山东银恒电气有限公司
ic5系列、ig5系列、ig5a系列、ip5系列、iv5系列、is3系列、is5系列；
高压变频器技术要求
一、使用条件
1.环境温度范围： 0℃～40℃
2.海拔高度：≤1000m
3.相对湿度范围：≤95%
4.运行地点无导电及易爆尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。
5.电网情况：额定电压10000v±10%，额定频率50hz±5%
6.额定功率：2×630kw
7.控制电机功率：2×450kw
8.象限数：二象限
9.拖动方式：采取一拖一
二、供货范围
高压变频器供货范围
序号 部件名称 要求 单位 数量 备注
一 进线开关柜 kyn28-12系列，能够与高压变频器配套使用，电流负感器变比≥150/5，小车式结构便于操作及维护，两台进线柜不能同时合闸运行，具备电气闭锁功能 台 2
二 变压器柜 干式变压器，免维护设计 台 2 可以为整体式
三 变频单元 套 2
四 控制柜 台 2
五 其它 配套附属设施 套 2
三、标准规范
高压变频器的主要和辅助设备的设计、制造、检查、试验等必须遵守下列标准的新版本，但不仅限于下列标准。
gb 156-2003 标准电压
gb/t 1980-1996 标准频率
gb/t 2423.10-1995 电工电子产品基本环境试验规程 振动（正弦）试验导则
gb 2681-81 电工成套装置之中的导线颜色
gb 2682-81 电工成套装置之中的指示灯和按钮的颜色
gb 3797-89 电控设备 第二部分：装有电子器件的电控设备
gb 3859.1-93 半导体电力变流器 基本要求的规定
gb 3859.2-93 半导体电力变流器 应用导则
gb 3859.3-93 半导体电力变流器 变压器和电抗器
gb 4208-93 外壳防护等级的分类
gb 4588.1-1996 无金属化孔单、双面印制板技术条件
gb 4588.2-1996 有金属化孔单、双面印制板技术条件
gb 7678-87 半导体自换相变流器
gb 9969.1-88 工业产品使用说明书 总则
gb 10233-88 电气传动控制设备基本试验方法
gb 12668-90 交流电动机半导体变频调速装置总技术条件
gb/t14436-93 工业产品保证文件 总则
gb/t15139-94 电工设备结构总技术条件
gb/t13422-92 半导体电力变流器电气试验方法
gb/t 14549-93 电能质量 公用电网谐波
ieee std 519-1992 电力系统谐波控制 推荐实施
iec1800-3 emc传导及辐射干扰标准
ieee519 电气和电子工程师学会
89/336ec ce标志
gb 12326 电能质量 电压允许波动和闪变
gb/t 14549 电能质量 公用电网谐波
gb 1094.1~1094.5 电力变压器
gb 6450 干式变压器
gb/t 10228 干式电力变压器技术参数和要求
gb17211 干式电力变压器负载导则
gb311 .1 高压输变电设备的绝缘配合
dl/t 620 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
四、变频器主要技术要求
1、变频器自带防谐波干扰电网装置，变频器输入侧对电网的谐波污染，在电机的整个调速范围内，必须满足gb/t14549-93《电能质量公用电网谐波》及ieee519-1992国际标准的规定。变频器应对本体控制系统无谐波影响，如使用多脉冲整流器，整流桥脉冲数必须≥12脉冲。
2、变频器要求采用直接高-高形式，不能采用高-低-高形式，不允许有输出升压变压器，10kv输入，10kv直接输出单元串联多电平电压源形式。
3、2台变频器，需要采用主从控制方式，具有负载出力平衡功能，要求负载不平衡度小于5%。
4、变频器要求采用无速度传感器的矢量控制，同步误差率≤5%，具有启动转矩大的特点，可以重载启动皮带；低速特性好，可以低速验带；过载能力强，要求变频器具有相对电机150%60s/10min的过载能力。
5、变频器输出频率范围要求不小于0~50hz。
6、变频器速度控制精度要求不低于0.01hz。
7、变频器控制电源：220/380vac，容量≥5kva。
8、变频器防护等级，不低于ip21。
9、接口要求
变频器控制系统应具有强大的数据处理能力，并集成i/o端口，不采用外加plc扩展i/0接口设计方案。
10、变频器采用7寸彩色触摸屏操作，中文操作界面。
11、核心的电力电子器件（igbt和整流桥），必须采用进口知名品牌，如英飞凌、西门康、富士等，不能采用国内品牌。
12、变频器使用的变压器，必须采用国内优秀品牌。
（1）应根据变频装置的型式选择与变频装置配套的进线变压器。进线变压器应能承受系统过电压和变频装置产生的共模电压以及谐波的影响。
