Высоковольтные частотные преобразователи 6 кВ с векторным управлением Goodrive5000

Высоковольтные частотные преобразователи 6 кВ с векторным управлением Goodrive5000

Преобразователи частоты серии Goodrive5000 – это новое поколение средневольтных систем частотного управления скоростью вращения, производимых с применением оптимизированного режима высокоэффективного векторного управления без датчика обратной связи, совместимого с режимом SVPWM (пространственновекторная широтно-импульсная модуляция), которые характеризуются высоким качеством входного питания, высоким значением коэффициента мощности и превосходными параметрами сигнала на силовом выходе. К прочим преимуществам систем этой серии можно отнести высокую точность управления, быструю реакцию на изменения нагрузки, большой крутящий момент при низкой частоте на выходе, быстродействующее двухчастотное торможение и возможность технического обслуживания системы при доступе как с обеих боковых сторон, так и со стороны фронтальной панели.
Сферы применения: теплоэнергетика, металлургия, горнодобывающая, нефтехимическая, цементная, химическая промышленность и др.

Преобразователи частоты серии Goodrive5000 - новое поколение систем управления скоростью переменной частоты высокого напряжения, произведенных INVT. В данных преобразователях частоты применяется многообмоточный трансформатор для питания силовых модулей, технология 3-core DSP+PFGA+ARM для системы управления и усовершенствованное высокоэффективное бездатчиковое векторное управление скоростью, управление SVPWM, высокоточное управление вращающим моментом на низких частотах с быстрым динамическим откликом и двойное торможение, и т.д. Кроме того, из-за компактной структуры, система может быть установлена у стены для обеспечения одностороннего обслуживания, и его интерфейс является наиболее подходящим для локальных приложений.

Особенности продукции:

1. Два режима управления:

- переключение режимов управления путем настройки параметров;

- высокопроизводительное векторное управление в разомкнутом контуре;

 

- SVPWM (векторное управление с широтно-импульсной модуляцией).

 

2. Два типа двигателей:

- совместим с синхронными и асинхронными двигателями, переключение между двигателями путем настройки параметров.

3. Автонастройка параметров с вращением.

4. Быстрое торможение двигателя магнитным потоком.

5. Защита от повышенного напряжения при потери скорости: 
- без сигнализации неисправности во время замедления в случае неправильного времени.

6. Управление Master-slave (опция): 
- управление в режиме «master-slave»;

- управление в режиме «master-slave» с гибкой или жесткой связью.

   

7. Один ПЧ:
- управление до 8 –ми эл. двигателей в режиме «master-slave»;
- управление от одного ПЧ несколькими двигателями.

8. Перегрузочная способность: 120% от номинального тока: 120 сек, 150% от номинального тока: 5 сек, 200% от номинального
тока: мгновенная защита.

9. Широкий диапазон колебаний напряжения:
- нормальная работа, при напряжении в диапазоне от -15%~+10%;
- работа без остановки, при снижении напряжения 85% ~ 65% от номинального или превышении на 110% ~ 120% в короткое время;
- AVR, автоматическая настройка выходного напряжения согласно колебаниям напряжения DC-шины.

10. Работа без остановки при кратковременной потери мощности:
- продолжение работы без остановки, при отключении питания в течении 1-5 сек.

11. Полный спектр скорости, функция слежения:
- отслеживание скорости вращения двигателя и восстановление для запуска в статическом или динамическом состоянии.

12. Высокая мощность и эффективность:
- выпрямительный диодный мост в каждом блоке питания обеспечивает коэффициент мощности ≥0.97 при полной нагрузке;
- обеспечение эффективности системы ≥96% при полной нагрузке.

13. Низкий уровень гармоник:
- сухой фазосдвигающий трансформатор;
- многопульсный диодный выпрямитель (6 кВ: 30 пульсная , 10 кВ: 48 пульсная) в строгом соответствии с IEEE519~1992 и стандартами GB/T14519~93;
- входные гармоники < 2% при полной нагрузке.

14. Идеальная выходная синусоида:
- фазосдвигающий многоуровневый PWM(6 кВ: 11 уровень, 10 кВ: 17 уровень), синусоида на выходе ПЧ;
- выходные гармоники <2% при полной нагрузке.

