ACS1000的實例應用

1、一、簡述變頻器的發(fā)展和應用1、概述 鑒于直流傳動具有優(yōu)越的調(diào)速性能，在上世紀大部分年代里，高性能可調(diào)速傳動都采用直流電動機，而約占電氣傳動總?cè)萘?0%的不變速傳動則采用交流電動機。70年代變頻器的問世徹底打破了交直流傳動按調(diào)速分工的格局，經(jīng)歷近半個世紀的研究，變頻技術從晶閘管(SCR)時期發(fā)展到今天的大功率晶體管(IGBT，IGCT)和耐高壓大功率晶體管(HVIGBT)時期，控制技術也發(fā)展到今天的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制且已全數(shù)字化，其機械特性硬度能滿足具有一定硬性負載的調(diào)速要求。 現(xiàn)今交流變頻調(diào)速傳動裝置已有很好的運行特性，并可作為現(xiàn)場級與自動化級連接在一起，應用更靈活，通信更自由，對供電系統(tǒng)

2、也可實現(xiàn)無干擾，應用范圍幾乎涉及到整個工業(yè)領域。 1、變頻技術的發(fā)展 1） 功率開關器件的發(fā)展 當今交流變頻傳動裝置大多采用SPWM(Sin Pulse Width Module，正弦脈沖寬度調(diào)制)方法，即三相交流經(jīng)整流和電容濾波后，形成恒定幅值的直流電壓，加在逆變器UI上，逆變器的功率開關器件，按一定規(guī)律控制其導通和斷開，使輸出端獲得一系列寬度不等的矩形脈沖電壓波形。如改變脈沖寬度即可控制逆變器輸出交流基波電壓的幅值；改變調(diào)制周期即可控制其輸出頻率，這樣就同時實現(xiàn)了調(diào)壓和調(diào)頻。隨著變頻器快速性、精確度及可靠性的不斷提高，對功率開關器件要求越來越高，即開關頻率要求在幾十千赫茲，導電損耗低，在各

3、種應用領域的可靠性高，目前除GTO外，現(xiàn)較成熟的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極晶體管)和IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristor，集成柵整流晶體管)，IGBT還有高低壓之分。西門子公司在發(fā)展IGBT技術方面，不僅開發(fā)了耐高壓HV-IGBT，在提高關斷和載流能力方面有了新的進展；且每次通電或斷電時的瞬變電流和瞬變電壓可通過門電路進行控制。ABB公司在發(fā)展IGCT技術方面，主要是在快速、均衡換流和內(nèi)在低損耗等取得很大進展。2)控制理論和控制技術的發(fā)展 由于交流電動機原理上的原因，其數(shù)學模型是一個高階

4、、非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)，要像直流電動機那樣直接通過電流對電磁轉(zhuǎn)矩進行靈活和即時的控制有一定難度。如果將交流異步電動機經(jīng)過坐標變換可以生成等效的直流電動機模型，模擬直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應坐標變換反變換，就能控制交流異步電動機。由于進行坐標變換的是電流(代表磁動勢)的空間矢量，由此實現(xiàn)的控制系統(tǒng)即稱為矢量控制系統(tǒng)。當今矢量控制的交流變頻器組成的傳動系統(tǒng)已完全實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、模塊化控制，即有一個集成高動態(tài)性能、優(yōu)良控制特性、極高靈活性的模板，來實現(xiàn)與電動機有關的控制任務，而且?guī)в写罅孔杂晒δ苣K，用這些模塊也可處理與傳動有關的控制，如西門子公司CUVC控制模

5、塊等；同時在軟件配置上也已實現(xiàn)了標準化和模塊化，還提供了許多非標準功能，如手動自動設定、輸入設定值的通用性、自動重啟動功能等，可以說矢量控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能已完全能夠與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美，是目前最成熟、完善的技術。 繼矢量控制系統(tǒng)以后，直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)(DTC)是近十幾年發(fā)展起來的、又一種高動態(tài)性能交流變頻調(diào)速系統(tǒng)。在DTC中，定子磁通和轉(zhuǎn)矩作為主要控制變量，在等效電動機自適應模型軟件中，通過高速度數(shù)字信號處理器，電動機狀態(tài)每秒更新達幾萬次。由于電動機狀態(tài)連續(xù)不斷地更新，實際值與參考值不斷進行比較，實現(xiàn)對逆變器中每個開關狀態(tài)單獨確定，從而對負載突變或電源干擾所引起的動態(tài)變化作出

