大功率变频器的组装与调试
目录
引言 1
一、HE系列高性能大中功率单/多机传动变频驱动系统的概述及其基本参数特性 1
（一）、基本参数 1
（二）、基本结构及优势 2
（三）、HE系列命名规则 3
二、HE200与HE300特点、规格及应用领域 3
（一）、HE200基本特点 3
（二）、HE200变频器示例 3
（三）、HE200变频器的技术特点 4
（四）、HE200的电压等级和功率规格 4
（五）、HE200综合参数 5
（六）、HE300的基本特点 5
（七）、HE300变频器示例 6
（八）、HE300的技术特点 6
（九）、HE300的电压等级和规格 6
（十）、HE300的综合参数 7
三、HE系列高性能变频器的组装 8
（一）、进线整流柜的组装 8
（二）、逆变柜的组装 11
（三）机柜的合并 13
四、HE系列高性能变频器的电气安装 17
（一）、电气安装前的准备 17
（二）、电气安装检查 17
（三）、电缆布线基本原则 18
（四）、布线规范 18
（五）、布线建议 19
（六）、电缆的连接 19
（七）、输入电源和信号电缆布线 21
（八）、直流母线电容器预充电 24
五、HE系列高性能变频器的调试 25
（一）、调试前的准备工作 25
（二）、变频器的调试 26
结语 29
参考文献 30
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
谢辞 31
引言
因我在苏州汇川技术有限公司实习，所以得以了解到汇川最新HE系列变频器。HE系列属于汇川技术最新一代中低压大功率变频器技术平台，满足通用型市场和特殊行业的柜式应用，兼具小体积，高可靠性和拓展性强等特点，功率范围从0.2MW到4.8MW。其产品的定位为低压大功率应用的进口替代。通过此次毕业论文的撰写，使自己对于职业技能又有了更深层次的掌握。
一、HE系列高性能大中功率单/多机传动变频驱动系统的概述及其基本参数特性
（一）、基本参数
基本特点：单机传动、多机传动；两象限、四象限
电压等级：400V、500V、690V
单组逆变功率：450KW——1200KW
功率范围：HE200单机 （450KW — 3600KW）
HE300多机 （200KW — 4800KW）
最大并机功率：4800KW
控制电机：交流异步电机、永磁同步电机
控制方式：V/F、有编码器矢量控制（FVC）、无编码器矢量控制（SVC）
（二）、基本结构及优势
HE系列高性能大中功率单/多机传动变频驱动系统的基本结构为：进线柜、基本整流柜、逆变柜。
性能优势：
AFE主动前端整流：PWM可控整流技术，可以实现四象限能量回馈。
FVC和SVC在线切换：FVC（有传感器矢量控制）运行时，通过矢量解耦电机模型实时观测电机转速，在编码器故障时可以在线切换到SVC（无传感器矢量控制）运行。
高性能电流调节器：针对低开关频率对电机驱动性能的影响，开发了一种可以显著提高电机控制系统性能的电流调节器
多电机同步传动与负荷分配：可应用于多台电机拖动同一个负载，可以满足多种连接方式的同步传动需求。如：轧机设备、绞车、起重机等。
磁链闭环矢量算法：基于电机d-q轴数学方程式解析，对电机的磁链、电流进行解耦，完成对磁链、电流闭环控制，从矢量控制最基层的角度全面掌握电机运行曲线，实现对电机的磁链闭环矢量控制。
快速叠频制动技术：通过矢量算法在输出电压矢量上叠加可控的高频分量，使电机自身产生反向更大的阻力矩，从而有效安全的加快电机的减速制动。
飞车启动：在未知电机旋转速度的情况下启动变频器，变频器自动进行频率搜索，直至搜索到与电机实时旋转频率相符的频率，此时变频器输出相应频率，并控制电机旋转至目标频率。
并机均流技术：在并机应用场合，由于硬件离散性等因素造成个并联模块间负载电流的不均衡，导致IGBT应力过度、温度过高等破坏系统稳定运行的问题。并机均流技术通过先进算法实时调整各个模块电流，实现了负载电流在各模块间均衡分配。
