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高压变频器的应用石家庄丹创电气有限公司是一家集研发、生产、销售和服务为一体的科研单位。公司成立以来，经过长期不懈的努力本着“客户为尊、诚信为本、科技领先、品牌制胜”的经营理念取得长足发展，并得到用户的广泛称赞和认可。 本公司技术力量雄厚，汇集了电子、机械、工业控制，电气自动化的专业人才。其中，有熟悉行业工艺、富有工作经验的资深高级工程师，是产品开发研制和工程设计调试良好的技术保证。 本公司拥有完善的质量管理体系，重视产品质量，注重售后服务，产品出厂前经过严格实验、调试、老化，产品质量严格按照国家相关标准进行控制，以保证产品质量可靠。使产品在用户现场最大程度的发挥起技术性能和功能优势，公司生产的产品在河北、河南、山东、内蒙、陕西、甘肃、湖北等地有广大客户，得到用户的好评。 为适应市场需求，实现工业自动化的要求，我们先后开发了同步电动机的励磁控制系统，发电机励磁控制系统，各种高压电动机综合启动柜、低压电动机综合启动柜、高压开关柜、低压开关柜、高压无功补偿、低压无功补偿、直流操作电源系统、UPS电源系统、逆变电源系统、仪表柜、控制柜、造气炉集成油压系统和程序控制微机、调压控制柜等产品。上述控制系统设计合理，采用国内外先进器件，有数字量控制、模拟量控制及各种继电控制，广泛用于压缩机、球磨机、水泵、风机、轧机、化工、工矿、电力、电信、等各种负载和行业。 2 设备简述： 2.1 上海电机厂的异步电机参数： 额定电压：10KV 额定电流：1799A 额定功率：28000KW 额定转速：1490rpm 数量：2台 2.2 GE的同步电机参数： 额定电压：10KV 额定电流：1433A 额定功率：22000KW 额定转速：1500rpm 数量：1台 2.3启动方式：采用变频软启动，同期切换。启动时先关闭风门，鼓风机轻载启动。变频器带电机和风机启动后加速到50Hz。然后检测变频器输出电压与电网电压并进行比较，在变频器输出电压和和电网电压同频率，同电压，同相位和同相序的条件下，先合旁路开关，后停变频器，最后再断变频器输出开关。真正实现完全无扰动的切换。 2.4 变频器设备简述： 变频器品牌和型号：TMEIC-TMdrive-MVGC-SS高压变频器， 额定输入电压：10KV， 额定输出电压：0-10KV 额定电流：525A， 额定容量：9000KVA， 过载能力：125%-1分钟，间隔10分钟。 3. 变频器的系统结构： 3.1变频器由输入变压器，变频单元及控制系统三部分所组成。主电路拓扑结构采用多电平串联技术，每相采用8个单元串联，三相共24个单元,48脉冲整流。变压器采用H级绝缘的移相整流变压器，可靠性极高。变压器的副边有24个低压绕组，分别给三相的24个单元供电。变频器的主电路拓扑结构原理和单元的原理图如下所示：
3.2变频单元实际上是一台三相输入、单相输出720V的低压变频器，开关器件采用三菱公司生产A级IGBT，耐温等级150℃，具有开关损耗小，导通压降低，热阻小的特点。因此发热量低，效率高，耐过热能力强。单元的过热保护为100℃。因此不易过热保护。并特别注意电容和单元控制板的冷却散热，使单元控制板的温度降低，减少故障概率。 3.3 变频器有带电抗器的预充电电路，充电电流小于额定电流。因此完全没有变压器上高压电时的激磁涌流，降低了通过整流二极管对电容器的充电电流，减少对系统和电网的电流冲击，也减少了对变压器的冲击。延长单元内部整流二极管及电容的使用寿命。由于电压高，即使充电电流小，但充电功率大，因此充电时间短。上高压时完全没有对电网的冲击电流。 3.4 由于这种软启动时是同期切换，完全无扰动切换。因此对鼓风机没有任和机械冲击。这种软启动系统，对电网和对设备都没有任何冲击，可以频繁地软启动和停止，不受启动次数的限制。因此可以分别启动多台电机。 4.本项目的软启动控制难点，是有两种不同的类型电机，既有异步电机，也有同步电机，而且功率不同，控制逻辑也不同。 4.1 变频器带异步机运行时，根据频率调节电压，电机的励磁电流和磁通由电压决定，变频器不需要控制电机的励磁电流，相对比较简单。但变频器带同步电机时，软启动阶段，需要变频器控制电机的励磁电流，变频器向电机励磁柜发励磁电流指令。励磁柜按变频器的励磁电流指令提供励磁电流。软启动结束后，电机投入到工频运行，变频器退出。励磁柜按设定的功率因数和负载情况，自动调节励磁电流的大小，脱离变频器的控制。 4.2两种变频器的控制逻辑完全不同，针对不同的电机，需要采用不同的控制逻辑。因此变频器采用两套控制器，可以切换。控制异步电机时用异步电机控制器，控制同步电机时用同步电机控制器。两套控制器的切换由变频器配套的PLC控制。按所要控制的电机选择。
5. 变频软启动的系统图如下：
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