汇川HD9X系列高压变频器性能及现场调试培训

HD9X系列高压变频器性能及现场调试培训,-大型传动产品线蔡准,目录,三,HD9X通用现场调试说明,四,HD9X系列常见的性能故障处理对策,二,HD9X系列常用的几个性能模块,一,HD9X系列控制系统平台,高压变频器整体图,高压变频器由主控制柜、功率单元柜、变压器柜、工频旁路柜（选配）组成,Beyondyourimagination,单元串联型系统拓扑,研发部杨双飞2011-3-22,HD9X系列控制系统平台,一代控制系统,HD9X系列控制系统平台,二代控制系统,ARMDSPFPGACPLD,HD9X系列控制系统平台,主控板,单元控制板,ARM,ARM子系统主要完成系统的逻辑功能、人机交互、总线通讯、单元的故障逻辑等。,DSP子系统主要完成电机控制算法、实时保护、单元诊断等功能。,FPGA子系统主要完成移相PWM输出、单元通讯、与DSP/ARM的实时数据交互、单元故障信息处理，双端口ram、故障保护，单元诊断等。,CPLD子系统主要完成对主控板信息的解码和IGBT驱动信号的生成，单元母线电压的采样功能、旁路功能等，对单元的状态、故障进行采集、编码后传递给FPGA。,DSP,FPGA,CPLD,HD9X系列控制系统平台,目录,三,HD9X通用现场调试说明,四,HD9X系列常见的性能故障处理对策,二,HD9X系列常用的几个性能模块,一,HD9X系列控制系统平台,HD9X系列常见的几种性能模块,定子磁链闭环矢量控制模块（SFOC）,飞车启动,同步切换,非对称单元旁路技术,载波移相PWM技术,弱磁控制,瞬停不停功能,快速制动过压抑制技术,一、飞车启动,飞车启动，有时也称之为“转速跟踪”，该特性允许变频器测定已经处于运转状态的电机速度，因此，变频器可以向电机提供与旋转电机频率对应的输出电压，使得变频器供电时对电机的冲击最小。在飞车启动时，变频器监测电机磁通并从电机当前旋转频率启动电机。可通过功能码F6-00设定飞车启动的搜索方向。对于电机自由旋转转向已知的情况，可选择“正向”或“反向”；对于电机转子旋转转向未知的情况，可选择“正反向”。如果选择“直接启动”，则不开启F6-00飞车启动而直接启动。,二、弱磁控制,适用的场合：1、电机超速运行场合2、变频器输出电压能力不够的场合，包括输入电压低、单元旁路运行等异常工况场合1：由于电机运行时，输出电压不能超过电机额定输出电压，所以，电机超频运行时，变频器会自动进行弱磁控制。弱磁区对应的公式为：,场合2：由于变频器有最大输出电压能力，输出电压超过了变频器最大输出电压能力时，变频器会自动进行弱磁。问题：如果输出电压超过变频器最大输出电压能力，变频器不做任何处理，将处于什么样的状态？,三、瞬停不停,指的是变频器输入电压突然跌落100ms，变频器不停机不报故障运行。输入电压跌落20%以下，变频器进入瞬停不停状态，此时变频器处于短时发电状态，给单元充电使单元不欠压运行。待输入电压正常后，加速至目标频率。,单元母线电压,输入电压,电机转速,输出电流,四、载波移相PWM技术,HD9X是单元串联型高压变频器，由多个低压单元串联输出得到高压，以5单元串联为例，整机拓扑结构如下：,四、载波移相PWM技术,单相多个低压单元串联，如何得到高压，关键技术就是载波移相PWM技术。,低压功率单元,问题：8单元串联输出的高压相电压最多电平数？线电压最多电平数？,五、非对称单元旁路,A相2个单元被旁路的变频器输出,变频器串联单元简图,五、非对称单元旁路,通过将正常单元旁路后变频输出电压恢复平衡,通过调整相位角（中性点漂移）使变频器输出恢复平衡,A相旁路2个单元，相对于对称旁路，中性点偏移非对称旁路多提供20%电压,六、同步切换,通道2-电网R相电流通道3-电网S相电流,通道1-输入电压UR通道4-输出电压VU,七、快速制动过压抑制,把母线电容电压加入闭环控制，自动根据系统最大制动能力进行快速制动。