ACS6000培训[1]

18十月2020ACS6000简介概述ACS6000传动模式和应用ACS6000传动关键技术ACS6000传动配置和硬件ACS6000模块描述ACS6000控制系统概述一.ACS6000是专用于兆瓦级应用场合的模块化中压传动。1.最优的性能2.高效率3.无与伦比的利用率概述二.ACS6000传动的应用领域ACS6000变速传动的功率范围从3MVA至33MVA，输出频率从0至75Hz。适用于：船舶业；石油和天然气工业；冶金和采矿业；一般工业领域概述三.模块化ACS6000是作为一组模块来设计的。这些模块根据所需的输出功率，电机配置和需求进行配置·单电机传动用于同步电机或异步电机·多电机传动用于多台同步电机、多台异步电机或它们二者的组合概述·冗余传动用于双绕组电机·孪生（TWINS)传动用于由变频器向绕组两端供电的电机。概述ACS6000的模块：关键技术四.关键技术：一.DTC直接转距控制在中压传动领域实现高精度的转距和速度控制。DTC控制理论：·转矩响应时间比传统的磁通向量控制或脉冲宽度调制的控制方式快10倍。·最小的转矩纹波·精确的静态速度和转矩控制关键技术DTC原理：直接转矩控制（DTC）是交流传动方面独一无二的电机控制方式。逆变器的导通与关断由电机的核心变量磁通和转矩直接控制。每25µs将测量的电机电流值和直流回路电压值输入到一个自适应的电机模型，并精确的计算出电机转矩和磁通。磁通和转矩比较器把实际值与磁通和转矩控制器计算的给定值进行比较。根据磁滞控制器的输出，每50µs由最优的开关逻逻辑控制器直接决定最优的开关位置。在传统的脉冲宽度调制（PWM）控制方式中，逆变器的开关根据预设的模式执行而不管是否需要，这导致它的较慢响应。异步电机DCT同步电机DCT关键技术典型的转矩阶跃响应时间DCT1…2msPMW10…20ms关键技术二.IGCT集成化门极换流晶闸管IGCT是专为中压变频器开发的功率半导体开关器件。基于成熟的GTO（门极关断晶闸管）技术开发的IGCT，使变频器的设计从根本上降低了复杂程度，提高了效率和可靠性。IGCT集IGBT（绝缘门极双极性晶体管）的高速开关特性和GTO（门极关断晶闸管）的高阻断电压和低导通损耗特性于一体。关键技术关键技术IGCT技术与GTO和IGBT的比较配置和硬件ACS6000是基于模块化的兆瓦级中压交流传动产品。每一模块都包含一功能单元（例如LSU、ARU、INU和WCU）并组成了柜体的一部分。对某一具体的应用，通过模块的组合设计，以最省的计划即可实现最优化的配置。配置和硬件配置和硬件模块描述一.有源整流单元（ARU）有源整流单元将电网交流电整为直流，并给直流电容充电。它是4象限运行的自换相，6脉冲，3级整流器。模块描述主要元器件相模块：每相模块由集成门极换流晶闸管IGCT，二极管和钳位电容组成。模块描述·门极供电单元（GUSP）：独立的门极供电单元为IGCT提供能源。·钳位电路：di/dt电抗器限制电路中的电流变化率。箝位二极管作为di/dt电抗器的续流二极管。·EMC滤波器：EMC滤波器防止变压器二次侧的电压突变（电压变化率限制在1.7kV/µs）。·接口板（INT）：接口板作为与COU单元的控制系统进行通讯的前置电路。接口板与控制系统通过光纤进行数据交换。接口板包括脉冲触发逻辑功能和快速保护功能。触发信号是通过光纤传输至IGCT的。·快速短路检测（FSCD）：快速短路检测板检测主功率回路是否发生短路。·抗饱和设备（ASE）：抗饱和设备防止变压器进入饱和状态。·电压电流检测板：直流电压由高压分配板（HVD）测量。测量出的信号和来自交流电流互感器的信号，在电流电压测量接口板（CVMI）上被转换成数字信号，并通过光纤传输到接口板（INT）。模块描述ARU局部控制和监视设备ARU电路图模块描述二.逆变单元（INU）逆变单元将直流电压转变为交流电压驱动电机。逆变单元允许四象限运行。INU是自换流、6-脉波和3-电平电压型逆变器。除抗饱和设备仅用于有源整流单元之外，逆变单元和有源整流单元的布局和元器件完全相同。模块描述模块描述三.电容组单元（CBU）电容组单元用来平滑中间直流回路电压，并将整流器和逆变器解耦。电容组单元包括直流回路电容器、充电回路和接地开关。·电容器：电容器是水冷型的。·充电回路：在变频器和主电网接通之前，充电回路对电容器进行充电。避免主回路断路器闭合时产生过大的浪涌电流。充电回路包括一个辅助变压器和一个小容量的二极管整流器。·接地开关：接地开关提供变频器接地功能。只有在直流回路电容器放电完毕后，接地开关才能闭合。模块描述模块描述三.终端单元（TEU）主电源和电机功率电缆连接到端子上。电缆可以从柜体顶部或底部进线。模块描述四.