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技术介绍
技术原理：
一、变频装置结构
1、主电路拓扑原理
电网电压经主变压器隔离移相后为功率单元供电，每个功率单元为一个单相交-直-交电压型逆变器，单元串联星接后形成三相变频电源给高压电动机供电。根据串联单元级数的不同，产品分为3kV、6kV、10kV三个系列。主变压器采用移相整流方式，输入功率因数高，输入电压电流谐波小。满足IEEE519-1992和GB/T 14549-93对电压和电流最严格的谐波失真要求。无需任何功因补偿和谐波抑制装置。变频器输出采用多重化PWM技术，输出为近乎完美的正弦波，无须加输出滤器。电动机谐波损耗小，转矩脉动小，无明显电动机噪声。电动机不需降额使用。输出dV/dt和共模电压小，对电动机无附加电应力损害。
2、功率单元原理
功率单元采用三相交流输入，整流滤波后形成直流电压，经IGBT H桥逆变后输出脉宽调制（PWM）电压。功率单元控制板由IGBT驱动电路和监测保护电路、光纤通信电路、单元旁路电路和控制电源组成。运行中功率单元故障时，变频器可将故障单元自动旁路并继续运行，等情况允许时再停机排除故障。(其中单元旁路功能为选配，用户可根据实际需要选择)
3、系列变频器关键元器件清单
控制柜部分
序号
元器件名称
品牌
产地
规格型号
1
DSP
TI
美国
TMS320F28335PGFA
2
FPGA
ALTERA
美国
EP4CE30F23C8
3
ARM
ST
美国
STM32F103ZC-LQFP144
4
光电接收器
Avago
美国
HFBR2521Z
5
光电发送器
Avago
美国
HFBR1521Z
6
光纤
AGLENT
美国
HFBR-EUS100
7
继电器
weidmuller
德国
DRH275024LT
8
空气开关
施耐德
法国
GV2-ME32C
9
接触器
施耐德
法国
LC1-D12
10
热继电器
施奈德
法国
LRD08C
11
霍尔传感器
lem
美国
LT58-S7
单元柜部分
序号
元器件名称
品牌
产地
规格型号
1
IGBT
Infineon
德国
BSM100GB170DLC
2
IGBT驱动
SHARP
日本
PC929
3
整流桥
IXYS/SEMIKRON
德国
VUO82-16N07
4
储能电容
JH
日本（合资）
CD138 400V 6300UF
5
CPLD
ALTERA
美国
EPM240I
变压器柜部分
序号
元器件名称
品牌
产地及公司
规格型号
1
冷却风机
EBM/施乐百
德国
R4D400-AT03-01/RH40M-4DK
我公司系列高压变频器为完美无谐波型高压变频器，采用功率单元级联式技术路线，矢量控制高压变频器，控制核心采用DSP+ARM+FPGA组成，指令在纳秒级完成，因此控制波形和逆变波形可以实时校验。具有国际领先的技术！
公司所有高压产品均进行满载48小时测试，除一些保护功能外，磁链闭环矢量控制技术、高频技术、快速叠频技术、Syn-transfer技术、非对称旁路技术、双路控制电源等功能，这些功能技术上处于国内领先水平（注：部分功能为选配）。
公司的电力电子，自动控制和计算机等领域具有理论水平和实践经验的优秀科研队伍，长期致力于电力电子领域各类产品的开发研制，对于关系产品质量的生产工艺也作了大量的完善和改进，如：其中层叠直流母线的制作工艺保证了直流母线的分布电感最小，有效抑制了功率器件在开关过程中的di/dt电压尖峰；高密度FPGA贴片工艺保证了控制器在恶劣环境下能够长期稳定运行；整流桥、功率器件和电解电容的安装工艺使整个系统的离散性达到最小，保证质量和性能的高度一致性。为保障质量和效率，公司还研制了各类具有特色的和方便使用的工艺调试工装，建全了相应的质量管理体系。
优势分析主要由以下两方面简述：产品性能优势、公司试验检测平台。
二、产品性能优势
(1)通用矢量控制技术
我公司系列高压变频器具备通用矢量控制技术，基于电机d-q轴数学方程式解析，对电机定子电流解耦成励磁分量电流和转矩分量电流，并分别加以控制，以达到模拟自然解耦的直流电动机的控制效果。
技术框图原理如下：
(2)非对称旁路技术（此项为选配，客户可以根据实际需要进行选择）
我公司系列高压变频器采用单元级联方式，当其中某个单元出现故障后，在单元配备旁路功能（可选）的情况下，通过非对称旁路技术可以使系统不停机运行。我公司的非对称技术可以实现比传统旁路方案更高的电压输出幅值。
(3)飞车启动功能