6、迅速反應，故其動態(tài)特性好。DTC強調(diào)轉(zhuǎn)矩的控制，在控制理論上屬于Pang-Pang控制。在高速狀態(tài)下，其控制水平與矢量控制沒有差別；但在低速狀態(tài)下，其轉(zhuǎn)矩控制不穩(wěn)定，易發(fā)生震蕩，引起傳動軸系震蕩。 3)高壓變頻器 所謂高壓等級為2300V、3300V、4160V、6000V(也有稱之為中壓)，在高壓變頻器推出前，大功率高壓交流異步電動機如需采用變頻調(diào)速傳動，有兩種方法，一是靠低壓器件功率單元串聯(lián)組成高壓，如羅賓康公司高壓變頻器，由于控制復雜，功率器件太多而使得其可靠性下降，同時每個功率單元均為雙電平結構，必須至少采用多重化技術才能滿足諧波標準要求。另一種是所謂“高低高”，通過變壓器將高壓變低壓

7、(一般690V)，在低壓側(cè)變壓變頻，再由升壓變壓器升至和高壓電動機相匹配的電壓，組成高壓交流調(diào)速傳動裝置。隨之耐高壓大功率晶體管(HVIGBT)(IGCT)的推出，近幾年來A-B、Siemens、ABB紛紛推出高壓變頻器，其特點是變頻器輸出可直接接入高壓電動機，無需專用變頻電動機，也稱高高變頻器，現(xiàn)最大可用于7500kW異步電動機的速度和轉(zhuǎn)矩控制。為滿足脈沖整流器的需要，變頻器配套有專用變壓器(三圈)，脈沖整流器根據(jù)電網(wǎng)對諧波分量的要求，一般可選用6、12、18、24脈沖。西門子公司新開發(fā)的SIMOVERT MV裝置在輸入端采用了有源前端和三電平HVIGBT的逆變器，具有自動限流功能，門極控制

8、簡單，器件少，效率高，功率因數(shù)可高于0.96。通過一個標準程序，可對09000r/min范圍內(nèi)的傳動進行精確控制，其輸出電壓有極低的諧波分量，并具有極佳的轉(zhuǎn)矩特性，尤其是具有良好的低速性能，能持續(xù)輸出穩(wěn)定的大轉(zhuǎn)矩。當前高壓變頻器的發(fā)展主流是主回路采用三電平結構、高壓器件、電壓源型以及矢量控制方式。 4)電壓源型的普遍應用 從變頻電源的性質(zhì)上看，可分為電壓源型變頻器和電流源型變頻器，主要區(qū)別在于中間直流環(huán)節(jié)采用哪種濾波器，電壓源型變頻器采用大容量電容濾波，直流電壓波形比較平直；電流源型變頻器采用大電感濾波，直流電流波形比較平直。前述電壓源型變頻器是當前的主流，指電壓源型變頻器比電流源型變頻器性能

9、優(yōu)越，采用電壓源型變頻器使變頻器的性能，包括輸出波形、功率因數(shù)、效率、可靠性及動態(tài)性能可進一步提高。 5）通信、診斷和操作 工業(yè)控制網(wǎng)絡作為工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的基礎，從結構上看可分為3個層次：即管理層、監(jiān)控層和現(xiàn)場設備層。交流變頻傳動裝置和現(xiàn)場儀表一樣，屬于現(xiàn)場設備層，現(xiàn)今推出的變頻器具有極其靈活的通信功能，通過總線不僅在變頻器之間，而且還可與PLC或上一級自動化系統(tǒng)進行通信。上一級再通過工業(yè)以太網(wǎng)很容易組成全集成自動化系統(tǒng)。用一個高水平用戶友好界面，變頻器的所有參數(shù)可形象化顯示、設定、處理，也可進行診斷操作以及實現(xiàn)在線或離線操作等。二、ACS 1000 中壓變頻器這里主要介紹中壓 315