制动过程由于有母线电压闭环控制，所以，制动过程不会出现过压问题。减速制动过程，单元母线电压将会稳定在1050V左右。单元过压点准位是1200V,通道1黄色-IO板上VU测试点，通道3蓝色-主控板IU，通道4红色-主控板IV,目录,三,HD9X通用现场调试说明,四,HD9X系列常见的性能故障处理对策,二,HD9X系列常用的几个性能模块,一,HD9X系列控制系统平台,HD9X通用现场调试说明,注意一：准备更换控制板前，在触摸屏上把与出厂参数不一致的参数记录下来，具体操作如下图所示。现场更换控制板时，第一次上控制电一定要恢复出厂参数，FP-01设置01，然后将用户更改参数全部设置进去，设置FF组变频器参数，F1组电机参数。,调测步骤,注意二：初次上高压带电机运行调试时，一定要测试下整机过流保护功能。将F9-30设置为5%，带电机启动运行，正常时报过流则验证完毕。将F9-30设为150.0%，F9-31根据电机额定电流进行设置。,HD9X通用现场调试说明,注意三：调试完毕，请将调试中关闭的功能码设为默认值，比如：F8-58合闸允许延迟，F8-60除湿工作时间，F8-61除湿间隔时间等等。,注意四：静止调谐完成后，确认电机调谐参数是否在正常范围内（一拖多电机同时调谐除外）F1-06通常不超过3%F1-08通常不超过35%偏差过大时，需要确认变频器参数包括IO板输出电流采样电阻值、输出霍尔变比、IO板的输出电压采样硬件参数A5-08等，一代板：12.566，二代板：37.994。,HD9X通用现场调试说明,目录,三,HD9X通用现场调试说明,四,HD9X系列常见的性能故障处理对策,二,HD9X系列常用的几个性能模块,一,HD9X系列控制系统平台,常见的性能故障处理对策,常见的故障处理对策,常见的故障处理对策,现场调试常见问题处理对策,VF模式，变频器输出电压不满足压频比关系1、电网输入电压是否正常2、输出电压偏离太大时，比如10kV、8单元串联，10Hz输出不到1200V，检查三相输出电压采样回路是否缺相了，包括检查单元串接线，输出电压采样板及接线，IO板的接线，可借助采样相序功能辅助判断。3、光纤是不是插错了，A1-B1-C1-A8-B8-C8等4、是否带单元旁路，旁路接触器接线是否造成相内断路5、是否为单元旁路运行状态,现场调试常见问题处理对策,启动运行，输出电压几百伏，输出电流达到上限电流，电机堵转启动前电机是否处于运转状态，飞车启动有没有追踪到频率启动；注意启动前电机的转向是否正确输出电压采样回路有问题，一般的，问题出现在输出电压采样板上；测试方法是：将IO板上UU/UV/UW端子拔掉，万用表测量电压采样板阻值，10kV为7.2M欧，6kV为4.2M欧,开启飞车启动，电机还在转动，跟踪不到转速1、确认电机的空载电流，调大F6-16（飞车启动电流设定），默认20%2、电机转向与飞车启动扫频方向不一致，根据电机的转向确定正向还是反向扫频，对转速跟踪时间没要求的话，选择正反向飞车启动（F6-00=3）,现场调试常见问题处理对策,相序查看以下功能码分别显示：UA-30输入电压相序，120.0表示正序，S相滞后R相120度UA-31输出电压相序，120.0表示正序，V相滞后U相120度UA-32输入电流相序，120.0表示正序，S相滞后R相120度UA-33输出电流相序，120.0表示正序，V相滞后U相120度,现场调试常见问题处理对策,静止调谐报调谐故障F191、断开电机VF运行，压频比输出是否正常，UA-31相序是否为120.0左右2、检查输出霍尔是否接错了，供电是否正常，霍尔M与+-15V间的阻抗是否正常,到达稳态后，输出电流波动较大1、有条件的话，断开电机联轴器，确认带空电机运行是否存在稳态