HD9X系列高压变频器.ppt

1、,HD9X系列高压变频器介绍,Beyond your imagination,目录,HD9X系列高压变频器基本原理,二,三,竞争优势,一,大传动产品线,四,典型应用,大传动产品线,汇川技术为什么要做高压变频器? 目前国内厂家无法满足大型传动领域工艺型市场的需求，市场呼唤国内品牌进行进口替代 汇川技术低压矢量型变频器取得的成功、优势、技术应用推广到高压领域,大传动产品线,汇川6个产品线之一 职责： 建立有竞争力的汇川大功率（中高压）产品平台； 提供产品服务于大型传动领域； 协同变频器产品线，实现汇川变频器电压等级、功率范围的全覆盖； 产品定位：高性能、专用化、定制化 以苏州为中心，辐射全国 汇川

2、技术二次创业的重点发展方向之一,换实物照片,.,大传动产品线,目标市场定位,.,产品线定位,大型传动先锋，尽享卓越性能,.,通过产品性能、品质优势，使汇川技术成为大型传动领域进口替代先锋、国内第一品牌,使命愿景,目标市场定位,国内厂家无能力的领域；国际品牌没精力的领域,大传动产品线,产品体系图,产品简介-HD9X,名称：单元级联型高压变频器 基本特点：单元级联型高压平台产品，包括两/四象限、同/异步机控制的高性能高压变频器 电压范围：3K - 10KV 拓扑结构：功率单元级联式 应用领域： 石化、电力、冶金、市政等领域的节能应用 矿山等领域的提升机应用 大容量（10MW以上）电动机驱动 竞争优

3、势 效率高、功率因数高、谐波小 高性能矢量控制技术 长线驱动至20公里,产品简介-HD7X,名称：高端专用型高压变频器 基本特点：单元级联型高压衍生产品，针对细分市场的高性能高压变频器 电压范围：3K - 10KV 拓扑结构：功率单元级联式 应用领域：特殊市场的高压变频器 竞争优势 专用化产品 高性能矢量控制技术,产品简介-HD3X,名称：三电平嵌位型高压变频器 基本特点：三电平嵌位型高压平台产品，具备两/四象限、同/异步机控制的高性能矢量型变频器 电压范围：1140V - 3300V 拓扑结构：三电平嵌位型（多脉冲整流或AFE) 应用领域： 防爆变频机芯 冶金轧机 风电变流器 竞争优势 结构

4、紧凑、功率密度高 高性能矢量控制技术,目录,HD9X系列高压变频器基本原理,二,三,竞争优势,一,大传动产品线,四,典型应用,产品概述,产品基础： 先进成熟的电动机矢量控制算法 多行业长时间工业控制应用经验 5年以上的大功率高压单元现场应用,HD9X系列高压变频器是汇川技术自主研发和生产的通用型交流变频调速系统，系统是基于高速ARM、DSP、FPGA的智能控制器，并采用成熟的功率单元串联叠波技术、矢量控制技术、优化的叠波PWM控制技术，实现优质的可变频变压的正弦电压和正弦电流的输出。,命名规则,产品原理,HD90 整体拓扑架构,产品原理,HD9X高压变频器电压叠加原理 每个单元输出电压为0-6

5、90V，以6kV为例，这样一相上的电压为3450V，线电压为6kV。3kV和10kV以此类推。,产品构成,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,主控制柜,主要由核心控制板、接口板、光纤板、PLC等组成 核心控制板主要由ARM、DSP、FPGA组成 ARM子系统主要完成和触摸屏、PC端应用程序、参数设定、故障和状态信息读取和保存 DSP子系统主要完成电机控制算法，配合A/D、D/A完成系统电压、电流的采集和输出 - FPGA子系统通过光纤板主要完成功率单元的脉冲生成，以及单元状态的采集,功率单元柜,每相串联39个单元，形成3kV10kV高压输出。

6、单元输入为三相690V，输出为单相0690V 单元为交-直-交不控三相整流/单相逆变输出结构。 -整流侧为二极管不可控整流。 -逆变侧为IGBT模块H桥单相逆变 -通过对逆变桥进行正弦调制PWM控制，得到正弦的单相交流输出。,变压器柜,移相变压器二次侧给每个单元独立供电，构成多级移相叠加的整流方式 大大改善了网侧电流波形 提高网侧功率因数，降低了设备对电网的谐波污染。,人机界面,共有3种人机交互方式： 触摸屏 监控软件 操作器 触摸屏人机界面采用InoTouch系列产品实现 各种状态、运行曲线的显示 参数的设定和查询、故障报警 运行日志及各种控制命令,单元串联型典型特点-谐波低、波形好,HD9