15. Байпасные схемы:
- "ручной" байпас


 

- "автоматический" байпас

- байпас силовых модулей:

Электронный или механический байпасный контактор. Когда силовой модуль неисправен, его можно отключить. В этом случае произойдет снижение выходной мощности ПЧ. Время срабатывания байпаса – 200 мсек. Применяется при нормальных условиях
эксплуатации. Механический контактор (опция).

- байпас силовых модулей: нейтральная точка, дрейф байпаса

Когда один неисправен, происходит его обход и остальные модули работают по нормальному алгоритму. Максимально возможен байпас для 2-х силовых модулей в каждой фазе. Применяется при плохих условиях эксплуатации.

16. Протоколы связи:
- стандартно - Modbus, дополнительно - Profibus-DP и Ethernet

17. Диагностика неисправностей (ошибок): 
- обеспечивается запись состояния ПЧ, диагностика сбоев и неисправностей.

18. Программное обеспечение для ПК:
- редактирование и загрузка параметров и мониторинг состояния ПЧ с помощью ПК.

19. Синхронное переключение (опция):
- синхронное переключение между высоковольтным выключателем нагрузки и ПЧ, для уменьшения влияния на питающую сеть, снижение бросков тока при переключении, увеличивая срок службы эл. двигателя.

20. Одностороннее обслуживание (опция):
- одностороннее обслуживание доступно для всего ряда мощностей при дополнительном настенном монтаже.

Наименование

6 кВ

 

 

 

 

 

Вход

Напряжение питания

AC 3ф. 6 кВ

Диапазон отклонений

-15%~+10%

Входная частота

50/60 Гц ±5%

Коэффициент мощности

≥0.97 (Полная нагрузка)

Эффективность

≥96%(Полная нагрузка)

Гармоники

≤2 %, соответствие стандартам IEC IEEE519~1992 и GB/T14519~93 Quality of electric energy supply-Harmonics in public supply network

 

 

 

 

Выход

Выходное напряжение

0~6 кВ

Выходной ток

0-216 A

Мощность в кВА

0-2240 кВА

Мощность в кВт

0-1800 кВт

Выходная частота

0~120 Гц

Гармоники

≤2%

 

 

 

 

 

 

 

Управление

Режимы управления

Векторное управление в разомкнутом контуре (SVC) , SVPWM

Система контроля

DSP   FPGA   ARM

HMI

10 сенсорная панель

Диапазон регулирования

1:50 (SVPWM); 1:100 (SVC)

Точность регулирования

±1% от номинальной скорости (SVPWM); ±0.4% от номинальной скорости (SVC)

Отклик по моменту

200 мсек (SVC)

Пусковой момент

150% от номинального момента

Перегрузочная способность

120% от номинального тока: 2 сек: 150% от номинального тока: 5 сек

200% от номинального тока: мгновенная защита

Время разгона/

торможения

0-3600 сек, настраиваемое

 

 

 

 

Сигналы I/O

Цифровые входы

16 цифровых входов

Релейные выходы

20 релейных выходов

Аналоговые входы

3 входа: AI1, AI2: 0~10 В/0~20 мA; AI3: -10 В~10 В

Аналоговые выходы

4 выхода: AO1, AO2: 0~10 В; A03, A04: 0~10 В/0~20 мА

Высокочаст. имп. вход

1 вход: диапазон 0~50 кГц

Высокочаст. имп. выход

1 выход: диапазон 0~50 кГц

Протокол связи

Modbus, RS485, Опция: Profibus-DP, Ethernet

 

 

Защитные функции

 

 

Система (ПЧ)

Перегрузка по току, перенапряжение, пониженное напряжение, перегрев двигателя, перегрузка ПЧ, обрыв входных/выходных фаз

Перегрев, ошибка контроллера температуры, сбой связи, ошибка доступа, сбой связи с ПК или PLC, сбой связи при загрузке, перегрев вентилятора

Модули

Сбой линии оптической связи, перенапряжение, пониженное напряжение, перегрев силового модуля, обрыв входных фаз, ошибка VCE, отказ при байпасе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Остальное