（2）进线变压器为干式变压器，免维护设计。
（3）进线变压器的参数为：
进线变压器一次侧额定电压： 10kv
进线变压器一次侧额定频率：50hz
绝缘等级： h级
（4）进线变压器过负载能力
变压器允许过负荷能力应符合iec干式变压器过负荷导则及相应国标要求。
（5）变压器承受短路电流的能力
变压器在各分接头位置时，应能承受线端突发短路的动、热稳定而不产生任何损伤、变形及紧固件松动。
13、核心控制cpu，必须采用和变频器同一品牌。
14、变频器具有加热除湿功能。
15、变频器含输入变压器在内，整机效率不低于97%。
16、变频器输入端功率因数必须达到或超过0.95。
17、变频器出厂前必须做整机满载测试，不允许采用电抗器和电阻作为负载的方式，仅对变频器逆变侧测试，提供整机满载测试方式，招标方将监造出厂测试情况。
18、当10kv电源电压、频率在下列范围内变化时，变频器能满载正常工作：
电网电压波动范围±10%；
电网频率波动范围±5%。
19、投标方在投标时必须给出变频器核心器件的品牌及产地，要求功率单元内直流母线的支撑电容采用自愈式金属薄膜电容，不采用电解电容，确保变频器运行稳定15年以上。
20、本项目变频器距离电机远距离不超过1000m。
21、变频器的平均无故障时间不少于40000h。
22、变频器具有低电压穿越功能。
23、柜体颜色：电气灰；冷却方式：强迫风冷。
24、变频器具有自诊断，故障及运行状态监测、报警功能，具有故障记录功能，能记录故障前及故障后的波形，利于分析变频器故障的原因。
25、输入变压器的绝缘等级为h级。
26、单元过温保护值要求为85℃。
27、满足带式输送机各种运行工况的要求，包括软启动、控制变速或定速带载运行、正常停机以及紧急停机等。
28、变频器及其辅助设备，应具有良好的可控性能、合理的运行操作方式及就地起停、调试和正常及事故情况下所必须的测量、控制、调节保护及报警等设施，29、变频器和辅助设备本体及支座设计应能满足当地地震烈度所必须的强度要求，并保证结构上的完整性。
30、供方应详细了解现场的情况，包括：与带式输送机有关的供电系统接线（电源）、额定电压、额定电流、现场谐波情况等，保证高压变频器能够长期安全稳定运行。
31、供方应采用标准化的元件和模块化的设备设计，以适合设备使用时更换的需要。用于保护、控制、联锁与报警的部件，应选用质量好、动作准确与可靠的开关量仪表，如中间继电器、开关、指示灯等等。
32、通讯接口为标准rs485接口，通讯协议采用modbus。
春日变频器维修、东洋变频器维修、三木变频器维修、超能士变频器维修等；
变频器调速工作原理
目前交流调速电气传动已经上升为电气调速传动的主流，在电气传动领域内，由直流电动机占统治地位的局面已经受到了猛烈的冲击。
现在人们所说的交流调速传动，主要是指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动，除变频以外的另外一些简单的调速方案，例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等，由于其性能较差，终将会被变频调速所取代。交流调速传动控制技术之所以发展的如此迅速，和如下一些关键性技术的突破性进展有关，它们是电力电子器件（包括半控型和全控型器件）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机的矢量变换控制技术、直接转矩控制技术、pwm（pulse width modulation）技术以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术等。
1变频器的发展
近二十年来，以功率晶体管gtr为逆变器功率元件、8位微处理器为控制核心、按压频比u/f控制原理实现异步机调速的变频器，在性能和品种上出现了巨大的技术进步。其一，是所用的电力电子器件gtr以基本上为绝缘栅双极晶体管igbt所替代，进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块ipm，使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高。其二，是8位微处理器基本上为16位微处理器所替代，进而有采用功能更强的32位微处理器或双cpu，使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能。其三，是在改善压频比控制性能的同时，推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器，使得变频器不仅能实现调速，还可进行伺服控制。其发展情况可粗略地由以下几方面来说明。
1．容量不断扩大 80年代采用bjt的pwm变频器实现了
