ACS 1000系统说明(中文说明)

ACS 1000系统说明(中文说明)

ACS 1000 中压变频器

用于 315 - 5000 kW 鼠笼式 感应电动机的速度和转矩控制

ACS 1000

变频器系统说明

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ACS 1000 变频器系统说明

目录

1. 变频调速系统概述

1.1 主回路断路器 1.2 主电源变压器 1.3 ACS1000 变频器

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1.4 电动机

2. ACS 1000 说明

2.1 概述 2.2 主要特点 2.3 规范与标准 2.4 变频器详细说明 2.4.1 功率硬件 2.4.2 控制硬件 2.4.3 参数与应用宏 2.4.4 特殊功能 2.4.5 机械结构

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3. PC 工具

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1.

变频调速系统由主回路断路器、隔离变压器、变频器和电动机等组成。

1.1 主回路断路器

变频器必须由位于隔离变压器原边之前的主断路器进行保护并互相联锁。当变频

器出现故障时，主断路器必须能够在100 毫秒内中断供电。通过来自变频器的跳 闸信号，也能够断开主断路器。主断路器还应具有表示断路器状态的触点以用作 与变频器相互联锁。 1.2 隔离变压器

由隔离变压器的几个次级绕组向变频器供电。为了12脉冲或 24脉冲(可选)方式所 需的相位移，要求使用多绕组变压器。变压器的另一个目的是提供足够的阻抗将 网侧谐波限制在 IEEE519所要求的限值范围内。对于12脉冲方式，隔离变压器有 两个次级绕组，一个为 Y 接法，另一个为 Δ接法，这样两个次级绕组间产生30° 的相位差，满足12脉冲输入整流桥的要求。当选择可选的24脉冲输入整流桥时， 隔离变压器需要四个次级绕组，绕组间的相位差为15°。

根据使用场所的具体要求，可使用油浸式变压器，放在远离变频器的地方，也可 使用干式变压器，放在变频器附近。

1.3 ACS1000 变频器

ACS1000 属于中压标准型变频器，既适用于平方关系的转矩负载，也适用于恒 转矩负载。标准型ACS1000采用12 脉冲串联连接的二极管输入整流桥。如果电 网侧要求更佳的谐波特性，空冷方式的变频器(即：功率最高到 2 MVA)可选用24 脉冲输入整流方式。ACS1000 变频器可以组合到大型过程控制系统中，并且具 有多种局部总线接口，通过常规的硬线 I/O口来实现全面遥控操作。另一方面， 对于单一的传动系统， ACS1000可以用作不受操作系统控制的独立的传动控制 器，同时提供对主断路器的全面控制，对隔离变压器和电动机的监视以及对来自 工艺过程要求的“过程停止”和硬线连接的“急停”输入信号进行监控。 1.4 电动机

ACS 1000 设计成能够给任何标准的鼠笼式感应电动机供电。其输出端设有一个 接地的正弦波滤波器，消除了通常由于电压振荡和共模电压所引起的所有问题。 因此，对电动机的绝缘无特殊要求，高频轴电流的问题也没有了。由于输出电压 波形中的谐波含量极小，电动机也就不降容使用。所有这些因素使ACS 1000 成 为驱动现有旧电机的最佳选择。

当然，根据我们丰富的工程实践经验，我们还是极力建议在电动机的NDE端 ( 非

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驱动端 ) 使用绝缘的轴承，这样可以避免任何可能出现的轴电流。

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2.1 概述

ACS 1000 是作为常规用途的中压感应电动机的传动装置，功率范围为 315 kW 至 5,000 kW ( 400 hp 至 6,500 hp)，输出电压有 2.3 kV，3.3 kV 和 4.0 kV。