7、X输入谐波 6kV系列整流电路脉冲数为36脉冲 输入谐波远远小于规定的标准，在不用滤波器情况下一般在2%左右，不会对电网产生影响。,单元串联型典型特点-谐波低、波形好,HD9X 输出波形 6kV系列输出相电压至少13电平，线电压至少25电平；变频器输出电流谐波失真小于1%，所产生的各次谐波电流均小于0.3%。 电动机基本上不会产生噪声。,目录,HD9X系列高压变频器基本原理,二,三,竞争优势,一,大传动产品线,四,典型应用,竞争优势,汇川技术的高压变频器有何与众不同?,优势1 - 磁链闭环矢量控制技术,磁链闭环矢量控制技术,原理及特点： 基于电机d - q轴 系数学方程，对电机的磁链、电流进行

8、解耦控制，具有磁链、电压闭环特点。 优势： 控制精度高，转矩响应快，低频特性好。 适用领域： 低频大转矩、电压输出稳定等场合。,优势1 - 磁链闭环矢量控制技术,优势2 最先进的控制硬件平台,优势3 四象限技术,特点 单元采用三电平拓扑结构 高压变频器采用三电平单元级联 采用AFE模式回馈电网 优势 结构紧凑、体积小 功率单元数量少，可靠性高 功率因数高，效率高，谐波小 应用领域 矿用提升机 皮带机 试验平台,优势4 快速叠频制动技术,原理及特点： 通过矢量算法在输出电压矢量上叠加可控的高频分量，使电机产生更大的阻力矩，加快电机的制动。 优势： 大大减少了降速时间（近40 %），很好的满足了现

9、场工况要求。 适用领域： 适用于现场工艺需要快速制动的场合。,优势5 Syn-transfer技术,原理及特点： 通过矢量控制算法，快速同步电网。变频器通过相应的开关投切，把电机从变频运行状态平滑无冲击地切换到工频运行，或者把电机从工频运行平滑无冲击地切换到变频运行。 优势： 节省了软启动器，减少用户的成本投资，大大减小了电机启动对电网的冲击，同时大大缩短了多台电机投切的时间。 适用领域： 适用于一台变频器拖动多台电机、电机的软启动等需要工频和变频之间相互切换的场合。,优势6 非对称旁路技术,特点 单元故障时，自动旁路功能 中性点漂移，保证输出电压对称 实现非对称旁路控制,优势 电压输出能力比

10、传统方式提高了10-20% 提高了设备的可靠性，现场适应能力更强,优势7 高频输出,原理及特点： 通过提高功率单元载波频率和控制器控制环能力实现最高达330Hz以上的输出频率，处于国际领先水平。 优势： 可以省掉高速负载的增速齿轮箱，降低设备成本和维护量，提高系统的响应能力和转矩输出能力。 适用领域： 高转速类负载。,优势8 同步机控制技术,特点 磁链闭环矢量控制技术 多种励磁方式的控制算法 适配旋转变压器、编码器等多种速度反馈方式 输出功率因数闭环控制功能 优势 可以实现用户设定功率因数运行 电流控制效果好，满足多种工艺要求 大容量软启动投切可靠性高 应用领域 矿用提升机 大容量电机软启动,

11、优势9 单元机械式旁路,特点 机械式接触器方式 独立的旁路控制系统 电源单独取电 优势 安全可靠 功率单元损坏严重仍然可以旁路,优势10 远程监控方案,特点 具备无线通讯、现场总线两种模式； 采用3G通讯，通过数据中心24小时记录数据。 优势 故障报警及时，安全性高; 减少现场维护的工作量; 数据记录准确; 任意场合可以远程查看 应用领域 EMC节能现场 重要而危险的现场,其他优势,电机温度检测 电机绕组和轴承的温度保护功能 进行电机参数温度修正 飞车启动 在未知电机旋转速度的状况下启动变频器 及时投入，减少停机时间，保障生产 热设计裕量大 采用国际知名品牌风机，风量大，可靠性高； 热设计裕量

12、大，提高了系统的散热能力和运行可靠性。 输出电压自适应 实现输入电网波动时实时调节输出电压 保护电机及保证调速效率,其他优势,来电自启动功能 当电网电压异常停机，短时又来电后，自动启动 电网不稳定时，保证生产的连续性 丰富的总线接口 支持多种工业总线：Can-bus、Modbus、PROFIBUS等 便于各种工艺现场使用 加减速自适应 限制因加、减速时间过短时产生的过流与直流单元过压故障 在正常生产条件下允许达到尽可能短的升降速时间。 高可靠性器件 核心器件IGBT、整流二极管、高品质电容、主控制芯片ARM、DSP、FPGA等均选用高品质器件，保证了运行的高可靠性 宽电压适应能力 变频器在额定