控制单元（COU）控制单元具有监控整个传动系统和冷却系统的功能。它包括与上位控制的接口和本地控制的接口。模块描述模块描述主要元器件：·AMC3控制器：AMC3控制器是用于电机逆变控制和整流控制的数字信号处理系统。模块说明·S800I/O模块：和变频器相关的硬件I/O信号通过的S800模块连接到AMC3控制器。·编码器模块：可选的速度编码器和位置编码器可以连接到控制单元。模块描述·CDP312控制盘：CDP312控制盘是用于本地操作的基本用户界面。五.水冷单元（WCU）水冷单元向主回路功率元器件提供内循环冷却水。将功率元器件产生的热量与外循环冷却水进行热交换，并对内循环冷却水进行不断的净化。另外，柜体内自然空气交换也参与系统的冷却。模块描述主要元器件：·水泵：水冷单元配有两台水泵，一用一备。备用泵可以在变频器运行过程进行维护。两台泵定时进行运行模式和备用模式的自动切换。·热交换器：水-水热交换器在内循环去离子水和外循环冷却水之间进行热交换。·水质处理回路：树脂离子交换器·控制和监视仪表对内循环去离子水的温度、压力和电导率进行监控。模块描述六.电压限幅单元（VLU）电压限幅单元在过压情况下，可以实时地对直流回路电容进行放电，降至额定电压水平。电压限制单元包括一组铸件功率电阻，由IGCT来控制投入和切除。电压限幅单元用于转矩要求精度很高地动态应用场合模块描述主要元器件：·电阻：电阻通过软件热模型保护以防过载。·IGCTs、二极管和吸收电路组成VLU组·能量吸收回路·VLU短路检测（VLSCD）：基于VLSCD反馈信号，检测IGCT是否正确触发。模块描述七.励磁单元（EXU）提供同步电机所需的励磁电源模块描述模块描述主要元器件：·带熔断器的变流器直接励磁：励磁变流器是一个标准6-脉波晶闸管整流桥。每个桥臂由串联的熔断器和带阻容吸收回路的晶闸管组成。·旋转支架：励磁单元的所有控制板都安装在旋转支架上。交流功率控制器运行在电流控制模式。变流控制板（CCB）根据AMC3控制板的电流给定控制励磁电流。·输入端子和输入接触器：输入接触器把励磁单元和供电网络隔离开。在欠载的情况下必须不能动作。因此在励磁变压器的一次侧必须配置断路器。模块描述·监测系统：为了检测励磁电路包括变压器二次测和电机的接地故障，在直接励磁方式中需要采用一个带绝缘电阻的监测设备。·保护设备：励磁单元通过交流输入侧的压敏电阻实现过压保护。另外，直接励磁变流器的输出配置晶闸管短路保护电路以防电机磁场绕组过压。控制系统一.控制系统结构控制系统二.AMC3控制器AMC3主控板是控制系统的核心。AMC3控制器配有2个PPCS和8个DDCS光纤通道由于和下列设备通讯：·过程控制器（通过高级或现场总线适配器）·I/O设备·变流器和励磁控制接口·软件工具接口PPCS和DDCS是专为光纤通讯设计的串行通讯协议。RS-485接口可以连接CDP312控制盘有源整流单元和逆变单元分别由单独的AMC3控制。控制系统三.控制系统硬件拓扑·逆变单元控制控制单元中有一个AMC3主控板用于逆变器的控制。光纤直接连接至逆变模块。·励磁单元控制励磁单元的电流给定由逆变单元的AMC3主控板提供。励磁电流控制器在CCB控制器中实现。光纤直接连接至励磁模块（励磁单元仅用于同步电机）。控制系统·有源整流单元控制1，如果ACS6000配置有源整流单元，则有源整流单元的控制和逆变单元的控制是独立的，但二者的硬件基本是相同的。一个有源整流单元和一个逆变单元的基本配置中，使用两块独立的AMC3主控板：一个用于整流及相应通讯的控制，另一个用于逆变单元的控制。控制系统2，多传动系统需要额外的控制单元。控制系统3，带多个逆变模块的单传动系统，只需要一个AMC3控制板控制系统·PPCS光纤分配器给同一台电机供电的多个并联逆变模块由一个AMC3控制板控制。控制信号由PPCS光纤分配器分配至每一个模块。另一个AMC3控制板和PPCS光纤分配器用于控制多个并联的有源整流单元。控制系统四.控制系统软件控制系统控制系统五.用户界面·CDP312控制盘CDP312控制盘是ACS6000本地控制的基本的用户接口。每个AMC3控制板提供一个单独的CDP312控制盘接口（如每一个有源整流器/逆变器由一个AMC3主控板控制）。可拆卸控制盘安装在相应的控制单元的柜门上。控制盘具有下列功能：·输入启动数据·通过设定给定值，以及提供启动、停机和转向命令来控制传动·显示实际值（可同时显示3个实际值）·显示和设置参数·显示最近的64条故障记录控制系统控制系统·按钮和指示灯控制系统·PC工具DriveWindow软件提供多种调试和监视ABB产品的功能。所有的功能可通过菜单或工具条进入。在DriveWindow软件中，用户可选择两种显示模式和六种不同的工具。THANKYOU谢谢大家