我公司系列高压变频器具备飞车启动功能，能够在未知电机旋转速度的状况下启动变频器，变频器自动进行频率搜索，直至搜索到与电机实时旋转频率相符的频率，此时变频器输出相应频率，并控制电机旋转至指定频率，此技术能有效减少瞬间停电对生产的影响以及对电网的冲击。
(4)双路控制电源
我公司控制系统采用双电源供电，控制电源失电后可正常工作；一路由用户提供，一路由高压变压器绕组降到380v。两路电源切换电路采用储能电容，保证切换时平滑无扰动。
(5)来电自启动功能
电网瞬间跌落或波动时，系统可保证瞬间失电不跳闸，且在失电后5个周期内变频器运行不受影响，超过5个周期变频器自动降额运行，失电超过9s后变频器停机，连续生产提高系统生产效率。
(6)高可靠性器件
核心器件IGBT、整流二极管、高品质电容、主控制芯片ARM、DSP、FPGA等均选用高品质器件，保证了运行的高可靠性，生命周期长。
(7)远程监控方案
在无线通讯模式中，通过2G/3G技术的支持，数据中心可以24小时对工艺运行过程中变频调速系统相关数据进行实时采集、监控。具有以下优势：故障报警及时，安全系数高；减少了现场维护数据采集、监控的工作量：数据记录准确：网络无线监控，降低了客户在OSI网络架构物理层建设的投入。
三、公司试验检测平台
公司现有产品试验检测平台有环境模拟实验室、EMC试验室、模块老化试验室、IGBT试验中心、热仿真试验平台、先进加工工艺有贴片加工工艺、全自动三防漆工艺。
(1) 环境模拟试验室
主要对高压变频器在高温、低温、盐雾、潮湿、振动等环境下的耐力进行考核。
(2) EMC试验室
主要对高压变频器进行快速脉冲群、静电、浪涌、电压跌落等项目进行测试。
(3) 模块老化试验室
主要对高压变频器的功率单元进行高温满电流运行72小时老化试验。
(4) IGBT试验中心
主要测试IGBT性能。
(5) 热仿真试验平台
主要仿真功率器件的温升。
(6) 高压满载试验站
拥有国内领先的高压变频器专用多功能全电压满载试验平台，同时还满足低压及中压的全载试验需求，保证产品出厂前100%进行高压全载试验满72小时。大大保证了产品在用户端的质量和稳定性。
部分用户
序号
项目名称
电压等级
电机功率
台数
行业
负载
日期
1
内丘顺达重工变频改造项目
10KV
800KW
1
冶金
烧结主抽风机
2013年
2
山东泰山钢铁集团节能改造项目
10KV
1250KW
1
冶金
烧结脱硫风机
2013年
3
鄂尔多斯市西金矿冶有限责任公司
10KV
630KW
1
冶金
1-1一次风机变频器
2013年
4
广东韶钢松山股份有限公司
6KV
1600KW
1
冶金
焦化厂
2013年
5
裕华钢铁集团有限公司
10KV
1000KW
1
冶金
烟化炉收尘风机
2014年
6
中煤旭阳焦化新建焦化项目
10KV
1000KW
1
冶金
风机
2014年
7
中煤旭阳焦化有限公司
10KV
1000KW
1
冶金
风机
2014年
8
北海诚德不锈钢有限公司
10KV
450KW
1
冶金
水泵
2014年
9
山西宏达钢铁
10KV
1120KW
1
冶金
二次除尘风机
2014年
10
宝山钢铁股份有限公司
10KV
560KW
1
冶金
装煤除尘风机
2014年
11
宝山钢铁股份有限公司
10KV
315KW
1
冶金
机侧除尘风机
2014年
12
江苏荣鑫伟业新材料有限公司回转窑
10KV
710KW
1
冶金
回转窑启动电机
2014年
13
乐普四方商电铝热电项目
10KV
1120KW
1
冶金
风机
2014年
14
宝钢湛江钢铁环保BOO非工艺除尘项目
10KV
355KW
2
钢厂
水泵
2014年
15
宝钢湛江钢铁环保BOO非工艺除尘项目
10KV
560KW
2
钢厂
水泵
2014年
16
宝钢湛江钢铁环保BOO非工艺除尘项目
10KV
900KW
3
钢厂
风机
2014年
17
万润环保新建焦化除尘项目
10KV
710KW
1
焦化厂
除尘风机
2014年
18
宝钢湛江钢铁有限公司项目
10KV
355KW
2
钢厂
风机水泵
2015年
19
宝钢湛江钢铁有限公司项目
10KV
560KW
2
钢厂
风机水泵
2015年
20
宝钢湛江钢铁有限公司项目
10KV
900KW
3
钢厂
风机水泵
2015年
21
连云港兴鑫钢铁能源综合利用10KV高压
10KV
250KW
1
钢厂
风机
2015年
22
安钢6#高炉除尘高压变频器
6KV
1250KW
1
钢厂
风机
2015年
23
贵冶动力车间原水高压变频
6KV
630KW
1
冶金
水泵
2015年
24
太原汇川除尘风机改造项目
10KV
560KW
1
钢铁厂
风机
2015年
