大功率变频器直流电压控制方案现场调试说明

大功率变频器直流电压控制方案现场调试说明一、 调试目的1、实现大功率变频器直流电压稳定控制的目的2、解决大功率变频器启动IGBT损坏的问题3、解决大功率变频器功率单元板卡易损坏的问题4、实现大功率变频器在山西新元现场稳定运行的目的二、 调试方案原理及厂内试验结果1、关于解决大功率变频器启动时IGBT损坏的问题电机变频运行，因为低频电压补偿机制，在变频器启动初期，不能从0Hz启动，而需加上一个启动频率，并且也应补偿一个较高的输出电压。目前现场运行的参数为启动频率1.5Hz，起始电压为200V对于此参数，可以适用于小功率电机上，而对于大功率电机，因为电机参数的不同，那么在启动瞬间会造成较大电流，从而导致IGBT损坏。对于现场的大功率电机，额定转速为746r/min，其滑差为n =750-746=4r/min，则电机的起始频率应为f=P*n/60=4*4/60=0.267Hz，起始电压应为100V。因此拟将启动频率设为0.5Hz，起始电压为100V。2、关于解决大功率变频器功率单元板卡易损坏的问题现场的电网波动较大，经常发生突然掉电的情况。为了应对此情况，我们加上了一个掉电重启功能。掉电功能启用时，系统会进行降速处理，但其降速时，维持单元电压比较高，维持在1100V左右，而单元板卡正常工作电压在1000V以下，所以此维持电压值在单元板卡正常工作范围之外，板卡长时间运行在这么高的电压下很容易损坏。因此拟将掉电时维持电压控制在850V左右，母线电压则为6800V。3、关于实现大功率变频器直流电压稳定控制的问题不管是正常降速，还是掉电重启时的降速，都对降速时间进行PID调节，使其单元电压自动能稳定住，不会使单元电压超标。掉电重启功能直流电压波形图（绿线为直流电压，紫线为运行频率）如图示，手动掉高压电上高压电，模拟电网突然失电状况。从图示中可以看到，正常稳定运行时，母线电压基本不变，维持在8000V左右，而当电网掉电时，母线电压（绿线）急剧下降，此时掉电重启功能启用，输出频率（紫线）降低，其降速速度受PID自动控制，使母线电压稳定维持在6920V和6950V之间波动。当电网恢复正常时，母线电压瞬间恢复至8000V左右，运行频率也自动升至设定值。正常降速直流电压波形图（绿线为直流电压，紫线为运行频率）控制母线电压为8320V，其电压稳定在8370V不变。三、 调试步骤1、与现场人员沟通，确定调试时间，确定调试设备运行的条件；2、确定调试时间后，到达现场，先观看目前正在运行的设备的运行情况，并积累更多现场数据，根据现场数据重新设定母线电压控制值；3、在规定的调试时间内，更新程序；4、在规定的调试时间内，调试备用变频器；1）启动变频器，观察启动电流及电机运行状况；2）正常运行备用变频器在10Hz；3）频繁升降速，频率范围在5Hz到10Hz之间；4）升降速2小时，查看此时的直流电压波动情况，以及此时的直流电压稳定值；5）稳定运行在10Hz，手动制造高压掉落情况；6）反复手动制造高压掉落情况，查看此时的直流电压波动情况，以及此时的直流电压稳定值；5、运行状况良好，则将变频器倒机至备用变频器，运行一个月；6、如若一个月时间内没有任何异常，则将另一台变频器也更新至新版程序。四、 程序修改说明针对于现场的问题，我们对程序做了如下修改：1、起始频率可设置，这样可适用于任意起始频率需求；2、正常降速，对降速时间做PID调节，使母线电压控制在8320V；3、对于掉电重启功能，其在降速时，也对降速时间做PID调节，使母线电压控制在7000V；注：对于山西新元现场，我们还需根据现场的运行数据，对母线电压控制值做一些调整，使之适用于山西新元大功率现场。 五、 调试数据记录1、程序更新前变频器稳定运行数据负载量运行频率电网电压电网电流输出电压输出电流直流电压最大值最小值2、程序更新前变频器降速运行数据负载量运行频率电网电压电网电流输出电压输出电流直流电压最大值最小值3、10Hz降速至5Hz调试变频器数据记