Способ установки

Шкафное исполнение

Класс защиты

IP30

Уровень шума

≤75 dB

Подвод кабелей

Снизу, остальные способы дополнительные (опции)

Охлаждение

Принудительное воздушное охлаждение

Напряжение питания

AC 380 В±10%

MTBF

Наработка на отказ - 100000 часов

Температура
окружающей среды

-5℃~+40℃, снижение мощности на 1.5% при увеличении на 1℃ при температуре выше 40 ℃, максимальная температура 50 ℃; запуск без нагрузки при 60℃.

Высота над уровнем моря

1000 м; снижение выходной мощности на 1% за каждые 100 м, если уровень моря выше 1000 м

Хранение

Хранить вдали от пыли, прямых солнечных лучей, легковоспламеняющихся или коррозионных газов, нефти, пара и вибраций

Вибрация

2~9 Гц смещение 3 мм;
9~20 Гц ACC 9.8м/с2; 20~55 Гц ACC 2 м/с2;
55~200 Гц ACC 1 м/с2

1.Вентиляторы с большим воздушным потоком, низким уровнем шума и высокой надежностью.

2.Силовой модуль

- каждый силовой модуль эквивалентен однофазному инвертору низкого напряжения AC-DC-AC;
- диодный выпрямительный мост;
- выход вторичной обмотки силового трансформатора (690V), подается питание к модулю через плавкий предохранитель; когда система 6*n пульсная, полный мостовой неуправляемый выпрямитель получает питание постоянным током после фильтрования, напряжение будет инвертировано в однофазное питание переменным током PWM в мосте H.

3.Шкаф с фазосдвигающим трансформатором

- значительно улучшает напряжение питания сети и подавляет входные гармоники;
- гарантия надежного запуска и контроль температуры трансформатора в режиме реальном времени.

4.Шкаф с силовыми модулями

- серийная технология соединения блоков питания;
- взаимозаменяемые модули.

Напряжение

Количество силовых
модулей в фазе

Всего
3 / 3.3 кВ 3 9
6 кВ 5 15
6.6 кВ 6 18
10 кВ 8 24
11 кВ 9 27

5.Шкаф управления

- 3-core управление DSP+FPGA+ARM обеспечивает точное управление скоростью и моментом;
- сигналы для управления силовыми модулями передаются по оптоволоконным линиям связи для обеспечения высокой помехозащищенности.

6. Сенсорная панель

- 10″ с улучшенным качеством изображения;
- мониторинг данных в режиме реального времени и отображение сигналов.

Код обозначения при заказе

Поз. Название Описание
1 Наименование серии
Средневольтных систем
GD5000: высокопроизводительная средневольтная система частотного управления скорости вращения
2 Тип двигателя A: векторное управление асинхронной машиной (AM)
B: векторное управление синхронной машиной (SM)
3 Номинальная мощность 500: 500 кВА
4 Рабочее напряжение 03: рабочее напряжение 3 кВ
3.3: рабочее напряжение 3.3 кВ
06: рабочее напряжение 6 кВ
6.6: рабочее напряжение 6.6 кВ
10: рабочее напряжение 10 кВ
11: рабочее напряжение 11 кВ
5 Код исполнения

S: одностороннее техническое обслуживание
D: двухстороннее техническое обслуживание
L: интегрированная машина малой мощности

6 Код исполнения 1) R: рекуперация энергии в сеть
2) X: значение по умолчанию
7 Код исполнения C: байпас силовых модулей: контактор
X: значение по умолчанию
8 Код исполнения Нестандартное исполнение изделия
P: ленточный конвейер
Код специального исполнения для прочих отраслей промышленности; зависит от указанных впоследствии специальных технических условий

 

Выбор ПЧ


Серия 6 кВ

 

Тип ПЧ

Мощность

(кВА)

Номинальный ток

(А)

Мощность двигателя

(кВт)

Размеры

 

Вес (кг)

W*D*H (мм)

