第三讲-上海天地MG300700QWD变频调速系统

MG300/700-QWD型电牵引采煤机变频调速系统培训天地科技股份有限公司上海分公司第一章变频调速箱简介一、变频器用途及技术参数额定输出功率：50kW额定电流：98A输入电压：380V频率：50Hz输出电压：Max380V输出频率：5~83.3Hz控制方式：V/F控制过载能力：150％1分钟变换效率：≥95％保护功能：过载、过流、过热、过频、失速、欠压、对地短路、漏电闭锁及漏电保护。二、变频调速箱面板示意图三、变频器腔该腔内主要安装有真空接触器、两个变频器、变频器外围控制电路等。该腔为二面水冷的隔爆腔体，变频器运行过程中产生的热量经外壳水冷随冷却水带走。四、接线腔该腔用于变压器腔和变频器腔的联系及对外分线。另外，该接线腔还安装二个控制线过线组GX，通过接线排XBF与电控箱及分线盒相联系。五、变频调速箱与电控箱、分线盒连接图第二章变频器控制原理变频调速系统由变频器核心电路和外围控制电路组成。第一节变频器核心电路变频器核心电路包括一个通用变频器G7和一个能量再生单元RC5，主要由主回路、驱动板、主控板显示及控制组成。一、主回路本变频器为交—直—交型变频器。来自牵引变压器的400V、50Hz三相交流电源，经隔离开关、真空接触器MC送入变频器三相输入端（R、S、T），首先由大功率二极管组成的桥式整流电路进行整流，再经过阻容保护电路、平波电抗器以及与接触器触点并联的限流电阻向滤波电容充电；为限制起始充电电流。这部分电路工作顺序为：首先接触器不吸合，三相电源由R、T两相，经与接触器触点并联的限流电阻，整流后向滤波电容充电，以限制起始充电电流，当充电电流小到一定值、直流回路建立足够电压时，接触器吸合将限流电阻短接，此时电路建立起稳定的直流电压。然后再经过输出侧IGBT组成的逆变电路，将直流电压逆变成变频变压的交流电源（即VVVF电源），即可实现对牵引电机调速。当机组沿倾斜煤层下行时，自身下滑力大于所受阻力的情况下，牵引电机的速度将超过同步转速而运行于发电状态，此时发电能量将通过变频器输出侧IGBT的反并联二极管回馈到中间直流回路，然后由RC5能量再生单元逆变为交流电回馈给电网，从而产生再生发电制动力矩，有效控制下行速度，实现一、三象限转向二、四象限运行。变频器输出侧有六个IGBT，组成三相桥式电路。IGBT工作于开关状态，其导通与关断由驱动信号来控制。驱动信号由主控板形成，经驱动板放大后加到IGBT的门极，控制IGBT的导通和关断。二、主控板主控板也即微机板,它是变频器的心脏,各种信息的处理以及指令的发送,都是由它来完成。用于驱动IGBT管的信号也是由它产生,然后输送到驱动板。三、驱动板主要用于放大由主控板产生的驱动信号。四、控制盘及指示灯变频器控制盘上有显示屏和发光二极管。显示屏显示运行数据，故障时显示故障信息。发光二极管共有五个，分别为：“12V”（黄色）：＋12V电源显示；“松闸指令”（绿色）：变频器发出机械制动器松闸指令；“漏电”（红色）：漏电闭锁、漏电保护显示；“FU1”（绿色）：变频器输入侧R相与S相快熔正常显示；“FU2”（绿色）：变频器输入侧T相与S相快熔正常显示。控制盘的功能一控制盘的功能二指示灯含义1、在机组送电，变频器送电后，按下方向时，机组上的GP显示屏显示方向箭头；变频箱上的两个可视窗口内有变频器数字操作键盘；此时数字操作键盘上部的FWD或REV有一个灯亮、SEQ亮、STOP亮；2、给定速度后，数字操作键盘上部的FWD或REV有一个灯亮、SEQ亮、REF亮、RUN亮；松闸灯亮、确认灯亮。五、能量再生单元及显示为了适应四象限运行的要求，在变频箱内安装了RC5能量再生单元。在工作过程中，如果负载转矩大于该时刻电机的电磁转矩，即电动机运行在发电状态时，电机产生的电动势通过逆变电路进入变频器直流回路，当能量再生单元检测到直流回路电压过高，RC5开始工作，将直流电逆变为交流回馈电网。能量再生单元有一个LED监视器，监视器上有四个显示灯，分别为：RUN（运行）、DS1和DS2（状态显示）、POWER（电源）。指示灯的状态及含义如下表所示：注意：当变频器故障保护动作，必须确信排除故障后，再复位，重新启动变频器。六、漏电板漏电板主要用于完成变频器输出漏电闭锁功能，以及它的输入信号电路和输出显示处理电路，除此之外，板上还含有松闸指令执行电路以及快熔检测显示电路。七、控制变压器KB1电源变压器原边为390V，副边含有200V、13V、带有中心抽头的两组18V绕组，它们分别用于变频器控制电源及风扇电源、漏电板＋12V控制电源、漏电检测的附加直流电源。八、风扇变频器顶部装有两个冷却风扇，增强变频器运行产生的热量经外壳水冷的效果。第二节变频器外部电路外部电路包含为完成变频器操作而设置的控制及保护电路，主要由真空接触器、控制变压器、两变频器公共控制盒和显示器以及控制开关组、近控操作开关和按钮组成。一、一、控制变压器控制电源变压器原边为390V，付边含有13V、8V、6V绕组，它们分别用于公共控制盒＋12V电源、变频器输入电源电压LED显示及输入电压异常保护的检测电源。二、公共控制盒公共控制盒含有真空接触器吸合先导控制电路、制动器电磁阀控制电路、输入电压异常保护电路以及总油路失压检测和松闸检测本安电路，本安电路电源由电控箱输入。三、显示该显示器含有输入电源电压LED显示以及四个发光二极管：——“12V”（黄色）：公共控制电路＋12V电源显示；——“松闸”（绿色）：制动器松闸显示；——“油路失压”(红色)：总油路油压低于正常工作值显示；——“电压异常”（红色）：输入电源电压异常显示。四、控制开关组控制开关组共有两个拨钮开关，B1、B2为远控与近控的切换开关，安装在中间控制盒上正常状态为远控位置。远控包括电控箱面板操作控制、端头站控制和无线电遥控；近控则为变频调速箱面板操作控制，它可以不受电控箱面板控制而独立运行，一般只是在检修变频器等特殊场合使用。五、面板近控操作开关和按钮操作按钮共有六个，分别为（漏电）试验1、试验2、复位、牵引送电、牵引断电及一个备用按钮。面板上标有“停、1、2、3、4”为近控速度开关，近控共有四档速度转换，1、2、3、4四档速度依次递增。面板上标有“左牵、停、右牵”为近控方向开关，停牵引时，将方向开关打在“停”位置。面板近控操作开关和按钮第三节变频器电控系统一、先导回路二、牵引急停回路注意：当按下急停按钮后，在启动变频器时，必须按“牵引复位”按钮。三、牵引漏电实验控制回路四、过欠压保护回路第三章变频器故障、报警显示及处理方法第三章变频器警告显示及处理方法