变频器多重化飞车启动论文
变频器多重化飞车启动论文 摘要：本文详细介绍了POWERSMART高压变频器的系统组成，控制原理，及 其技术特点与优势。控制系统采用双DSP控制，可靠性高，是单元串联多重化电 压源型完美无谐波高-高式高压变频器，并介绍了高压变频器的出厂测试情况。关键词：变频器多重化飞车启动完美无谐波 引言 哈尔滨九洲电气股份有限公司成立于2000年，是以“高压、大功率”电力电 子技术为核心技术，以“高效节能、新型能源”为产品发展方向，从事电力电子成 套设备的研发、制造、销售和服务的高科技上市公司。
本文主要对PowerSmart系列高压变频器功能、出厂测试进行介绍。
一、PowerSmartTM高压变频调速控制装置系统组成 PowerSmartTM系列高压变频调速系统主要由切分移相干式变压器柜、功 率单元柜、控制单元柜、远控操作箱、旁路开关柜等部分组成。切分移相干式变 压器为变频器的输入设备，一般由铁心、输入绕组、屏蔽层、输出绕组及冷却风 机、过热保护等部分构成。控制单元柜主要由主控制器、温控器、风机保护器、 人机界面（数码管和彩色触摸屏可选）、PLC、嵌入式微机、开关电源、EMI模 块、隔离变压器、空气开关、接触器、继电器、模拟量模块、开关量模块等组成。
二、工作原理 PowerSmartTM系列高压变频器是采用单元串联多重化技术属于电压源型 高-高式高压变频器。所谓多重化，就是每相由几个低压功率单元串联组成，各 功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器来独立供电。采用多重化叠加的方式， 使变频器输出电压的谐波含量很小，不会引起电动机的附加谐波发热。其输出电 压的dV/dt也很小，不会给电机增加明显的应力，因此可以向普通标准型交流电 动机供电，而且无需降容使用。由于输出电压的谐波和dV/dt都很小，不需要附 加输出滤波器，输出电缆也长度无要求。由于谐波很小，附加的转矩脉动也很小， 避免了由此引起的机械共振。变频器工作时的功率因数达0.96以上，完全满足了 供电系统的要求。因此不需要附加电源滤波器或功率因数补偿装置，也不会与现 有的补偿电容装置发生谐振，变频器工作时不会对同一电网上运行的电气设备发生干扰，因而被人们誉为“完美无谐波的高压变频器”。
三、技术特点 采用双DSP控制，可靠性高，杜绝了变频器死机问题；
采用36脉冲整流（以 6KV变频器为例）及空间矢量多重化PWM技术，每相由6个功率单元串联而成， 并直接驱动电动机，无需输出升压变压器。输出电平数高，dv/dt很小，输出波形 接近正弦波。采用专利技术的实时光纤传送技术，对功率单元进行控制。变频器 输出转矩脉冲窄，控制精度高，避免了机械共振。完善的自我诊断和故障预警机 制，上电自检，运行中实时监测，检测速度高。通过双DSP系统，实现纳秒级运 算并进行综合判断，分析准确，减少变频器误报警。具有PWM控制波形与逆变 输出波形实时验证功能，提高了输出波形的准确性，增强了系统无故障的运行能 力。具有反转启动和飞车启动功能，无论电机处于正转还是反转状态，变频器均 可实现大力矩直接启动。具备来电自启动功能，避免电网短时失电对生产造成影 响。变频器发生短路、接地、过流、过载、过压、欠压、过热等情况时，系统均 能故障定位并且及时告警或保护，对电网波动的适应能力强。支持中心点偏移式 的旁路技术。当某一个功率单元失效时，能够立即对该单元实施旁路处理，而整 个变频器的输出仍能维持94%以上的电压，这保证了系统的不间断运行。
四、出厂测试 九洲电气生产的每一台PowerSmart系列高压变频器，在出厂时都经过严格 测试。九洲电气组建了高压大功率变频器实验室。具体包括：电气性能试验室， 负责对产品的工频耐压、电气绝缘、三防、效率、功率因数、产品的动态特性等 性能进行综合测试。电磁兼容实验室，负责对产品进行快速脉冲群、静电、浪涌、 电压跌落等项目试验。单元模块老化实验室，负责对每一个功率单元、控制单元 板进行高温带载72小时老化实验。中高压变流试验站，是与罗克韦尔共同建造的， 负责对中高压等级的变频器、软启动器、兆瓦级风力发电变流器、SVC产品进行 智能化带负载性能测试。其所能测试等级为690V到10KV,最大测试功率可达到 5000KW。它为高压变频器的技术发展提供了一个全方位的试验平台。