GD5000-A0315-06

315

30

250

3800 X 1200 X 2720

2835

GD5000-A0355-06

355

34

280

3800 X 1200 X 2720

2885

GD5000-A0400-06

400

38

315

3800 X 1200 X 2720

2965

GD5000-A0450-06

450

43

355

3800 X 1200 X 2720

2995

GD5000-A0500-06

500

48

400

3800 X 1200 X 2720

3035

GD5000-A0560-06

560

54

450

3800 X 1200 X 2720

3170

GD5000-A0630-06

630

61

500

3800 X 1200 X 2720

3320

GD5000-A0710-06

710

68

560

3800 X 1200 X 2720

3390

GD5000-A0750-06

750

72

600

3800 X 1200 X 2720

3420

GD5000-A0800-06

800

77

630

4400 X 1200 X 2720

3635

GD5000-A0900-06

900

87

710

4400 X 1200 X 2720

3785

GD5000-A1000-06

1000

96

800

4400 X 1200 X 2720

3885

GD5000-A1120-06

1120

108

900

4800 X 1200 X 2720

4268

GD5000-A1250-06

1250

120

1000

4800 X 1200 X 2720

4408

GD5000-A1400-06

1400

135

1120

4800 X 1200 X 2720

4758

GD5000-A1600-06

1600

154

1250

4800 X 1200 X 2720

5058

GD5000-A1800-06

1800

173

1400

4800 X 1200 X 2720

5610

GD5000-A2000-06

2000

192

1600

4800 X 1200 X 2720

5810

GD5000-A2240-06

2240

216

1800

4800 X 1200 X 2720

6060

 

ПЧ серии GD5000, применяется в частности для синхронных электродвигателей в металлургии и для ленточных конвейеров в шахтах.

 

Применение для синхронных электродвигателей в металлургии

 

Предисловие

Сталеплавильному заводу в Тяньцзине принадлежат четыре больших агломерационных машины с ежегодной выработкой 4.76 миллионов тонн. Для управления охлаждающими вентиляторами (площадь охлаждения 200м ) используются синхронные двигатели на 3500 кВт и на 5000 кВт соответственно. Вначале использовалось гидравлическое сопротивление для запуска двигателей, но при этом способе недостаток воздушной стабилизации становился все более и более очевидным. Чтобы следовать национальной политики экономии энергии и сокращения выбросов и улучшения функционирования и конкурентоспособности основных, после исследования и сравнения, завод выбирает для установки ПЧ компании INVT серии GD5000 среднего напряжения инверторы для управления синхронными двигателями 3500 кВт и 5000 кВт.

Решение

Система регулирования скорости переменной частоты для синхронных двигателей включает: высоковольтный выключатель, ПЧ, байпасный шкаф, синхронный двигатель и шкаф возбуждения, с помощью которого ПЧ управляет пуском/остановом и регулирует частоту вращения двигателя, управляя током в шкафу возбуждения с помощью сигналов.

 

Принципиальная схема системы:

Экономическая эффективность

Анализ работы вентилятора охлаждения 5000 кВт

Сравнение до и после установки ПЧ
Работа от питающей сети Работа от ПЧ
Рабочая частота 50 Hz Рабочая частота 40 Hz
Входное напряжение 6.1 kV Входное напряжение 5.8 kV
Входной ток 432.3 A Входной ток 257.7A
Коэффициент мощности 0.9 Коэффициент мощности 0.96
Мощность двигателя 4111 kW Мощность двигателя 2508 kW

Приведенные выше данные показывают, что экономия эл. энергии при мощности эл. двигателя 5000 кВт достигает 39 %. Если, в среднем, оборудование работает 300 дней в году и 24 часа ежедневно в цене 0,4 юаней за киловатт-час, это позволит сэкономить 300*24*(4111-2508) * 0,4 = 4.617 миллионов юаней на оплату электроэнергии каждый год. Энергосбережение, стабильная производительность и надежность в работе позволяют INVT получить хорошую репутацию среди клиентов.


