中压变频器在安钢高线的应用远程控制器

中压变频器在安钢高线的应用

中压变频器在安钢高线的应用 2011年12月09日 来源： 安阳钢铁公司高速线材是2001年投产的具有较高设备装备水平的技改项目，其精轧机和减定径机交流主传动装置采用西门子MV中压变频器。该变频器采用TRANSVECTOR磁场定向控制，并运用空间向量估计值及为降低电机损耗而经过优化的逆变器触发脉冲模式获得优良的控制特性，具有强大的计算功能和快速反应能力，动态特性好，功率因数高，谐波含量低及较好的深调速性能。 变频器主回路由3大部分组成：整流单元、中间单元、逆变单元。整流单元采用移相30°的12脉波二极管整流，直流母线额定电压为5880V。中间直流单元由预充电单元、放电单元、制动单元组成。逆变单元使用IGBT三电平矢量控制技术，两组并联输出。

控制系统采用SIMADYN2D，双32位CPU分工合作，一个主要用于处理矢量控制的检测、计算、逻辑量的处理，实现转矩、速度闭环控制；另一个用于处理通信，通过MPI或PROFIBUS2DP网与3个从站(OP7、远程ET200、柜内ET200站)进行通信。

此装置为三电平结构，每相桥臂上功率器件V1和V3，V2和V4的状态总是互反的，输出电压只能是从+Ed到0，0到-Ed；不允许在+Ed和-Ed之间直接变化，即不存在两个器件同时开通或关断的情况，从而在桥臂上输出3种不同电平：+Ed、0、-Ed。

三相合成空间电压矢量为一旋转矢量，旋转角速度为ω，其幅值为3/2Ue。当其相电压达到最大值时，合成空间矢量即处于该相电压对应的位置上。这样空间电压矢量就和三相电压建立了一一对应的关系。

电压空间矢量控制的基本原理是用三电平变频器所具有的菱形矢量逼近系统所需要的电压矢量轨迹，三电平PWM的控制指令是主控系统根据U/f控制和矢量控制等控制策略得到的，它以某一角速度在空间旋转，其幅值正比于输出电压幅值，其旋转角频率正比于输出电压频率。

在调试生产中，我们碰到了以下问题：

1)由于频繁调速及电网电压高造成制动电阻频繁和长时间投用。本系统采取提高投用制动电阻的门槛值(由11115提高到11125)和调整变压器的分接开关位置(由3调至1，变压器参数由6000V/2×2260V调为6300V/2×2260V)的办法彻底解决了这一问题。

2)电流高频振荡放大，装置过流跳闸。这是因为变频器与电机间的动力电缆对地产生寄生电容以及电缆之间产生的耦合电容与电机的感性负载产生LC谐振造成的，我们在输出回路上增加电抗器后，问题彻底解决。

MV中压变频器经过在安钢的实际运行考验，证明该系统具有优良的动态性能，可靠的检测和保护功能，设备运行稳定，故障率低。

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