10、-5000kW/400-6700HP電機的精確速度控制和轉(zhuǎn)矩控制的ABB中壓變頻器-ACS 1000。1、ACS 1000的應用范圍ACS 1000是一種標準的中壓交流傳動系統(tǒng)， 是針對鼠籠式感應電機設計的變頻器?？蓱糜谑突?、礦山、水資源、造紙和發(fā)電等工業(yè)中的風機、水泵、傳送帶和壓縮機等。它減少了用戶的工作量。由于ACS 1000 卓越的性能，ACS 1000是更新改造項目的理想選擇。ACS 1000是應用于鼠籠式感應電機的三相變頻器。采用成熟的微處理器控制技術來監(jiān)控電機的電磁狀態(tài)。這些數(shù)據(jù)配合直接轉(zhuǎn)矩控制技術(DTC)可以達到近乎完美的無傳感器電機控制。 外加脈沖編碼器反饋后，可以應用

11、于精確的速度控制，或長期運行于接近零速區(qū)域的應用場合。ACS 1000變頻器的輸出電壓接近正弦，它可以方便的用于現(xiàn)在所使用的標準感應電機而不需要降容，因此是改造項目的理想選擇。2、無熔斷器設計ACS 1000 是一種無熔斷器保護的中壓變頻器。這種專利設計采用新型的功率半導體開關元件IGCT作為回路的保護。置于直流回路和整流橋之間的IGCT不同于傳統(tǒng)的熔斷器，它可以在25微秒內(nèi)直接將逆變部分和整流部分快速隔離，其快速性是熔斷器的1000倍。ACS 1000變頻器所具備的硬件和軟件保護特性可以有效的保護變頻器免受非正常的操作和設備誤動作所造成的故障和損壞。3、控制設備ACS 1000 變頻器具有先

12、進的本地控制和遠程控制特性，控制設備集成在變頻器柜體內(nèi)部，提供基于過程控制、保護和監(jiān)控功能的全數(shù)字和微處理器技術，提供了硬件保護電路的備份。CDP 312 控制盤是基本的用戶接口，用戶可以通過它監(jiān)控，修改參數(shù)和控制ACS 1000變頻器的運行。4、設計和功能描述三相交流電源通過三繞組變壓器對整流橋供電(見 圖4-1)。為了獲得12脈波整流，變壓器兩個副邊繞組之間必須存在30 的相位差。副邊一個繞組為星形接法，另一個繞組為角形接法。兩個無熔斷器的整流橋串聯(lián)連接，因此直流電壓為兩整流橋的疊加。兩個整流橋均流過全部直流電流。圖4-1 電氣拓撲圖 采用IGCT/IGBT的中點鉗位NPC三電平電壓型逆變

13、器ABB的ACS1000和西門子公司的SIMOVERT MV系列變頻器都采用了這種電路結構。其優(yōu)點：電路結構簡單、功率器件數(shù)目較少、效率高、整體可靠性高。但是缺點也很明顯，在現(xiàn)有的電力電子器件技術水平下，實現(xiàn)6kV及以上電壓輸出時需要采用功率開關器件串聯(lián)運行，而且dv/dt仍然較大，需輸出濾波器。為進行三電平切換運行,三相逆變器的每個橋臂由2個IGCT組成: 降低了管子耐壓，IGCT的輸出電壓在正直流電壓、中性點(NP)和負直流電壓之間切換。因此，采用DTC技術，就可以對輸出的電壓和頻率在零與最大值之間進行連續(xù)的控制。在變頻器的輸出需要加LC濾波器，用于減小輸出電壓中的諧波含量。采用該濾波器之