Применение ПЧ серии GD5000 для ленточных конвейеров в шахтах

 

Предисловие

Ленточный конвейер — это машина, используемые в шахтах. Из-за большой длины эластичной ленты конвейера, согласно правилам безопасности в угольных шахтах, при большой мощности электрического двигателя должно быть установлена устройство с мягким пуском, которым в настоящее время является гидравлическая муфта и CST (интегрированная КП, разветвители, электрическое и гидравлическое управление). Гидравлическая муфта может частично решить проблемы плавного пуска, но увеличивает ее содержание и потребление энергии и устанавливает высокие требования по натяжению ленты. С развитием ПЧ, постепенно заменяется гидравлическая муфта.

Преимущества внедрения ПЧ

- Плавный пуск ленточного конвейера
- Более низкое натяжение ленты
- Энергетический баланс нескольких электрических двигателей
- Функция проверки
- Стабильный пуск под нагрузкой
- Автоматическое регулирование скорости
- Экономия электрической энергии.

На месте внедрения

Шахта, расположенная в провинции Куанг Нинь во Вьетнаме принадлежит правительству. В следующей таблице приведены параметры ленточных конвейеров в шахте:

Лента Расчетная
нагрузка
Скорость Ширина Угол наклона Объем
455т /час 2м/ сек 1000 мм 9-16 900 кг/м3
Двигатель Тип Мощность Напряжение Номинальный ток Коэф. мощности
YBPT400-4 355 кВт 6 кВ 42.5A 0.86

 

Наладка ПЧ среднего напряжения серии GD5000

Согласно локальному исследованию и работе с потребителями, наша компания производила наладку двух ПЧ среднего напряжения серии GD5000 номинальной мощностью 450 кВт, номинальный ток 54 и номинальное напряжение 6 кВ, с векторным управлением. В результате автоматической настройки параметров, при сравнении параметров двух двигателей есть небольшие отличия при работе в режиме / и векторном режиме на той же самой частоте, у выходного напряжения и тока ПЧ также есть небольшие отличия. Это доказывает, что ПЧ работает, и автоматическая настройка параметров произведена корректно. По окончании наладки один ПЧ работает в режиме-от 0 Гц - 50 Гц и затем наблюдаем выходное напряжение и токи. Наладка заканчивается тогда, когда ПЧ работают нормально и стабильно запускают электрические двигатели.

Заключение

Применение ПЧ INVT серии GD5000 в системе приводов ленточного конвейера не только улучшает эффективность, надежность и понижает потребление энергии, но также позволяет достигнуть превосходных текущих рабочих характеристик при удобной локальной установке.

 

Монтажная схема пользовательских подключений:

