1、交-直-交變頻器的工作原理是什么啊?懸賞分：0|解決時間：2008-7-712:57|提問者：287365311商最佳答案引言寶鋼2050熱軋廠是1989年投產的，原設計以直流機為主。隨著交流變頻和交流機的大幅度使用。為了適應新時期用戶的對產品產量的更高要求，我們對現場設備進行了改造。將以前的直流傳動改造成交流傳動，這種改造從卷取區的卷取機改造開始。先后對1#、2#、3#卷取機傳動控制系統進行了交流化改造。下面以2#卷取機為例，將卷取機傳動系統改造的情況作一介紹。2#卷取機傳動系統采用了帶公用整流器結構，如圖1所示。各電機用的逆變裝置分掛在整流器上，包括一臺卷筒電機，兩臺火送輾電機和三臺助卷輾

2、電機。其中：卷筒電機采用同步電機，火送輾和助卷輾采用異步機，電機由西門子典型的矢量控制的交-直-交變頻器系統供電，卷筒勵磁由SD進行調節控制。電機帶有脈沖編碼器，調速性能優良，空載時速度環靜態精度為0.01%,速度調節時間小于100ms,電流環調節時間小于10mso字用9圖1系統結構圖2傳動系統結構2.1整流/回饋部分整流單元使用的功率元件為晶閘管，進線的交流電壓通過整流向連接逆變器的直流電壓母線提供電動狀態能量并構成多電機傳動系統。整流單元由4000kVA6kV/650V整流變壓器供電，帶有自耦變壓器和6脈沖整流/回饋單元，產生890V直流母線電壓。卷筒、夾送輾和助卷輾電機的逆變裝置就掛在這

3、個直流母線上，沒有設直流開關及斷路器。曾經考慮使用直流快開作為直流母線短路保護，由于一般情況下，電機或逆變器短路保護在逆變器內部可以實現。而純粹的直流母線短路現象幾乎難以發生，如果配以快開，每年需要維護，而且維護量很大，故沒有采取這種短路保護。以上控制方式稱做共用直流母線的多電機傳動控制方式，它具有以下顯著的特點：(1)采用共用直流母線和共用制動單元，可以減少整流器和制動單元的配置，結構簡單合理們；(2)共用直流母線的中間直流電壓恒定，電容并聯儲能容量大；(3)各電動機工作在不同狀態下，能量回饋互補，優化了系統的動態特性，同時可以節能；(4)提高系統功率因數，降低電網諧波電流，提高系統的用電效

4、率。說到整流單元，不能不提的是自耦變壓器。因為按照的品閘管的電壓控制方式，已知道其輸出電壓為：Ud=1.35xuxcosa=1.35b650n-cosa=8V母線電壓)字用4說明品閘管的導通角度滿觸發，沒有反向觸發的可能，而在整流/回饋單元本身是不能完成把電機的發電能量從直流母線送回電網的，這就需要自耦變壓器。當直流電壓升高到一定值時，發電工作的橋連通到自耦變壓器，將電壓返回到電源進線，同時，有了自耦變壓器，即使在發電狀態下工作，仍有最大的電機轉矩；當供電系統較弱或電壓發生瞬時跌落時，仍有高的可用性，在本系統里，自耦變壓器采用的是25%ED。圖2自耦變壓器2.2卷筒電機傳動系統部分下面以卷筒電

5、機的控制為例對傳動控制系統部分進行說明：卷筒電機傳動控制系統由MASTERDRIVES逆變器、勵磁整流器(全數字多處理器控制系統SIMADYN-D),交流隱極同步電動機等組成， 是典型的全數字矢量控制調速系統。 變頻器輸出電壓、電流、頻率連續可調。控制系統采用氣隙磁場定向矢量變換控制技術。電動機在基速以下為恒轉矩調速控制，在基速以上為恒功率調速控制。(1) MASTERDRIVES逆變器卷筒MASTERDRIVE逆變裝置是由3套800kW逆變柜并聯組成，通過保險絲連接到直流母排上，每套逆變裝置連接一個輸出電抗器，然后通過無負荷隔離開關連接到交流同步電機上。每套逆變器由A、B、C三相組成，每相4

6、個IGBT功率元件。系統具有多種保護功能。(2)交流同步電機電動機采用西門子直流勵磁隱極式轉子交流同步電機。 電機功率為1200kW,額定電壓580V,額定電流1235A,轉速700/1400r/min,電機磁場為55V、402A。(3)卷筒傳動系統控制回路部分卷筒傳動系統控制回路包括輔助控制柜、勵磁控制回路和勵磁主回路三部分。l輔助控制柜輔助控制柜包括磁場回路變壓器，磁場開關，卷筒、夾送輾、助卷輾的輔助電源以及磁場控制柜的電源。l勵磁控制回路磁場控制部分由全數字SIMADYN-D控制柜和勵磁回路組成。SIMADYN-D控制柜由框架、電源板SP7、處理器板（PT20G）、通訊板SS5等組成。處

