 690V 4 3 额定输入电流 598 A 4 4 额定输入频率 50 Hz 4 5 额定输出电压 690 V 4 6 额定输出电流 560 A 4 7 额定输出频率 25 Hz 5 变频器供电变压器技术参数 5 1 产品型号及名称 ZTSFG H 800 6 5 2 额定容量 800 kVA 5 3 高 低压额定电压 6 0 69 kV 5 4 高压分接范围 2 2 5 5 5 短路阻抗 6 5 6 相数 3 5 7 绕组数 3 5 8 频率 50 Hz 5 9 使用条件 5 9 1 海拔 1000 m 5 9 2 环境温度 10 40 5 9 3 联结方式 Dyn11 5 9 4 防护等级 IP20 四 主要技术原理 1 控制说明 无刷双馈电机的启动控制包含两个部分 业主提供的高压侧保护和启动回 路 业主可选择高压断路器加真空接触器组合或只用高压断路器同时做启动和 保护 乙方提供的变频柜及电阻柜 变频器配置输出电抗器 制动模块及制动电阻 端子扩展模块 编码器接 口模块 变频器进线保护由断路器 Q1 实现 接触器 KM1 为隔离接触器 接触器 KM2 为高压电机启动电阻用接触器 接触器 KM3 为高压电机启动后低压绕组短 路接触器 变频柜柜门设置变频启动按钮 停止按钮 远程控制 本地控制切换旋钮 变频调速电位器 设置电源指示灯 变频器运行指示灯 变频器故障指示灯及 变频准备好指示灯 设置变频电流指示表及变频器输出频率指示表 电阻柜内设变频器制动电阻及高压电机启动电阻 电阻和变频柜间通过电 缆进行联接 工作过程 变频器控制分为本地控制和远程控制两种方式 两种控制的切 换时通过变频器柜门的旋钮切换的 通常情况下变频器处于远程控制方式下 只有在维修及远程失灵等特殊状态下才会切换到本地控制方式下的 远程控制 工作开始前检查变频柜 690V 供电电源及 6KV 高压侧供电 确 认无问题后通过远程 DCS 或 PLC 给变频器远程启动接点一个脉冲命令 变频器 控制 KM2 闭合接通启动电阻并保证 KM1 断开 变频器处于运行准备状态 在变 频器确认当前状态正常后发出高压侧合闸信号 高压侧启动回路接通控制电机 启动 启动过程结束后 KM3 闭合 KM2 断开电机进入稳定运行状态 在变频器检 测到电机稳定运行后 变频器自动控制 KM3 断开同时 KM1 闭合 将变频器投入 完成电机启动过程 变频器通过 AO 4 20mA 输出将运行电流指示信号传给 Unrestricted DCS 操作人员在 DCS 测观察到变频器电流平稳后 通过 DCS 给出 4 20mA 速度指 令给变频器 进而调节电机转速 变频器通过联接到电机轴上的变频器实时监 测电机的运行速度 包括电机启动时的速度 同时变频器通过 AO 4 20mA 输出给 DCS 指示当前的电机速度 当需要停机时 DCS 给变频器远程停机接点 一个脉冲命令 变频器控制 KM1 断开同时控制 KM3 闭合 然后变频器控制高压 侧停止回路断开电机高压侧工频回路 至此停机完毕 本地控制 工作开始前检查变频柜 690V 供电电源及 6KV 高压侧供电 确 认正常后按下变频柜启动按钮 变频器控制 KM2 闭合接通启动电阻并保证 KM1 断开 变频器处于运行准备状态 在变频器确认当前状态正常后发出高压侧合 闸信号 高压侧启动回路接通控制电机启动 启动过程结束后 KM3 闭合 KM2 断 开电机进入稳定运行状态 在变频器通过编码器检测到电机稳定运行后 变频 器自动控制 KM3 断开同时 KM1 闭合 将变频器投入 完成电机启动过程 在确 认变频器电流平稳后 通过电位器调节变频器输出频率 进而调节电机转速 在需要停机时 通过柜门的停止按钮控制 KM1 断开同时控制 KM3 闭合 然后变 频器控制高压侧停止回路断开电机高压侧工频回路 至此停机完毕 为保证变频器控制稳定可靠 变频器配置编码器模块通过高压电机上的编 码器实测电机运行速度 通过制动模块及制动电阻卸放回馈的电压 变频器故障时柜门的变频器故障指示灯点亮 同时 KM1 断开而 KM3 闭合 变频柜具备对电机及变频器过流 短路 缺相 保护功能 有故障报警显 示功能 具备电动机定子温度保护功能 得通过电机定子绕组内预埋的 PT100 或电机轴承温度保护功能 温度保护只连接电机内的一组 PT100 