13、电压的10%范围内波动时，变频器可以保持满载运行，不受电网波动影响。 当电网电压波动达到额定电压的-10%-35%时，变频器将保持长期降额运行,平台优势 研发,业界研发投入最多 人才：近500名高素质研发人员 研发资金：上一年销售额的10%（11年销售额13亿） IGBT试验平台 模拟IGBT各种极限工况（杂散电感、温度模拟）的分析 大容量驱动预研分析 强电有限元分析平台 拓扑结构分析仿真 母排热分析 驱动算法、热设计仿真平台 先进算法仿真、对比验证 结构设计等热仿真分析,拥有先进的供应链管理模式，实现公司、客户、供应商的共赢； 高效的信息管理平台，保证交付的正确性、及时性和可靠性；,PCBA

14、单板测试,组装生产线,平台优势 供应链,平台优势 供应链,单板SMT加工中心 单板全自动三防漆喷涂线 IGBT硅脂自动涂抹设备 全系列高温老化设备,平台优势 - 测试, 全面的研发测试 单板硬件白盒测试 单元功能/性能测试 单元硬件白盒/极限测试 系统功能测试 系统性能测试 系统硬件白盒/极限测试 EMC测试 安规测试 环境可靠性测试 完备的测试仪器 - 环境模拟实验室 - EMC试验室 - 各种测试仪器,测试设备,平台优势 - 测试,完善的系统测试环节 拥有国内领先的高压变频器专用多功能全电压满载试验平台，同时还满足低压及中压的全载试验需求，保证产品出厂前100%进行高压全载试验。 该平台可

15、进行380V、690V、1140V、3kV、6kV、10kV不同电压等级的满载试验需求，最大负载达20MVA级别，可对低压、中压及高压电机进行满载及性能测试，满足两象限及四象限回馈的试验要求，保障了产品的出厂质量。,平台优势 - 测试,提供全国范围联保服务； 覆盖全国的29个办事处； 147家认证分销商； 400位一线营销与服务人员； 50家联保中心； 4个区域备件库； 4小时响应；,全国统一服务热线 400-777-1260,-完善的服务体系,服务优势,目录,HD9X系列高压变频器基本原理,二,三,竞争优势,一,大传动产品线,四,典型应用,典型应用1 - - 高性能驱动,领先的电机驱动技术

16、磁链闭环矢量控制技术 有速度传感器、无速度传感器控制模式 快速叠频技术 快速的电流跟踪与控制技术 高可靠的飞车启动技术 应用特点 业界最高水平的加速驱动能力，部分场合可以达到5秒以内加速 业界最高水平的减速控制能力，停车效率提高40%以上 高效、准确的电流控制能力，更好的满足工艺控制要求 应用领域 对加减速有要求的场合，例如：除鳞泵应用 正常生产条件下允许达到的尽可能短的升降速时间,典型应用1 - - 除磷泵,除鳞泵简介 从加热炉出来的钢坯在高温状态下被氧化，在其表面形成一层致密的氧化铁皮(鳞皮)。钢坯轧制前必须除去表面的氧化铁皮。利用高压水的机械冲击力来除去氧化铁皮(高压水除鳞)的方法是目前

17、最通行有效的作法。 工艺要求 从节能、节水的角度考虑，需要除磷泵的变频控制加减速时间越短越好。通常要求加速小于10s，减速1020s。,典型应用1 - - 除磷泵,HD92高压变频器解决方案 加速保证 高速光纤通讯、高速处理芯片 磁链闭环矢量控制技术 减速保证 快速的电流跟踪与控制技术 快速叠频控制技术,典型应用2 - - 高转矩输出,领先的电机驱动技术 磁链闭环矢量控制技术 有速度传感器、无速度传感器控制模式 快速的电流跟踪与控制技术 应用特点 可以实现电动机200%扭矩的输出 转矩响应速度达到国际一流水平：750 rad/s (开环矢量、闭环矢量) 高效、准确的电流控制能力，更好的满足工艺

18、控制要求 应用领域 要求大扭矩输出场合，例如搅拌机、大磨机 要求转矩快速响应场合，例如密炼机,典型应用2 - - 密炼机,密炼机 密闭式炼胶机简称密炼机，主要用于橡胶的塑炼和混炼。 密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械。 工艺要求 过载能力强（200%），启动力矩大 加减速响应快 转矩响应快 应用环境恶劣（高温、粉尘等）,典型应用2 - - 密炼机,HD92高压变频器解决方案 转矩响应 高速光纤通讯、高速处理芯片 磁链闭环矢量控制技术 快速的电流跟踪与控制技术 转速控制 高性能开环矢量控制技术可以满足密炼 机现场应用,典型应用3 - - syn-tran