通用化。到了90年代初bjt通用变频器的容量达到600kva，400kva以下的已经系列化。前几年主开关器件开始采用igbt，仅三四年的时间，igbt变频器的单机容量已达1800kva，随着igbt容量的扩大，通用变频器的容量将随之扩大。
2．结构的小型化 变频器主电路中功率电路的模块化、控
制电路采用大规模集成电路（lsi）和全数字控制技术、结构设计上采用“平面安装技术”等一系列措施，促进了变频电源装置的小型化。
3．多功能化和高性能化 电力电子器件和控制技术的不断
进步，使变频器向多功能化和高性能化方向发展。特别是微机的应用，以其简练的硬件结构和丰富的软件功能，为变频器多功能化和高性能化提供了可靠的保证。由于全数字控制技术的实现，并且运算速度不断提高，使得通用变频器的性能不断提高，功能不断增强。
4．应用领域不断扩大 通用变频器经历了模拟控制、数模
混合控制直到全数字控制的演变，逐步地实现了多功能化和高性能化，进而使之对各类生产机械、各类生产工艺的适应性不断增强。目前其应用领域得到了相当的扩展。如搬运机械，从反抗性负载的搬运车辆，带式运输机到位能负载的起重机、提升机、立体仓库、立体停车场等都已采用了通用变频器；在其他方面，如农用机械、食品机械、各类空调、各类家用电器等等，可以说其应用范围相当广阔，并且还将继续扩大。
2 变频器的基本结构和分类
变频器是利用交流电动机的同步转速随电机定子电压频率变化而变化的特性而实现电动机调速运行的装置。变频器早的形式是用旋转变频发电机组作为可变频率电源，供给交流电动机，主要是异步电动机进行调速。随着电力电子半导体器件的发展，静止式变频电源成为变频器的主要形式。
2.1变频器的基本结构
为交流电机变频调速提供变频电源的一般都是变频器。按主回路电路结构，变频器有交-交变频器和交-直-交变频器两种结构形式。
1．交-交变频器
交-交变频器无中间直流环节，直接将工频交流电变换成频率、电压均可控制的交流电，又称直接式变频器。整个系统由两组整流器组成，一组为正组整流器，一组为反组整流器，控制系统按照负载电流的极性，交替控制两组反向并联的整流器，使之轮流处于整流和逆变状态，从而获得变频变流电压，交-交变频器的电压由整流器的控制角来决定。
交-交变频器由于其控制方式决定了高输出频率只能达到电源频率的1/3-1/2，不能高速运行。但由于没有中间直流环节，不需换流，提高了变频效率，并能实现四象限运行。交-交变频器主要用于大容量、低转速、高性能的同步电动机传动。
2．交-直-交变频器
交-直-交变频器，先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的交流电，它又称为间接式变频器。因本课题中所用变频器为交-直-交变频器，故下面的阐述主要就交-直-交变频器进行。
交-直-交变频器其基本构成如图4-2所示，由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制电路组成，各部分作用如下所述：
///
~3ф
中间直流环节
控制指令 控制指令
运行指令
图3.1交-直-交变频器的基本构成
（1）整流器 电网侧的变流器 是整流器，它的作用是把三相（或单相）交流电整流成直流电。
（2）逆变器 负载侧的变流器 为逆变器。常见的结构形式是利用六个半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。有规律的控制逆变器中主开关器件的通与断，可以得到任意频率的三相交流电输出。
（3）中间直流环节 由于逆变器逆变器的负载属于感性负载，在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换。这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件（电容器或电抗器）来缓冲。所以中间直流环节又称为中间直流储能环节。
（4）控制电路 控制电路由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成。其主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。控制方法可以采用模拟控制或数字控制。高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制，采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能。
2.2 变频器的分类
按缓冲无功功率的中间直流环节的储能元件是电容还是电感，变频器可分为电压型变频器和电流型变频器两大类。
1．电压型变频器
对于交-直-交变频器，当中间直流环节主要采用大电容作为储能元件时，主回路直流电压波形比较平直，在理想情况下是一种内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，称为电压型变频器，如图3.2所示：