多电机切换功能：可以实现四组电机参数切换。
变频器自检功能：可以在运行前对变频器各个模块和母线电容进行检测，分别判断各个模块个电容是否正常。
故障分等级处理：支持故障停车、故障降额、故障继续运行、故障屏蔽等不同级别处理。
（三）、HE系列命名规则
图1-1 命名规则
二、HE200与HE300特点、规格及应用领域
（一）、HE200基本特点
1.基于两象限的同/异步电机控制平台，可选配制动单元的高性能矢量变频器。
2.标配电源连接组件，如主断路器、输入电抗器，可根据需要灵活配置可选的输出侧组件和附加监控装置等。
（二）、HE200变频器示例
图2-1 变频器示例
（三）、HE200变频器的技术特点
1.采用单管封装的新一代IGBT和领先的冷却方式，结构紧凑，运行安静。
2.采用模块化的设计，便于快速检修。
3.采用SOP-30高级操作面板或者电脑连接变频器程序可轻松设定参数及调试。
4.丰富的软件功能可满足客户的各种工艺要求。
5.变频调速柜的结构经过特殊设计，分成几个功能区，抗干扰能力更强，运行更可靠。
（四）、HE200的电压等级和功率规格
图2-2 电压等级和功率规格
（五）、HE200综合参数
图2-3 HE200综合参数
（六）、HE300的基本特点
基于两/四象限的同/异步电机控制平台，适用于集中进线整流、共直流母排的多电机传动系统。
2.拥有丰富的选件，是系统具备很大的灵活性，在系统功率、功能、轴数、性能上可以自由组态及扩展，能更好的适应客户的特殊需求。
3.标准化的功率单元和控制单元接口，方便配置及安装。
4.功率单元和控制单元之间的通讯通过内置串行接口实现，抗干扰性好。
（九）、HE300的电压等级和规格
图2-5 HE300的电压等级和规格
（十）、HE300的综合参数
图3-2 电源插框
图3-6 电气原理图
图3-7 整流柜的控制插框
引言 1
一、HE系列高性能大中功率单/多机传动变频驱动系统的概述及其基本参数特性 1
（一）、基本参数 1
（二）、基本结构及优势 2
（三）、HE系列命名规则 3
二、HE200与HE300特点、规格及应用领域 3
（一）、HE200基本特点 3
（二）、HE200变频器示例 3
（三）、HE200变频器的技术特点 4
（四）、HE200的电压等级和功率规格 4
（五）、HE200综合参数 5
（六）、HE300的基本特点 5
（七）、HE300变频器示例 6
（八）、HE300的技术特点 6
（九）、HE300的电压等级和规格 6
（十）、HE300的综合参数 7
三、HE系列高性能变频器的组装 8
（一）、进线整流柜的组装 8
（二）、逆变柜的组装 11
（三）机柜的合并 13
四、HE系列高性能变频器的电气安装 17
（一）、电气安装前的准备 17
（二）、电气安装检查 17
（三）、电缆布线基本原则 18
（四）、布线规范 18
（五）、布线建议 19
（六）、电缆的连接 19
（七）、输入电源和信号电缆布线 21
（八）、直流母线电容器预充电 24
五、HE系列高性能变频器的调试 25
（一）、调试前的准备工作 25
（二）、变频器的调试 26
结语 29
参考文献 30
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
谢辞 31
引言
因我在苏州汇川技术有限公司实习，所以得以了解到汇川最新HE系列变频器。HE系列属于汇川技术最新一代中低压大功率变频器技术平台，满足通用型市场和特殊行业的柜式应用，兼具小体积，高可靠性和拓展性强等特点，功率范围从0.2MW到4.8MW。其产品的定位为低压大功率应用的进口替代。通过此次毕业论文的撰写，使自己对于职业技能又有了更深层次的掌握。
一、HE系列高性能大中功率单/多机传动变频驱动系统的概述及其基本参数特性
（一）、基本参数
基本特点：单机传动、多机传动；两象限、四象限