典型的应用领域有：风机、水泵、压缩机、传送带和挤压机等。通过合理的选型， 变频器同样可以用来驱动平方关系的转矩负载或者恒转矩负载。由于ACS 1000 本 身具有非常强的通讯功能，因此它也是大型过程控制系统中作为整体一部分的理想选择。另外，由于与现有的设备一起工作时不要求电机降容使用，因此，ACS1000 特别适用于项目改造。

ACS 1000 沿用了ACS600 系列的标准元器件、软件工具和设计原理，这样就使中

压变频器的应用因其工程费用已降至最低而得益非浅。

根据不同的功率范围，ACS1000 变频器有空冷和水冷两种型式，2 MVA 及以下为 空冷，2MVA以上为水冷。ACS1000 还有不同的外壳型式供选择。 2.2 主要特点

ABB 专门为中压市场研究设计出集成型门换向晶闸管(IGCT)。IGCT 既具有类似 于IGBT(绝缘栅双极晶体管)的高速开关特性，同时也具有类似于 GTO (门极可关 断晶闸管) 的高电压阻断能力和低导电损耗特性。这种快速而低损耗的元器件非常 适合于在结构上不采用串联方式的中压等级。它由常用的两种元件进化而来，但在 性能上远远地超越了它们。IGCT 还具有以下优点：

● 续流二极管集成在同一芯片上 ● 不需缓冲电路

● 控制门电路与功率元件集成于一体 ● 可靠性极高(元件总数少)

● 功率密度高(元件总数少而且损耗低) ● 对大故障安全

集以上所有特性于一体的中压功率开关装置，是当今市场上将性能、可靠性、效率 以及空间紧凑性最完美结合的变频器产品。

TM 直接转矩控制

ABB开发的直接转矩控制技术(DTC)同时结合了高性能的磁通控制和对电机转矩的直 接控制。在转矩或速度特性上不作出任何折衷和让步的前提下，开发出独特的无传

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感器的磁通矢量控制技术。ABB生产的 ACS600系列低压变频器经多年的应用已经证

明，许多优点都得益于DTC这一控制技术。ACS1000直接将DTC移植到中压变频器。

DTC 所具有的优点还提供与此有关的其他特性，例如，零转速时输出满转矩、瞬时 掉电保护以及自起动等。

无熔丝保护

逆变器采用独特的功率电路结构来保护，用两只IGCT输入整流桥与直流母排及逆变

器分隔开，这样就完全不需要半导体熔丝。当直流母排、逆变器故障或变频器外部 出现短路时(例如：电动机出线端短路)，保护IGCT能在25微秒以内断开，这样就使

变频器免受外因引起的损坏或者由变频器内部初始故障引起的进一部损坏。

输入整流器部分出现故障的可能性极小，万一出现故障时，变频器由位于变压器原边的主断路器进行保护。

正弦波滤波器输出

标准的ACS1000在其输出部分配有一个有效的低通 LC正弦波滤波器。选择的低通频

率刚好低于逆变器输出部分所使用的最低开关频率。这就大大提高了施加到电动机 上的电压和电流的纯度，并带来许多重要的好处：

● 完全消除了谐波发热。变频器能用来给标准的中压电动机(原有的或新的)供电而 不必考虑发热降容因素。

● 电压振荡以及由此而产生的电动机输入端倍压现象不再存在 (偶然发生的高频成 分不再存在)，因此，任何标准的中压绕组绝缘系统均适用。

● 任何长度的电机电缆都可使用而不必担心 (只需考虑在任何电气应用场合都存在 的电压降问题)

● 由容性藕合高频电流引起的电动机轴承故障不再存在 (偶然发生的高频共模电压 不再存在)

2.3 规范与标准

ACS 1000 在设计制造过程中已充分考虑满足各种相关的国内或国际标准如 IEC、 VDE、CE、BS、NEMA、IEEE、ANSI、UL和CSA等的要求，特别是满足如下的要求：

● CE EMC 对电磁兼容性的要求 ● IEEE519-1992 对电网谐波要求 ● UL 认证

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