14、后，輸送給電機的電壓波形接近于正弦波(見圖4-2 )。因此，標準電機可以直接按額定容量使用。該濾波器還消除了dv/dt 的影響，因而電機電纜中電壓的反射和電機絕緣的損害影響都完全被消除了。圖4-2 變頻器輸出電壓電流波形充電電阻在變頻器上電時限制直流回路的電流。當直流電壓達到79%額定值時，IGCT導通，充電電阻被旁路掉。保護IGCT的主要作用就是在出現(xiàn)故障時迅速關斷，以保護整流橋。逆變器的共模電流由共模電抗器進行限制，并通過共模抑制電阻進行衰減。由于結構的特殊性，共模電抗器可以對通過變壓器副邊電纜、直流回路、輸出濾波器和變頻器內(nèi)部接地母排流動的共模電流提供全面的抑制。另一方面,對于主回路直流

15、電流幾乎沒有任何限制，主電流可以自由通過。di/dt-電抗器(在 圖4-1 中未標出)用在逆變器中保護續(xù)流二極管在換向期間免受過度的電流變化率的影響。5、功率回路接口輸入回路標準的ACS 1000配置12-脈波整流橋(見 圖4-1 )。這種配置適用于大多數(shù)電網(wǎng)，也符合一般的諧波要求，如IEEE519的標準。對于對諧波特別敏感的電網(wǎng)，ACS 1000可以選配24- 脈波整流器。輸出回路標準的ACS 1000輸出側(cè)配置有一個低通LC正弦波濾波器。采用電流反饋來控制濾波器的運行。 根據(jù)設計，允許通過的低頻頻率恰好低于逆變器輸出側(cè)所采用最低的開關頻率。提高輸送給電機的電壓和電流的純度。由此可以帶來許多

16、很重要的優(yōu)點： 消除諧波造成的發(fā)熱。變頻器可以直接拖動標準中壓電機(舊的或新)，而不需要考慮發(fā)熱降容因素。 原來發(fā)生在電機輸入端子的電壓反射和相關聯(lián)的電壓加倍現(xiàn)象不再出現(xiàn)(由于高頻分量已經(jīng)不再存在)。 因此可以適用于所有標準中壓繞組絕緣系統(tǒng)(舊的或新的)。 對電機電纜的長度沒有限制(與其它電氣設備一樣，正常的電壓降依然存在)。 導致電機軸承損壞的容性耦合高頻電流不再存在(導致該電流的高頻共模電壓得到充分抑制)。 由于消除了共模電壓的影響，因此與其它傳動設備不同，不需對電機的絕緣加以特別的考慮。6、控制系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)是交流傳動的一種獨特的電機控制方式。逆變器的開關狀態(tài)由電機的核心變量

17、磁通和轉(zhuǎn)矩直接控制。測量的電機電流和直流電壓作為自適應電機模型的輸入，該模型每25微秒產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通的實際值。電機轉(zhuǎn)矩比較器將轉(zhuǎn)矩實際值與轉(zhuǎn)矩給定調(diào)節(jié)器的給定值作比較，磁通比較器將磁通實際值與磁通給定調(diào)節(jié)器的給定值作比較。依靠來自這兩個比較器的輸出，優(yōu)化脈沖選擇器決定逆變器的最佳開關狀態(tài)。 DTC 功能塊圖如下：DTC 與PWM 磁通矢量控制的區(qū)別：直接轉(zhuǎn)矩控制中，每只IGCT的開關狀態(tài)都是單獨地由磁通和轉(zhuǎn)矩的值決定的，而不是象傳統(tǒng)PWM磁通矢量傳動中預先確定的矩陣來控制開關狀態(tài)。7、布局介紹：ACS 1000采用鉚接的柜體結構，這種結構相對于普通柜體能夠提供更為有效的對電磁輻射的防

18、護作用。另外，這種結構工藝可以提供堅固而又靈活的獨立支撐框架，不需要外加支撐骨架。柜體布局：ACS 1000 的逆變單元被設計成一個完整的單元，包括輸出濾波電容和直流電容。這部分在整個柜體的右側(cè)，是冷卻風量最大的部分，有利于對溫度十分敏感的電容散熱。柜體結構允許方便的使用特殊工具更換IGCT元件。柜體的中間部分安裝冷卻風扇，整流器組，保護IGCT和濾波電抗器。柜體結構允許方便的更換冷卻風扇。第三部分位于整個柜體的左側(cè)，包括控制設備并提供用于電纜連接端子的安裝空間。 所有的控制設備除了一塊I/O板安裝在旋轉(zhuǎn)支架的前部，其它的I/O板和所有的可選I/O板都安裝在旋轉(zhuǎn)支架的右側(cè)，用戶信號端子也安裝在

