abbacs1000系列变频器中文说明书

abbacs1000系列变频器中文说明书内容摘要：

000 变频器 中压 隔离变压器 二极管保护 中间 三电平逆变器 输出正弦滤波器 鼠笼式 开关设备 整流桥 IGCT 直流回路 感应电机 为进行三电平切换运行，三相逆变器的每个桥臂由 2 个 IGCT 组成： IGCT 的输出 电压在正直流电压、中性点 （ NP)和负直流电压之间切换。 因此，采用 DTC 技术， 就可以对输出的电压和频率在 0~最大值之间进行连续的控制。 在变频器的输出需要加 LC滤波器，用于减小输出电压中的谐波含量。 采用该滤 波器之后，输送给电机的电压波形接 近于正弦波（见 图 32 )。 因此，标准电机 可以直接按额定容量使用。 该滤波器还消除了 dv/dt 的影响，因而电机电缆中电 压的反射和电机绝缘的损害影响都完全被消除了。 图 32 变频器输出电压和电流波形图 ACS 1000 输出电压： 4•臟 输出频率 ： 60 Hz 32 (of 24) ACS 1000 用户手册，版本 D 第三章 设计和功能描述 充电电阻在变频器上电时限制直流回路的电流。 当直流电压达到 79%额定值时， IGCT 导通，充电电阻被旁路掉。 保护 IGCT 的主要作用就是在出现故障时迅速关 断，以保护整流桥。 逆变器的共模电流由共模电抗器进行限制，并通过共模抑制电阻进行衰减。 由于 结 构的特殊性，共模电抗器可以对通过变压器副边电缆、直流回路、输出滤波器 和变频器内部接地母排流动的共模电流提供全面的抑制。 另一方面，对于主回路 直流电流几乎没有任何限制，主电流可以自由通过。 di/dt电抗器（在 图 31 中未标出）用在逆变器中保护续流二极管在换向期间 免受过度的电流变化率的影响。 功率回路接口 输入回路标准的 ACS 1000 配置 12脉波整流桥（见 图 31 )。 这种配置适用于大多数电 网，也符合一般的谐波要求，如 IEEE519 的标准。 对于对谐波特别敏 感的电网 ， ACS 1000 可以选配 24脉波整流器。 输出回路标准的 ACS 1000 输出侧配置有一个低通 LC 正弦波滤波器。 采用电流反馈来控制 滤波器的运行。 根据设计，允许通过的低频频率恰好低于逆变器输出侧所采用最 低的开关频率。 提高输送给电机的电压和电流的纯度。 由此可以带来许多很重要 的优点： „ 消除谐波造成的发热。 变频器可以直接拖动标准中压电机（旧的或新），而不需 要考虑发热降容因素。 „ 原来发生在电机输入端子的电压反射和相关联的电压加倍现象不再出现（由于 高频分量已经不再存在）。 因此可以适用于所有标准中 压绕组绝缘系统（旧的 或新的）。 „ 对电机电缆的长度没有限制 （ 与其它电气设备一样，正常的电压降依然存在）。 „ 导致电机轴承损坏的容性耦合高频电流不再存在 （ 导致该电流的高频共模电压 得到充分抑制）。 „ 由于消除了共模电压的影响，因此与其它传动设备不同，不需对电机的绝缘加 以特别的考虑。 控制系统 直接转矩控制直接转矩控制 (DTC)是交流传动的一种独特的电机控制方式。 逆变器的开关状态 由电机的核心变量磁通和转矩直接控制。 测量的电机电流和直流电压作为自适应电机模型的输入， 该模型每 25 微秒产生 一组精确的转矩和磁通的实际值。 电机转矩比较器将转矩实际值与转矩给定调节 器的给定值作比较，磁通比较器将磁通实际值与磁通给定调节器的给定值作比 较。 依靠来自这两个比较器的输出，优化脉冲选择器决定逆变器的最佳开关状 态。 典型的速度和转矩控制的性能指标见 第 312页标准控制和监视功能。 ACS 1000用户手册，版本 D 33 (of 24) 第三章 设计和功能描述 图 33 DTC 功能块图 速度调节器 +加速补偿器 转矩给定 速度给 定 主电源 ■I ii ii 整流器 直流 母线 DTC 与 PWM磁通矢量控制直接转矩控制中，每只 IGCT 的开关状态都是单独地由磁通和转矩的值决定的， 的区别而不是象传统 PWM 磁通矢量传动中预先确定的矩阵来控制开关状态。 DTC 磁通矢量 开关状态的控制基于电机的磁通和 转矩变量 开关状态的控制基于电机的励磁电流 和转矩电流变量 无需电机轴速度反馈和位置反馈 机械速度是关键。 