其余 预埋的 PT100 可根据需要由用户联接到 DCS 2 变频柜和 DCS 之间的信号说明 序号线号端子号去向信号类型说明 1AI1 X4 7 2AI1 X4 8 DCS DCS 送来的 4 20mA 速度给定 DCS 送 4mA 变频器输出最 小 DCS 送 20mA 变频器输出最大 3 AO0 GN D X4 10 4GNDX4 9 DCS 变频柜送出的 4 20mA 电机转速显示 变频器输出 4mA 表示 电机速度最低 变频器输出 20mA 表 示电机速度最高 5AO01 X4 12DCS 变频柜送出的变频输出电流显示 变频器输出 4mA 6GNDX4 114 20mA 表示变频器输出电流最低 变频器输 出 20mA 表示变频器输出电流最高 725X3 1 827X3 2 高压断路 器柜 变频柜送出的 220V 高压断路器柜提供一个无源接点 变 频器柜送出 220V 若接点闭合则 220V 返回表示高压断路器已合闸 929X3 3 1031X3 4 DCS 变频柜送出的 220V DCS 提供一个无源接点 变频器柜送 出 220V 若接点闭合则 220V 返回表 示设备有外部故障 如果 DCS 无检测 设备外部故障的设计 则该点可以短 接 1137X3 7 1239X3 8 变频柜送出的 220V 备用 1341X3 9 1443X3 10 变频柜送出的 220V 备用 1545X3 11 1647X3 12 变频柜送出的 220V 备用 1749X3 13 1851X3 14 变频柜送出的 220V 备用 1953x3 15 2055x3 16 变频柜送出的 220V 备用 2157x4 13 2259x4 14 DCS 变频柜提供的无 源接点 220V 1A 若接点闭合表示变频器运行 2361x4 15 2463x4 16 高压断路 器柜 变频柜提供的无 源接点 220V 1A 接点闭合控制高压断路器合闸 2565x4 17 2667x4 18 高压断路 器柜 变频柜提供的无 源接点 220V 1A 接点闭合控制高压断路器分闸 2769x4 19 2871x4 20 DCS 变频柜提供的无 源接点 220V 1A 若接点闭合表示变频器故障 2973x4 21 3075x4 22 DCS 变频柜提供的无 源接点 220V 1A 若接点闭合表示变频器运行 3177x4 23DCS 变频柜提供的无 若接点闭合表示变频器准备好 Unrestricted 3279x4 24 源接点 220V 1A 3381x4 25 3483x4 26 DCS 变频柜提供的无 源接点 220V 1A 若接点闭合表示变频器处于远程控制 状态 3515X2 5 3617X2 6 DCS DCS 提供的无 源常开接点 动 作时为点动脉冲 信号 DCS 提供一个无源常开接点 变频器 柜送出 220V 若接点闭合则 220V 返 回表示由 DCS 启动变频器运行 该常 开点控制变频器启动时点动即可 3717X2 6 3819X2 7 DCS DCS 提供的无 源常闭接点 动 作时为点动脉冲 信号 DCS 提供一个无源常闭接点 变频器 柜送出 220V 若接点断开则 220V 断 电表示由 DCS 停止变频器运行 该常 闭点控制变频器停止时点动即可 注 线号及端子号会根据实际需要进行更改 请以交工图纸为主 3 变频调速范围 0 电动机额定转速 控制精度 闭环控制时电机额定转速的 0 1 4 控制简图 5 对前级高压开关柜的要求 1 变压器进线保护用高压开关柜 可选用 VS1 型真空断路器 若额定短路开断电流为 25KA 可以满足要求 则断路 器可以选择额定电流 630A 的型号 若额定短路开断电流为 35KA 才可以满足要 求 则断路器得选择额定电流 1250A 或更大规格的型号 开关柜内应设微机保护装置 可实现短路 过载 单相接地等保护 高压开关柜控制回路中设变压器温度联锁点 当变压器柜温度报警时能断开真 空断路器实现保护 2 电机启动及保护用高压开关柜 可选用 VS1 型真空断路器 若额定短路开断电流为 25KA 可以满足要求 则断路 器可以选择额定电流 630A 的型号 若额定短路开断电流为 35KA 才可以满足要 求 则断路器得选择额定电流 1250A 或更大规格的型号 开关柜内应设微