19、該區(qū)域。 I/O板上配備螺絲型的端子，最大可以接2.5 mm2 (AWG12) 的電纜。門鎖 所有的門都是用鉸鏈連接的，并配備帶滑動架的鑰匙鎖。傳動的功率部分(多個門) 具有與接地開關相連的機械電氣聯(lián)鎖系統(tǒng)與主回路斷路器具有電氣聯(lián)鎖(外部)。該聯(lián)鎖系統(tǒng)可以確保只有在主回路輸入電源切斷，接地開關閉合，直流回路電容放電完畢后，功率部分的柜門才能被打開。 另外，該系統(tǒng)同樣可以確保只有在柜門關好，接地開關斷開的情況下，傳動才可以上電。控制部分柜門可以隨時打開。冷卻通道ACS1014-A2 型變頻器配有上面所提到的強制風冷設備。進風口位于逆變部分的前門上。標準的隔柵可以選配空氣過濾系統(tǒng)以減少變頻器內(nèi)部的

20、空氣污染?？諝膺^濾器可以在變頻器運行時在柜體外面進行更換。 8、技術數(shù)據(jù)ACS 1000數(shù)據(jù):ACS1013-A2-P0-00-F210-10N0-3C30-0400-000D0-EN最大持續(xù)功率: 1700 kVA電機功率: 1400 kW (1750 HP)額定輸出電流: 297 A直流回路電壓: 4875 VDC 額定數(shù)據(jù)尺寸和重量長度: 3000 mm (9 ft. 10 in)寬度: 900 mm (3 ft.)高度: 2005 mm (6 ft. 7 in)2070 mm (6 ft. 10 in) ( 包括吊環(huán))2285 mm (7 ft. 6 in) ( 包括風機外罩)重量:

21、1750 kg (3860 lbs)主變壓器的連接一次側(cè)電壓:變頻器輸入變壓器的一次側(cè)能夠應用不同的中壓等級。二次側(cè)整流器輸入電壓 :1903 VAC, 六相 ± 10%安全運行：降低輸出功率最多-25%兩變壓器二次側(cè)繞組的相位差: 30 度電網(wǎng)頻率: 50 / 60 Hz電網(wǎng)不平衡度: 最大為電網(wǎng)額定電壓的 ± 2%基波功率因數(shù) (cos j1): > 0.97總功率因數(shù) (cos jT): > 0.95變壓器電纜的推薦最大長度: 300 m (1000 ft.)逆變器的輸出電機的連接電網(wǎng)額定輸出電壓 (UNom): 3300 VAC電壓 (UOut): 0.

22、UNom, 三相, 正弦, 對稱頻率: 0.66 Hz ( 可選 82.5 Hz)頻率分辨率: 0.01 Hz短時過載能力 (10 分鐘可以過載1 分鐘): 額定電流的 110%弱磁點: >=45 Hz弱磁范圍: fmax/fn=1.1(可選fmax/fn=1.3)開關頻率: 1 kHz ( 三電平逆變器運行在 2 x 500 Hz)電機電纜的推薦最大長度: 無限制 ( 唯一的限制是電纜引起的電壓降)加速時間: 0.1800 s減速時間: 0.1800 s效率： 額定功率條件下效率大于98%輔助電源輔助電壓等級:400 VAC, 50 或 60 Hz, 三相± 10% 或480

23、 VAC, 60 Hz, 三相± 10% 或575 VAC, 60 Hz, 三相 ± 10%.輔助功率消耗: 大約為 5.4kWACS 1000不需要外部的不間斷電源，在ACS 1000內(nèi)部配有控制電源的UPS。接地母線接地母線排貫穿所有的柜體材料: 銅 可選擇: 鍍鎳銅截面面積: 50 x 6 mm冷卻冷卻方式：內(nèi)部風扇冷卻熱消耗: 最大 14.5 kW冷卻氣流: 2.5 m3/s (5500 cu.ft./min)保護功能下面列出了關于傳動設備的保護和故障、報警保護：Ø 電機溫度監(jiān)測Ø 電機堵轉(zhuǎn)Ø 欠載Ø 超速Ø 欠壓&