图3.2电压变频型器
2．电流型变频器
当交-直-交变频器的中间直流环节采用大电感作为储能元件时，直流回路中电流波形比较平直，对负载来说基本上是一个恒流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，称为电流型变频器。
3交流电动机变频调速原理
异步电动机是用来把交流电能转化为机械能的交流电动机的一个品种，通过定子的旋转磁场和转子感应电流的相互作用使转子转动。
3.1异步交流电动机的机械特性
图3.3所示为固定电压下异步电动机的机械特性曲线。因为该特性对变频器的使用关系极大。下面把特性曲线中标出的一些术语作简要说明：
启动转矩：处于停止状态的异步电动机加上电压后，电动机产生的转矩。通常启动转矩为额定转矩的1.25倍。
大转矩：在理想情况下，电动机在大转差为sm时产生的大值转矩tm。
启动电流：通常启动电流为额定电流的5~6倍。
图3.3 异步电动机机械特性曲线
空载电流：电动机在空载时产生的电流，此时电动机的转速接近同步转速。
电动状态：电动机产生转矩，使负载转动。
再生制动状态：由于负载的原因，使电动机实际转速超过同步转速，此时，负载的机械能量转换为电能并反馈给电源，异步电动机作为发电机运行。
反接制动状态：将三相电源中的两相互换后，旋转磁场的方向发生改变，对电动机产生制动作用，负载的机械能将转换为电能，并消耗于转子电阻上。
3.2异步交流电动机变频调速
现代交流调速传动，主要指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动。对于交流异步电动机，调速方法很多，其中以变频调速性能好。由电机学知识知道，异步电动机同步转速，即旋转磁场转速为
(4-1)
式中，f1为供电电源频率，p为电机极对数。
异步电动机轴转速为
(4-2)
式中，s为异步电动机的转差率， 。
改变电动机的供电电源频率f1，可以改变其同步转速，从而实现调速运行。
3.3 u/f 控制
交流电机通过改变供电电源频率，可实现电机调速运行。对电机进行调速速控制时，希望电动机的主磁通保持额定值不变。
由电机理论知道，三相交流电机定子每相电动势的有效值为
(3-1)
式中 e1——定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值；
f1——定子频率；
n1——定子每相有效匝数；
kn1——基波绕组系数；
φm——每极磁通量。
由上式知道，电机选定，则n1为常数，φm 由e1、 f1共同决定，对e1、 f1适当控制，可保持φm为额定值不变，对此，需考虑基频以下和基频以上两种情况。
（1）基频以下调速
由式（3-1），保持e1/f1=常数，可保持φm不变，但实际中e1难于直接检测和控制。当值较高时定子漏阻抗可忽不计，认为定子相电压u1e1，保持u1/f1=常数即可。当频率较低时，定子漏阻抗压降不能忽略，这时，可人为的适当提高定子电压补偿定子电阻压降，以保持气隙磁通基本不变。
（2）基频以上调速
基频以上调速时，频率可以从f1n往上增高，但电压u1不能超过额定电压u1n，由式（3-1）可知，这将迫使磁通与频率成反比下降，相当于直流电机弱磁升速的情况。
把基频以下和基频以上两种情况结合起来，可得到图3.4所示的电机u/f控制特性
u
恒功率区
实际运行曲线
恒转矩区
0 50 f(hz)
图3.4 u/f控制特性
由上面的讨论可知，异步电动机的变频调速必须按照一定的规律同时改变其定子电压和频率，即必须通过变频装置获得电压频率均可调节的供电电源，实现所谓的vvvf（variable voltage variable frequency）调速控制。
3.4矢量控制
u/f控制方式建立于电机的静态数学模型，因此，动态性能指标不高。对于对动态性能要求较高的应用，可以采用矢量控制方式。
矢量控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和与其相垂直的产生转矩的电流分量(转矩电流)，并分别加以控制。由于在这种控制方式中必须同时控制异步电动机定子电流的幅值和相位，即控制定子电流矢量，这种控制方式被称为矢量控制（vectory control）。
矢量控制方式使异步电动机的高性能控制成为可能。矢量控制变频器不仅在调速范围上可以与直流电动机相匹敌，而且可以直接控制异步电动机转矩的变化，所以已经在许多需精密或快速控制的领域中得到应用。
1.因变频器在恶劣环境下(潮湿、高温、粉尘、腐蚀)工作，容易造成变频器因过热、过流、过载而不工作，以上情况大多数并不是变频器本身损坏，如做到定期维护保养，即可避免上述问题的发生，为企业节省维修成本并可大大延长变频器的使用寿命及不影响正常生产；
梁经理
0951-8764961
17398417117
qq: 985263009