7、理器板與磁場整流器相連，通訊板分三路通訊，一路通過PROFIBUS和現場ET200相連,一路通過PROFIBUS和本柜中的ET200相連，一路通過RS-485和MASTERDRIVES裝置的CUVC板相連。外圍設備信號如：風機、溫度、漏水檢測等信號經ET200通過通訊連接到SD裝置。l勵磁主回路勵磁回路由斷路器、進線電抗器、勵磁整流器等組成。勵磁整流器選用6QG3516組件，B6c連接方式， 供給電機轉子回路勵磁電流， 勵磁電流由卷筒MASTERDRIVES傳動裝置給定。勵磁回路上有過壓吸收裝置以避免轉子過電壓。3卷筒電機控制部分速度控制卷筒在卷鋼前和卷鋼后均以超前速度運行，為保證有一定的卷取

8、張力對帶鋼進行卷取，當活門打開后，卷筒控制切換到力矩控制，在帶尾到達夾送輾前的剎車點后，卷筒與夾送輾以一致的減速度開始制動、直至帶尾離開夾送輾前HMD,帶尾離開HMD后， 卷筒控制重新切換到速度控制， 并根據行程調節曲線直至減速到旋轉冷卻速度。卷筒力矩由四部分組成：張力力矩、彎曲力矩、加速力矩、摩擦力矩。卷筒的速度和力矩控制是由基礎自動化來完成的。傳動裝置接收SD送來的速度。速度給定經過相應的斜率限制后，再送給速度PI調節器。速度實際值由同步電機轉子軸上的脈沖發生器（1024p/r）測量，經計數變換后，一路通過速度隔離板DTI送到傳動裝置做矢量控制，另一路直接接入基礎自動化系統。轉子勵磁電流控

9、制轉子勵磁電流控制和以前的直流勵磁控制原理基本一樣。這一部分由SD來完成，主要由裝置參數設定M0_SIC、電流給定斜坡發生器M1_CSP、邏輯切換M1_SOL、電流PI調節器M1_CPI、觸發脈沖形成M1_TG6、電流實際值檢測M1_CAV功能塊等組成。電機定位檢測對于SIEMENS的整流器采用TRANSVECTOR控制，轉子的零位是很重要的，不然電機會造成失步。每次當電機和編碼器進行分離情況下，必須做一次零位的調整。通過絕對值編碼器對電機零位進行檢測，這只能是在電機靜止情況下來完成。調整時，首先封鎖電機的定子輸出電流，而只是逐漸給電機通以轉子電流，轉子電流z定子側感應出一個很小電流，電機進行

10、搖擺，電機實際位置通過編碼器變換成兩個脈沖列，脈沖列相差90,脈沖數對應電機轉子的位置， 然后通過當前檢測的位置與定位前進行比較，編碼器就能自動檢測出電機轉子的零位。字用2零位調整方法如下：（1）封鎖電機初始位置電源，即將P172值從420改為0;釋放逆變器，設定P561=1;封鎖力矩正負限幅，設定P492=P498=0;(4)單純靠調節系統的磁場電流讓電機進行零位校正，逐漸增加磁場電流(從額定電流的10%增加到30%);(5)釋放同步，使P582從0調整到1,然后恢復到0;(6)檢查零位角度值，r186是否在0附近，一般在1.5以內就算調零結束。4卷筒電機的保護部分卷筒電機屬于關鍵設備，它的

11、保護作用是很重要的。(1)磁場裝置過壓保護和電機欠勵磁保護。(2)電機溫度保護。在卷筒電機上裝有相當數量的熱敏電阻。其中電機負荷側軸承、非負荷側軸承各1個，電機的三相繞組上各有一個，電機冷卻器進風2個，出口風溫1個。以前有些大電機在轉子上也裝有熱敏電阻，因為轉子是旋轉的，通過滑環將溫度信號引出來，再通過頻壓轉換，根據電壓與溫度的對應關系，從而得出電機溫度。這樣所得溫度比較準確。在這里電機轉子溫度是通過轉子勵磁繞組上的電流和電壓進行計算得出來的。 這些溫度信號都是通過SD控制裝置進行處理，實現相應的溫度報警和跳閘功能。另外在電機的定子槽內還裝有一個熱敏電阻，信號直接引入到傳動系統CUVC中，根據

12、溫度信息對傳動系統進行限流保護。(3)電機接地保護。(4)超速保護，采用離心開關的硬件保護。據說有些系統已經不用這種硬件保護，而是使用內置超速保護的脈沖編碼器。(5)漏水保護。電機采用水冷方式，帶有一個冷卻器的背包，漏水會影響電機的絕緣。5使用變頻器要注意的問題(1)使用IGBT元器件，開關頻率很高，輸出波形較好，但是會產生很高的dv/dt,對電機的絕緣有很大的影響，通常做法是在輸出側加裝濾波器，如輸出電抗器等；同時IGBT產生的軸電壓和軸電流會對電機軸承進行破壞，因此要采取預防措施，通常的做法是在電機兩側軸承采用絕緣措施。(2)公用整流器采用晶閘管作為功率元件，由于品閘管本身不具備關斷能力，在電網急劇波動情況下，品閘管來不及關斷，有時會造成晶閘管裝置的損壞。(3)逆變裝置的接地。由于良好的接地既能有效抑制外來干擾，又可降低對其它設備的干擾。尤其是通訊電纜和脈沖編碼器的屏蔽更要注意。本區域發生過由于接地不良造成的故障。通過對系統接地線的屏蔽