需要电机轴的速度 和位置反馈（测量值或估计值） 独立控制逆变器的每一次开关状态 (每隔 25 微秒一次） 逆变器开关基于 PWM 调制器的 平均给 定，这导致响应滞后和开关损耗 转矩阶跃上升时间（开环 ） 小于 10 毫秒 转矩阶跃上升时间： 闭环 10到 20毫秒。 开环 100 到 200 毫秒。 关于 DTC 更详细的信息，请参考技术指南 直接转矩控制 （ 3AFY 58056685 R0025)。 布局和装配说明 柜体设计 ACS 1000 采用铆接的柜体结构，这种结构相对于普通柜体能够提供更为有效的对 电磁辐射的防护作用。 另外，这种结构工艺可以提供坚固而又灵活的独立支撑框 架，不需要外加支撑骨架。 所有设计都符合 国际标准，如 UL347A。 EMC (电磁兼容性 ） 要求通过尽量减小铆钉和未喷漆的柜体内壁之间的间距来达 34 (of 24) ACS 1000 用户手册，版本 D 第三章 设计和功能描述 到。 油漆层会降低金属材料的屏蔽性，而这种屏蔽性对有效的 EMC 是非常重要 的。 标准 ACS 1000 柜体只有正面喷漆，其它各面都是未喷涂的镀锌板。 但用户可以 根据需要选装四面都喷漆的柜体。 EMC 性能可以通过集成在柜体结构中的金属材料制成的电缆管道来进一步加强。 图 34 风冷型 ACS 1000 布局图 柜体布局 ACS 1000 的逆变单元被设计成一个完整的单元，包括输出滤波电容和直流电容。 这部分在整个柜体的右侧，是冷却风量最大的部分，有利于对温度十分敏感的电 容散热。 柜体结构允许方便的使用特殊工具更换 IGCT 元件。 柜体的中间部分安装冷却风扇，整流器组，保护 IGCT 和滤波电抗器。 柜体结构 允许方便的更换冷却风扇。 第三部分 位于整个柜体的左侧，包括控制设备并提供用于电缆连接端子的安装空 间。 所有的控制设备除了一块 I/O 板安装在旋转支架的前部，其它的 I/O 板和所 有的可选 I/O 板都安装在旋转支架的右侧，用户信号端子也安装在该区域。 I/O 板上配备螺丝型的端子，最大可以接 mm2 (AWG12)的电缆。 参见 图 35和 图 36。 ACS 1000用户手册，版本 D 35 (of 24) 第三章 设计和功能描述 控制单元 旋转支架 控制电源 板 （ EPS) IOEC2 板 , AMC3 主控板 _ 接口板 IOEC1 板， 压差变送器 (选件 ） IOEC3 板 . (选件 ） IOEC4 板 . ( 选件 ) 断路器 „ 电池 图 35 ACS 1000正面示意图 冷 却 空气 排风口 共模抑制 电阻 R 逆变器组 VLSD 板 辅 助 电源 变压器 滤波电抗器 Lf 缓冲电容 Cr直流回路电阻 输出滤波电容直流回路电容 C1， C2 Cf 在旋转支架和保护隔离门后面，是传动功率端子。 为了能够进入到该区域，旋转 支架可以打开超过 90C。 这种设计保证了在打开旋转支架时，主传动功率端子不会暴露在操作 者面前。 标准 ACS 1000 柜体的防护等级是 IP21。 更高的防护等级可供用户选择。 ACS 1000 柜体系统允许在任何时候进行灵活的扩展。 允许增加宽度为 600、 和 1000 mm (对应 24， 32和 39 英寸）的柜体。 800 mm S.jllill4pii 36 (of 24) ACS 1000用户手册，版本 D 第三章 设计和功能描述 门锁所有的门都是用铰链连接的，并配备带滑动架的钥匙锁。 传动的功率部分（多个门）具有与接地开关相连的机械电气联锁系统与主回路断 路器具有电气联锁（外部）。 该联锁系统可以确保只有在主回路输入电源切断， 接地开关闭合，直流回路电容放电完毕后，功率部分的柜门才能被打开。 另外， 该系统同样可以确保只有在柜门关好，接地开关断开的情况下，传动才可以上 电。 控制部分柜门可以随时打开。 吊装布置标准柜体顶部都配有吊耳。 柜体底部有供叉车使用的凹槽。 冷 却通道 ACS1014A2型变频器配有上面所提到的强制风冷设备。 进风口位于逆变部分的前 门上。 标准的隔栅可以选配空气过滤系统以减少变频器内部的空气污染。 