24、#216; 電池監(jiān)測Ø 電機缺相Ø 過壓Ø 整流橋短路Ø 充電故障Ø 電源缺相Ø 過電流Ø 逆變器短路Ø 測量信號丟失Ø 通訊故障模擬輸入浮地式，電隔離輸入：信號等級： 0.20 mA / 4.20 mA or 0.10 V / 2.10 V, 單獨配置輸入電阻：Rin = 1 0 0 對于電流輸入Rin = 210 k 對于電壓輸入共模電壓: 最大 48 V共模抑制比: > 80 dB 在 50 Hz分辨率: 0.1% (10 bit)精度: ± 0.25% (滿偏刻度)， 25 ( &

25、#177; 30 mV 偏差)保護: 在輸入電壓為 250 VAC/DC 沒有內(nèi)部損壞( 對于電壓輸入)輸入刷新時間: 100 ms ( 使用標準的應用軟件)接線端子的規(guī)格: 電纜 0.5 到2.5 mm2 ( 最大為AWG12)模擬輸出浮地式，電隔離的電流輸出:信號等級: 0.20 mA / 4.20 mA絕緣電壓: 350 V AC分辨率: 0.03% (12 bit)精度: ± 0.25% ( 滿偏刻度) ， 25 ( ± 50 微安偏差)最大負載電阻: 250 W保護: 允許最大輸入電壓為250 VAC/DC 短路保護輸出刷新時間: 250 ms ( 使用標準的應用

26、軟件)接線端子的規(guī)格: 電纜 0.5 到2.5 mm2 ( 最大為 AWG12)數(shù)字輸入浮地式，電隔離的輸入:信號等級: 22.250 VAC / 22.150 VDC邏輯閾值: 小于12 VAC/DC 為“0”；大于 20 VAC/DC “1”輸入電流: 在 24 V： 13 mA ； 在 250 V： 10 mA濾波時間常數(shù): 20 ms隔離 : 單獨隔離絕緣測試電壓: (1 分鐘) 2300 VAC 輸入/輸入1350 VAC 輸入/邏輯1350 VAC 輸入/ 地輸入刷新時間: 250 ms ( 使用標準的應用軟件)接線端子規(guī)格: 電纜 0.5 到2.5 mm2 ( 最大為AWG12)

27、繼電器輸出開關容量:AC: 6 A 開關, 4 A 穩(wěn)態(tài)直到 250 VDC: 在 24 V： 8 A ； 在 48 V： 1A ； 在 120 V： 0.4 A觸點：封閉式觸點絕緣測試電壓: 4 kV AC, 1 分鐘輸出刷新時間: 250 ms ( 使用標準的應用軟件)接線端子規(guī)格: 電纜 0.5 到2.5 mm2 ( 最大為 AWG12)輔助電源輸出電壓: 24 VDC +15%/ -10%最大電流: 2x180 mA保護: 短路保護接線端子規(guī)格: 電纜 0.5 到2.5 mm2 ( 最大為 AWG12)輔助電壓可以作為ACS 1000的數(shù)子輸入或/和作為模擬輸入的外部測量變送器的電源。

28、DDCS 光纖連接高速, DDCS 協(xié)議光纖串行數(shù)據(jù)總線。連接器: 一對光纖連接器 ( 發(fā)送端和接收端)光纖電纜: 塑料芯光纖，直徑 1 mm (0.04 in.) 最大長度 10 m(33 ft.), 最小彎曲半徑 25 mm (1 in.) ( 短時) or 35 mm (1.4 in.) (長期)。防護防護等級:空冷變頻器：IP21可選件:IP42( 空冷變頻器)應用宏工廠宏適用于基本的工業(yè)應用手動自動適用于本地和遠程控制PID 控制適用于閉環(huán)過程控制轉(zhuǎn)矩控制適用于需要轉(zhuǎn)矩控制的過程順序控制適用于預設恒速的運行主從控制適用于多傳動應用用戶宏 & 2 適用于用戶自己定制的參數(shù)設置。