Монтажная схема пользовательских подключений
Классификация Обозначение
клеммы
Назначение клеммы Технические характеристики
Дискретный вход S1 Многофункциональный вход 1 1. Коммуникационный вход с гальванической развязкой
при помощи волоконно-оптического соединителя
2. Входное напряжение может составлять только 24 В от внутреннего источника системы
3. Неиспользуемые клеммы будут рассматриваться как разомкнутые
4. Полное сопротивление входа: 3,3 кОм
S2 Многофункциональный вход 2
S3 Многофункциональный вход 3
S4 Многофункциональный вход 4
S5 Многофункциональный вход 5
S6 Многофункциональный вход 6
S7 Многофункциональный вход 7
S8 Многофункциональный вход 8
S9 Многофункциональный вход 9
S10 Многофункциональный вход 10
S11 Многофункциональный вход 11
S12 Многофункциональный вход 12
S13 Многофункциональный вход 13
S14 Многофункциональный вход 14
S15 Многофункциональный вход 15
S16 Многофункциональный вход 16
ВЧ импульсный вход HDI Клемма ВЧ импульсного входа 1. Коммуникационный вход с гальванической развязкой
при помощи волоконно-оптического соединителя
2. Входное напряжение может составлять только 24 В от внутреннего источника системы
3. Неиспользуемые клеммы будут рассматриваться как разомкнутые
4. Полное сопротивление входа: 1,1 кОм
Питание 24 В +24V Питание +24 В, поступающее от внутреннего источника системы, для дискретного входа и ВЧ импульсного входа  
COM Земля питания +24 В  
Питание 10 В +10V Питание +10 В, поступающее от внутреннего источника системы, для аналогового входа  
GND Земля питания +10 В  
Аналоговый вход AI1 Клемма аналогового входа 1 1. Формирование подключения контура с клеммой GND
2. Рекомендовано использование питания +10 В, поступающее от внутреннего источника системы как входное напряжение
3. На входе напряжения диапазон сигнала составляет от 0 до +10 В;
входной сигнал тока находится в диапазоне 0~20 мА;
ток 20 мА соответствует напряжению +10 В
4. Полное сопротивление входа: 20 кОм (напряжение) / 250 Ом (ток)
AI2 Клемма аналогового входа 2
AI3 Клемма аналогового входа 3 1. Формирование подключения контура с клеммой GND
2. Рекомендовано использование питания +10 В, поступающего от внутреннего источника системы как входное напряжение
3. На входе напряжения диапазон сигнала составляет от -10 до +10 В.
4. Полное сопротивление входа: 20 кОм (напряжение)
Аналоговый выход AO1 Клемма аналогового выхода 1 1. Выход сигнала тока или напряжения зависит от положения перемычки
2. Диапазон выходного напряжения
от 0 до +10 В, выходного тока: 0~20 мА
3. Если выход используется для сигнала напряжения, допустимое сопротивление выхода должно составлять >5 кОм;
если выход используется для сигнала тока, сопротивление выхода должно составлять 100-5000 Ом
AO2 Клемма аналогового выхода 2
AO3 Клемма аналогового выхода 3
AO4 Клемма аналогового выхода 4
Релейный выход RO01 Клемма релейного выхода 1 1. Каждое реле имеет нормально-замкнутый / нормально-разомкнутый выходной контакт
2. Токоведущая способность: 3 A
RO02 Клемма релейного выхода 2
RO03 Клемма релейного выхода 3
RO04 Клемма релейного выхода 4
RO05 Клемма релейного выхода 5
RO06 Клемма релейного выхода 6
RO07 Клемма релейного выхода 7
RO08 Клемма релейного выхода 8
RO09 Клемма релейного выхода 9
RO10 Клемма релейного выхода 10
RO11 Клемма релейного выхода 11
RO12 Клемма релейного выхода 12
RO13 Клемма релейного выхода 13 Дополнительная плата релейных выходов
1. Каждое реле имеет нормально-замкнутый / нормально-разомкнутый выходной контакт
2. Токоведущая способность: 3 A
RO14 Клемма релейного выхода 14
RO15 Клемма релейного выхода 15
RO16 Клемма релейного выхода 16
RO17 Клемма релейного выхода 17
RO18 Клемма релейного выхода 18
RO19 Клемма релейного выхода 19
RO20 Клемма релейного выхода 20
ВЧ импульсный выход HDO Клемма программируемого ВЧ импульсного выхода

1. Гальваническая развязка при помощи волоконно-оптического соединителя
2. Максимальная частота выходного сигнала: 50 000 кГц

 

Заказать обратный звонок

Поля, отмеченные «*», обязательны для заполнения

Купить в 1 клик

Поля, отмеченные «*», обязательны для заполнения

Гарантия

Гарантийные обязательства:

1. Стандартный срок гарантии составляет 36 месяцев со дня выдачи Оборудования Покупателю.

2. В случае если в течение гарантийного срока вышеупомянутое Оборудование выйдет из строя не по вине Покупателя, поставщик обязуется произвести ремонт или замену дефектного Оборудования без дополнительной оплаты.

3. Гарантийный ремонт и обслуживание производятся в течение 5-ти рабочих дней после предъявления настоящего гарантийного талона, при наличии необходимых запчастей в сервисном центре Продавца Оборудования. Если Продавец не может произвести своевременный ремонт из-за отсутствия необходимых запчастей, то в течение 2-х рабочих дней после сдачи Оборудования Продавец обязан уведомить об этом Покупателя путем отправки ему электронного письма с указанием причины невозможности своевременного ремонта(замены) и указать сроки ремонта. Гарантийный срок продлевается на время проведения ремонта.

С более подробной информацией о гарантийных обязательствах Вы можете ознакомиться, пройдя по ссылке