GTE1.5MW變頻模塊客戶培訓(xùn)-第I部分-1.5MW變頻器構(gòu)成與功能

第一章、1.5MW變頻器的構(gòu)成及其功能1.1變頻器工作原理1.2第一代變頻器介紹1.3第二代變頻器介紹1.4主動(dòng)和被動(dòng)crowbar網(wǎng)側(cè)模塊與電網(wǎng)相連，從電網(wǎng)獲得電能輸入。網(wǎng)側(cè)模塊采用三相全橋電路，在發(fā)電機(jī)為亞同步轉(zhuǎn)速時(shí)，將從電網(wǎng)輸入的690V/50Hz三相交流電整流成直流電，并在負(fù)載波動(dòng)和電網(wǎng)輸入波動(dòng)的情況下，保持整流輸出直流電壓的穩(wěn)定。在發(fā)電機(jī)為超同步轉(zhuǎn)速時(shí)，工作在逆變狀態(tài)下，向電網(wǎng)饋送能量并通過矢量控制算法來調(diào)整網(wǎng)側(cè)輸出的功率因數(shù)。轉(zhuǎn)子側(cè)模塊在發(fā)電機(jī)為亞同步轉(zhuǎn)速時(shí)，將直流電逆變成三相交流電，供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行勵(lì)磁控制。在發(fā)電機(jī)為超同步轉(zhuǎn)速時(shí)，工作在整流狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。通過調(diào)節(jié)、控制轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的變速恒頻運(yùn)行，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的幅值和相位可以控制發(fā)電機(jī)電勢的相位和幅值，從而控制定子輸出的有功和無功功率。Crowbar模塊在電網(wǎng)電壓驟降的情況下，對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行短路，為轉(zhuǎn)子電流提供旁路通道，抑制直流母線過電壓和機(jī)側(cè)過電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)變流器的保護(hù)作用。1.1變流器工作原理1.2第一代變頻器介紹第一代變頻器整體外觀網(wǎng)側(cè)變流器機(jī)側(cè)變流器一代變頻器單板布置一代變頻器單板功能介紹1.電源板電源板的功能是輸入為+24V電壓或母線電壓，輸出為+/-15V電壓，輸出電壓給整個(gè)變頻器單板提供電源。2.檢測板檢測板功能是：（1）、將變頻器外部的電壓信號(hào)、電流信號(hào)、溫度信號(hào)、碼盤信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合DSP處理的信號(hào)；（2）、將DSP輸出的控制信號(hào)進(jìn)行放大和轉(zhuǎn)換，以便驅(qū)動(dòng)各種外部開關(guān)、控制IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷、Crowbar的工作3.DSP板DSP板是整個(gè)變頻器的大腦，控制整個(gè)變頻器的正常工作，并能對(duì)變頻器的各種信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，能通過光纖與整機(jī)主控進(jìn)行通訊。1.3、第二代變流器網(wǎng)側(cè)單板布置網(wǎng)側(cè)單板實(shí)物及內(nèi)部單板接線圖網(wǎng)側(cè)單板功能序號(hào)名稱功能說明1信號(hào)轉(zhuǎn)接板外部信號(hào)和內(nèi)部檢測板間的轉(zhuǎn)接2DSP控制板相關(guān)側(cè)信號(hào)的檢測，功率模塊的控制3檢測板信號(hào)的調(diào)理，信號(hào)反饋和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出等4電源板給DSP控制板和機(jī)側(cè)板提供±15VDC輔助電源機(jī)側(cè)單板實(shí)物及內(nèi)部接線圖機(jī)側(cè)單板實(shí)物及接線圖機(jī)側(cè)單板功能序號(hào)名稱功能說明124V轉(zhuǎn)48V電源板將外部24V輸入轉(zhuǎn)換成48V輸出，48V輸出給模塊底部電源板供電2檢測板信號(hào)的調(diào)理，信號(hào)反饋