29、9、ACS 1000線路圖及逆變原理：二極管鉗位型三電平逆變器的拓撲結構如下圖，采用12個可關斷功率器件和6個鉗位二極管，在直流側(cè)含有兩個相同的分壓電容，每個電容的電壓為Vcd/2。由于鉗位二極管的存在，每個開關器件上承受的電壓被限制在一個電容電壓Vcd/2上。相對兩電平而言，三電平逆變器的主開關管的數(shù)量多了一倍，使得控制系統(tǒng)的復雜性增加，但開關器件的最大承受電壓只有兩電平時的一半，大大降低了對開關器件耐壓等級的要求。三電平逆變器主要發(fā)展有二極管鉗位式、電容鉗位式、單元電路級聯(lián)式。與二電平逆變器相比，三電平逆變器的主要優(yōu)點是：    （1）器件相對于中間回路直流電

30、壓具有2倍的正向阻斷能力；    （2）同樣功率等級的半導體開關器件，輸出功率可以提高一倍，開關頻率降低50；    （3）三電平把輸出第一組諧波移頻帶移至二倍開關頻率的頻帶區(qū)，提高了諧波頻率，減小了濾波器的體積，同樣控制方式下，三電平逆變器的輸出諧波小。因此，三電平逆變器在高壓、大功率領域得到了廣泛的應用。三電平逆變器的輸出狀態(tài)或工作原理簡述：假設逆變器三相自左至右為U、V、W，四個開關管自上而下分別為S1、S2、S3、S4。左側(cè)每個電容的電壓為Vcd/2。這樣各相分別有三種輸出狀態(tài)，以直流電源中點為參考點，當S1u、S2u開通，S

31、3u、S4u關斷時，輸出直流電源的最高電平Vcd/2，定義為狀態(tài)P； 當S2u、S3u開通，S1u、S4u關斷時輸出中點電位，定義為狀態(tài)C； 當S3u、S4u開通，S1u、S2u關斷時，輸出最低電位-Vcd/2，定義為狀態(tài)N。開關管S1u與S3u互補，S2u與S4u互補。將三相三種輸出狀態(tài)組合，則三電平逆變器能輸出3×3×3=27種不同的輸出狀態(tài)。 A相線電壓 A相線電流 A相相電壓10、端子圖11、操作GDP 312控制盤：使用鍵盤可以完成以下功能： 將啟動數(shù)據(jù)輸入到傳動 給出給定信號和起動、停止、方向指令來控制傳動 顯示實際值(可以同時顯示三個值) 顯示和修改參數(shù) 顯示

32、最近發(fā)生的40個故障記錄 從一個傳動到另一個傳動上傳和下裝完整的參數(shù)組(這樣可以簡化幾臺相同傳動的啟動過程)。CDP 312 控制盤上進行的任何一步必需的操作或CDP 312 控制盤上能夠監(jiān)視的操作都配有圖解，指示需要激活的控制盤按鍵和顯示屏上顯示的相關信息。 如果按鍵區(qū)有多個按鍵， 你應該選擇其中的一。根據(jù)不同的選擇可能會產(chǎn)生不同的響應。 如果是 UP /DOWN 鍵，你可以利用它進行滾動選擇。 為避免發(fā)生誤操作，每一次按鍵都應該保持一段時間(0.51 秒) 。12、參數(shù)表13、故障處理報警和故障處理如果在變頻器或與相關的設備產(chǎn)生故障時，將在CDP 312 控制盤上顯示一個錯誤信息或在選件 DriveWindow 中顯示一個出錯信息。ACS 1000的兩級出錯信息： 故障： 在變頻器和與其相連的設備(變壓器，電機等) 發(fā)生嚴重故障時，形成一個Fault 出錯信息，這時變頻器將跳閘并將保持跳閘狀態(tài)