PDF《Siemens MV 变频器在新型干法水泥厂的应用》

3 三.SIMOVERT MV变频器的功能及特点 SIMOVERT MV是使用高压绝缘栅双极型晶体管(HV-IGBT)和脉宽调制技术的 电压源型中压变频器,并且采用了久经验证的矢量转换(TRANSERVTOR)控制技 术, 其原理是运用空间向量估计值以及为降低电机损耗与开关损耗而经过优化的 逆变器触发脉冲模式,以获得优良的控制特性和更高的动态特性, 在广州市珠江水泥有限公司所使用的SIMOVERT MV变频器 的参数如下 Sn Pn Un In Ue Ie I0 Ik η KVA KVA KV A KV A A A 窑列

1800 1490 3.3

315 2*1.7 2*160

252 378 98.55% 炉列

3100 2560 3.3

550 2*1.7 2*280

440 660 98.68% 电收尘

1800 1490 3.3

315 2*1.7 2*160

252 378 98.55% 该变频器具有如下特点:

1、软启动能力,可以根据不同的应用场合,利用变频器的控制能力可以将起动 电流限制在电机的额定电流以下的任何电流值, 这样便可以降低起动电流对电机 和电网的冲击.

2、无需测速电机,对于变转矩系统,电机的转速是通过比较参考值于实际值来 调整和应用输出到电机端子上的实际电压和电流值来计算的.

3、功率部分,进线侧整流器由2个二极管整流桥组成用以形成12脉冲配置,负载 侧电压源型逆变器(VSI)由使用带箝位二极管的IGBT功率元件组成的3电平逆变 器来实现,其优点是,与常规的2电平逆变器相比,加在主要元件上的电压只是 常规2电平逆变器的一半.

4、脉宽调制技术,负载侧逆变器需要PMW(脉宽调制)技术,以便提供正弦输出和 依电机所需转速提供频率控制, 逆变器部分是由通过控制每个IGBT功率元件的触 发信号来实现控制的,根据事先准备好的为减少谐波影响的脉冲波型,逆变器可 向电机提供良好的输出波型,特别是低转速时的平滑转矩性能.

5、变频器采用称为SIMADYN D的全数字化开/闭环系统进行控制,同时还采用了 矢量转换(TRANSVERTOR)控制技术,使AC传动实现可与DC传动媲美、甚至超过 现有DC传动所具有的高动态响应和宽的调速范围成为可能, 这一优越性的获得主 要是将电机电流中的转矩和励磁分量进行去偶和进行分别单独控制.

4 图1:SIMOVERT MV 电气原理图 四.调试和运行情况 三台MV变频器于2000年4月进行调试,这是西门子公司在中国大陆调试的首批 SIMOVERT MV中压变频器,前后四天,一次投产成功.完成了电收尘和窑列风机 满负荷和全速的测试;

同时完成了炉列风机的满负荷测试,但驱动速度达到全速 的82%时,电机电流已达到极限值.以下是有关操作状况: 4.1 加速 风机可以由0至100%进行加速,这个过程所需的时间就是斜坡时间,对于电 收尘风机,斜坡时间为200秒,窑列和炉列风机则为240秒.变频电机是通过一台 冷却风机进行冷却的,它与变频电机同轴.这意味着风机的最小速度不能小于额 定转速的10%,否则必须检查电机温度,以免电机过热而造成变频器跳停 4.2. 减速 对于所有的风机,减速的斜坡时间均为500秒,因变频器不能产生反馈的能 量,对大于30%的速度,通过风机来减速.因此,在使用紧停按键时,变频器只 是断开,风机通过负荷进行制动.在生产过程中,可将风机减速至设定的最小速 度值即10%,这时速度的设定值只能以最大1%的幅度逐渐下降,直至速度达到5%, 速度设定值千万不能低于5%,因为在风机上并没有安装编码器,速度是通过电机 的电流和电压值来计算出来的,但只有在速度大于8%时才有可能进行这个计算.