和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出等3DSP控制板相關(guān)側(cè)信號(hào)的檢測，功率模塊的控制機(jī)側(cè)檢測板接口的信號(hào)序號(hào)名稱功能說明1crowbar驅(qū)動(dòng)線驅(qū)動(dòng)板連接信號(hào)、crowbar驅(qū)動(dòng)信號(hào)、crowbar電流信號(hào)、接地2IGBT驅(qū)動(dòng)線機(jī)側(cè)電流信號(hào)、溫度信號(hào)、驅(qū)動(dòng)板連接信號(hào)、IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)、給驅(qū)動(dòng)板提供+/-15V電源3圖5中電源板與檢測板供電線提供+15V和+48V供電網(wǎng)側(cè)變流器與機(jī)側(cè)變流器對(duì)外接口信號(hào)定義網(wǎng)側(cè)變流器機(jī)側(cè)變流器插座說明插座說明P1A不用P1A主動(dòng)Crowbar控制端子P13B主接觸器后電壓檢測P13B定子電壓檢測P13A網(wǎng)側(cè)電壓檢測P13A網(wǎng)側(cè)電壓檢測P15不用P15總電流互感器AC相P18軟啟控制P18安全鏈接點(diǎn)P17網(wǎng)側(cè)接觸器控制與反饋P17并網(wǎng)開關(guān)控制與反饋P24V24V輸入P24V24V輸入P16（右邊）不用P16（右邊）碼盤接口V1（右邊光纖頭）到機(jī)側(cè)V1V1（右邊光纖頭）到網(wǎng)側(cè)V1V2（右邊光纖頭）到主控制器V2（右邊光纖頭）到主控制器V3（右邊光纖頭）到調(diào)試后臺(tái)V3（右邊光纖頭）到網(wǎng)側(cè)V4V4（右邊光纖頭）到機(jī)側(cè)V3V4（右邊光纖頭）不用（被動(dòng)Crowbar用）一代變頻器和二代變頻器共同點(diǎn)及區(qū)別共同點(diǎn)：1.一代變頻器網(wǎng)側(cè)控制盒內(nèi)單板和二代變頻器網(wǎng)側(cè)控制盒內(nèi)單板完全相同，兩者的DSP軟件完全相同；2.一代變頻器和二代變頻器對(duì)外接口幾乎完全相同，唯一區(qū)別是二代變頻器機(jī)側(cè)有兩個(gè)24V供電接口。3.一代變頻器和二代變頻器工作方式和控制方式完全相同，可以相互替代使用。區(qū)別：1.一代和二代變頻器機(jī)側(cè)控制盒內(nèi)檢測板不同、電源板不同、機(jī)側(cè)IGBT驅(qū)動(dòng)板不同；2.一代和二代變頻器機(jī)側(cè)DSP軟件不同；3.一代和二代整體外觀不同，一代為金屬銀白色，二代顏色為黑色1.4主動(dòng)crowbar和被動(dòng)crowbar什么是主動(dòng)crowbarcrowbar的本質(zhì)是導(dǎo)通和關(guān)斷受控的開關(guān)。主動(dòng)crowbar的功能為：1.當(dāng)變頻器處于母線硬件過壓或轉(zhuǎn)子硬件過流時(shí)（故障代碼為3，65，72，73，74），主動(dòng)crowbar會(huì)觸發(fā)，crowbar電阻工作，將轉(zhuǎn)子側(cè)能量轉(zhuǎn)換成熱能消耗，保護(hù)變頻器。2.但電網(wǎng)跌落時(shí)，主動(dòng)crowbar開始工作，進(jìn)行低壓穿越，減少風(fēng)機(jī)對(duì)電網(wǎng)的沖激。被動(dòng)crowbar被動(dòng)crowbar的功能：在母線硬件過壓或轉(zhuǎn)子硬件過流時(shí)，被動(dòng)crowbar工作消耗變頻器的能量，保護(hù)變頻器不被損壞。功能同主動(dòng)crowbar第1點(diǎn)；但被動(dòng)crowbar不具有低壓穿越能力，在電網(wǎng)跌落時(shí)被動(dòng)crowbar并不參與工作。主動(dòng)crowbar和被動(dòng)crowbar的共同點(diǎn)：在母線硬件過壓或轉(zhuǎn)子硬件過流時(shí)工作，將變頻器的能量消耗在crowbar電阻上，保護(hù)變頻器不被損壞。不同點(diǎn)：（1）使用時(shí)DSP協(xié)議配置不一樣，主動(dòng)crowbar一般配置主動(dòng)crowbar協(xié)議，被動(dòng)crowbar配置成被動(dòng)crowbar協(xié)議（2）主動(dòng)crowbar具有低壓穿越能力，