空气过 滤器可以在变频器运行时在柜体外面进行更换。 ACS 1000用户手册，版本 D 37 (of 24) 第三章 设计和功能描述 图 37 变频器柜体内部的冷却风扇（标准 ) 冷却空气从前门的进风口进入，沿着垂直于逆变器组的散热器流动，然后流动到 风机所在的中部。 穿过风机，空气被吹到整流器组，并沿电机滤波电抗器继续流 动。 排风口位于柜体的顶部，引导流过风机的冷却空气的流动方向。 出风口有盖 来保护里面的设备。 控制和监视设备 ACS 1000 可以通过不同的方式进行控制： „ 通过安装在 ACS 1000 控制柜前门上的可拆卸的⑶ P312 控制盘进行控制； „ 由外部控制设备，如监控系统，通过连接到变频器内标准 I/O 板上的模 拟和数 字I/O 端子进行控制； „ 通过现场总线适配器进行控制； • 使用 PC 工具 （ Drivdfifldo和 DriveLiflA)，通过 PC适配卡连接到 ACS 1000控制 板进行控制。 可选的模拟和数字 I/O 扩展模块用于提供扩展的变压器和电机保护，外部冷却设 备的保护（如风机和冷却器），在线同步逻辑，和其它用户所需要的功能。 38 (of 24) ACS 1000用户手册，版本 D CDP 312 控制盘 显示屏 控制盘 键盘 第三章 设计和功 能描述 控制盘 图 38 CDP 312 控制盘 当装到控制盘安装平台上后，防护等级 是 IP54 多种语言的字母数字显示屏 (4 行 x 20字 符） 可以用 10 种语言显示简明的文本信息 控制盘模式选择键 双上键，单上键 确认键 双下键，单下键 本地 /远程，复位，给定和起动键 正向，反向和停止键 使用键盘可以完成以下功能： •将启动数据输入到传动 „ 给出给定信号和起动、停止、方向指令来控制传动 „显示实际值（可以同时显示三个值） •显示和修改参数 „ 显示最近发生的 40 个故障记录 „ 从一个传 动到另一个传动上传和下装完整的参数组（这样可以简化几台相同传 动的启动过程）。 更详细的信息请参考 附录 B CDP 312控制盘。 ACS 1000用户手册，版本 D 39 (of 24) 第三章 设计和功能描述 标准控制和监视功能 概述 ACS 1000 的控制和保护系统是通过应用宏的设置来配置和工作的。 这些参数可 以通过变频器所配的 CDP 312 控制盘或通过计算机使用 Drivefi39。 fldo软件包来进 行修 改。 参数可以一个接一个的设置或者调用一套应用于某些特殊应用的预设好的参数 组。 这些预设好的参数组就叫应用宏。 在选择了相关应用宏后，本章中所描述的 部分功能就会自动配置好。 本章的其它部分是关于标准控制、监视和保护功能相关参数的说明。 第 4 章 I/ O接口和应用宏 中对基本的 I/O 设备和应用宏进行了说明。 本章和下一章可以作 为快速获取某些特定功能的参考。 关于 I/O 分配和参数的设置的系统说明请参考 ACS 1000 工程手册。 A 电机控制特性 电机辨识运行 滤波器辨识运行 零速满转矩 增强型跟踪起动 配置 ACS 1000 是一件复杂的工作，需要专业知识和对系统运行有充分的了解。 因此，设备运行后，用户不应修改在变频器调试期间由 ABB 工程师设置的应用宏 和参数。 警告：如果你并不准确的了解每一个参数的含义，也不了解参数修改后所产生的 效果，那么请不要修改任何参数。 以不正确的数据运行 ACS 1000，电机及其拖动的设备，将会导致误动作，控制精 度的降低和损坏设备。 作为标准电机辨识运行 （ ID运行 )(必须输入电机铭牌数据），在第一次发出起动 命令时，变频器要自动进行一次快速的电机辨识运行。 第一次起动时电机在零速 附近运行 几秒钟，产生一个基本的电机模型。 这个电机模型适用于一般运行需 要。 直接转矩控制 (DTC)完美的性能是建立在精确的电机模型基础之上。 该电机模型 的参数是在 增强辨识运行 期间自动检测到的。 基本的电机铭牌数据 (功率，转 速等 )要首先手工输入到变频器中。 然后再对传动进行一次电机辨识运行。 为 了获得最优化的参数，在电机辨识运行期间要把负载从电机上脱开。 A C S 1。