电压等级：400V、500V、690V
单组逆变功率：450KW——1200KW
功率范围：HE200单机 （450KW — 3600KW）
HE300多机 （200KW — 4800KW）
最大并机功率：4800KW
控制电机：交流异步电机、永磁同步电机
控制方式：V/F、有编码器矢量控制（FVC）、无编码器矢量控制（SVC）
（二）、基本结构及优势
HE系列高性能大中功率单/多机传动变频驱动系统的基本结构为：进线柜、基本整流柜、逆变柜。
性能优势：
AFE主动前端整流：PWM可控整流技术，可以实现四象限能量回馈。
FVC和SVC在线切换：FVC（有传感器矢量控制）运行时，通过矢量解耦电机模型实时观测电机转速，在编码器故障时可以在线切换到SVC（无传感器矢量控制）运行。
高性能电流调节器：针对低开关频率对电机驱动性能的影响，开发了一种可以显著提高电机控制系统性能的电流调节器
多电机同步传动与负荷分配：可应用于多台电机拖动同一个负载，可以满足多种连接方式的同步传动需求。如：轧机设备、绞车、起重机等。
磁链闭环矢量算法：基于电机d-q轴数学方程式解析，对电机的磁链、电流进行解耦，完成对磁链、电流闭环控制，从矢量控制最基层的角度全面掌握电机运行曲线，实现对电机的磁链闭环矢量控制。
快速叠频制动技术：通过矢量算法在输出电压矢量上叠加可控的高频分量，使电机自身产生反向更大的阻力矩，从而有效安全的加快电机的减速制动。
飞车启动：在未知电机旋转速度的情况下启动变频器，变频器自动进行频率搜索，直至搜索到与电机实时旋转频率相符的频率，此时变频器输出相应频率，并控制电机旋转至目标频率。
并机均流技术：在并机应用场合，由于硬件离散性等因素造成个并联模块间负载电流的不均衡，导致IGBT应力过度、温度过高等破坏系统稳定运行的问题。并机均流技术通过先进算法实时调整各个模块电流，实现了负载电流在各模块间均衡分配。
多电机切换功能：可以实现四组电机参数切换。
变频器自检功能：可以在运行前对变频器各个模块和母线电容进行检测，分别判断各个模块个电容是否正常。
故障分等级处理：支持故障停车、故障降额、故障继续运行、故障屏蔽等不同级别处理。
（三）、HE系列命名规则
图1-1 命名规则
二、HE200与HE300特点、规格及应用领域
（一）、HE200基本特点
1.基于两象限的同/异步电机控制平台，可选配制动单元的高性能矢量变频器。
2.标配电源连接组件，如主断路器、输入电抗器，可根据需要灵活配置可选的输出侧组件和附加监控装置等。
（二）、HE200变频器示例
图2-1 变频器示例
（三）、HE200变频器的技术特点
1.采用单管封装的新一代IGBT和领先的冷却方式，结构紧凑，运行安静。
2.采用模块化的设计，便于快速检修。
3.采用SOP-30高级操作面板或者电脑连接变频器程序可轻松设定参数及调试。
4.丰富的软件功能可满足客户的各种工艺要求。
5.变频调速柜的结构经过特殊设计，分成几个功能区，抗干扰能力更强，运行更可靠。
（四）、HE200的电压等级和功率规格
图2-2 电压等级和功率规格
（五）、HE200综合参数
图2-3 HE200综合参数
（六）、HE300的基本特点
基于两/四象限的同/异步电机控制平台，适用于集中进线整流、共直流母排的多电机传动系统。
2.拥有丰富的选件，是系统具备很大的灵活性，在系统功率、功能、轴数、性能上可以自由组态及扩展，能更好的适应客户的特殊需求。
3.标准化的功率单元和控制单元接口，方便配置及安装。
4.功率单元和控制单元之间的通讯通过内置串行接口实现，抗干扰性好。
（九）、HE300的电压等级和规格
图2-5 HE300的电压等级和规格
（十）、HE300的综合参数
图3-2 电源插框
图3-6 电气原理图
图3-7 整流柜的控制插框
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