ABB高压变频器

ABB高压变频器 ABB ACS 1000 高压变频器 用于 310 - 5000 KW 电机的速度和转矩控制 ABB结合一个多世纪的工业制造经验，为中高压传动领域中电子的功率控制提 供了简便、可靠的途径：这就是 ACS1000系列变频器。驱动功率范围为315至 5000千瓦， 电压等级为2.3、3.3和 4.16kV，对电动机具有卓越的速度和力矩控制。 流畅的系统集成 ACS1OOO系列变频器具有各种灵活的组合以满足各种新建或改造项目的不同 。对现有的设备和电网的干扰减到最小。用户友好的软件工具使调试和长期 运行简便易行。 高超的性能 采用ABB专利的直接转矩控制(Direct Torque Control)技术，ACS1000系列变频 器提供精确的过程控制，DTC能为任何电动机控制平台提供最快速的转矩阶跃 响应。在不采用编码器情况下，即使受输入电源变化和负载突变的影响，同样可 保证最佳的控制精度。 极高的可靠性 变频器的可靠性至关重要。ACS1OOO系列变频器元件数量少，使其内在的可靠性比目前市场上其他结构形式的中电压变频器更高。并且，在交货前对每个元件 单独测试，每台变频器都通过负载试验。 全面的服务 ABB具有遍布全球的最大的服务网络来支持所提供的每一套变频设备，从培训 到技术支持，我们随时为用户提供全面的服务。 ACS 1000 高压变频器技术特点 用于 310 - 5000 KW 电机的速度和转矩控制 中高压领域的挑战 直到现在，中高压变频器中的电源开关要么是GTO(Gate Turn—Off Thyristor)， 要 么是IGBT(Insulated—Gate Bipolar Transistor)， 在中高压应用领域中，这些元件 迫使电源控制系统的成本和复杂性增加，ABB由于在这些装置上投资了许 多年，因此，对其中的利弊知道得一清二楚。 传统的晶体管型结构 低压IGBT和高压IGBT在高电压变频器中都采用。IGBT具有快速的开关性能，但在高压变频中其导电损耗大，而且需要许多IGBT复杂地串联在一起。对低压 IGBT来讲，高压IGBT串联的数量相对要少一些，但导电损耗却更高。元件总 体数量增加使变频器可靠性降低、柜体尺寸增大、成本提高。 采用GTO晶闸管方式 GTO技术在高压变频器中非常可靠而且导电损耗很低。但问题在于不均衡的切 换需要许多附加电路来关断，元件数量相应增加，同样使柜体尺寸增大、可靠性 降低、成本提高。 IGCT：专为高电压而设计的开关元件 ABB密切关注电源变换装置的需求，表现为： 象IGBT那样具有快速开关功能 象GTO那样导电损耗低 在高压各种应用领域中可靠性高 在IGBT和GTO成熟技术的基础上，ABB研制出了简洁的： IGCT—Integrated Gate Commutated Thyristor。 这个优化的技术包含了对GTO的重新设计， 使其具有重要的设计突破。新的IGCT引进了快速、均衡换流和内在 的低损耗，主要的设计性能含有可靠的阳极设计来达到快速泄流、低损耗薄型硅 晶片使切换快速以及使用大功率半导体的集成型门驱动器。 IGCT装置中所有元件装在紧凑的单元中,降低了成本。IGCT采用电压源型逆变器，与其他类型变频器的拓扑结构相比，结构更简单，效率更高。采用IGCT的ACS1000系列变频器能最大程度地满足复杂的高压传动领域的要求。 对4.16kV的变频器，逆变器中需用24个高压IGBT，而使用低压 IGBT，则需60个。同 类型变频器使用IGCT时，只需要12个。元件越少，可靠性越高。因 此，使用IGCT的变频器比使用IGBT的变频器可靠性高得多。 优化的技术只需更少的元件 相同电压等级的变频器采用IGCT只需低压IGBT的五分之一，并且，由于IGCT 损耗很小，所需的冷却装置较小，而内在的可靠性更高。元件少，成本低方案简 洁。 更少的元件意味着更小的占地面积 ABB新型的高压变频器减少了复杂性。从 而使柜体尺寸更小。事实上，将功率/ 电压与尺寸作比较，ACS1OOO的尺寸是最小的。当占地面积非常宝贵时， ACS1OOO同样为用户提供了最佳选择。 ACS 1000 高压变频器性能概述 用于 310 - 5000 KW 电机的速度和转矩控制 ACS1000的的核心是DTC-直接转矩控制 直接转矩控制(DTC)是交流传动中最佳的电动机控制方法，可以对电动机所有的 关键变量进行直接控制，从而挖掘出了AC传动过去未实现的潜力并为各种应用提供益处。 无与伦比的电动机速度和转矩控制 ACS1000系列变频器的开环动态速度控制精度与采用闭环磁通矢量控制的变频 器相对应。在ACS 1000中，静态速度控制精度通常为正常转速的0.1%至0.5%, 能满足大多数工业领域的要求。在速度调节精度要求更高的场合，可选用一个脉 冲编码器。由于ACS 1000开环转矩阶跃上升时间小于10mS，而其它磁通矢量控制不采用传感器则超过100ms，因此，ACS 1000是无可匹敌的。 自动起动 ACS1000的自动起动性能胜过交流传动中常用的flying start和ramp start，由于 DTC能在几个毫秒内检测出电动机的状态，在所有的条件下都能迅速起动。例 如，采用DTC，就没有重新起动延时。 最大化的起动转矩 DTC所持有的精确的转矩控制，使ACS1000 具有既可控又平稳的最大的起动转矩。 完善的磁通优化 在优化模式状态，电动机的磁通能自动地与负载对应，保证了高效率，并降低了 电动机噪音。由于磁通的优化，根据不同的负载点。电动机和传动系统的总体效 率提高1％到10％。 降低了噪音 由于开关状态是分别确定的，ACS1000没有固定的开关频率，这样，在使用普通PWM技术的交流传动装置中常见的共振所引起的刺耳的噪音，在ACS1000 中是没有的。 对电源波动和负载变化反应迅速 ACS1000特有的快速转矩阶跃响应意味着对电网侧和负载侧的变化具有极快的 反应，使得对失电、负载突变和过电压状态易于控制。 安静、反应敏捷的操作。简洁、精确的过程控制。 ACS 1000 高压变频器技术数据 用于 310 - 5000 KW 电机的速度和转矩控制 标准 所有通用的标准包括EN(IEC)，ANSI，CSA，VDE，BS，CE，NEMA，UL，IEEE 逆变器类型 三电位电压型(VSI)逆变器，采用具有快速开关功能的大功率半导体元件IGCT, 不采用并联或串联方式. 输入电源 50或60Hz，额定电压?10%范围内满载输出,-10%至-15%范围内阵容安全运行. 辅助电压 400VAC 210%,50/60Hz 480VAC ?10%,60HZ 575VAC 210%,60Hz 输出电压 正弦波，0-2.3kV 0-3.3KV 0-4.16kV 输出频率 O-? 66Hz(可选?122Hz) 输入整流桥 标准：12脉冲 选项：24脉冲，对空冷变频器，采用紧凑型干式变压器，有关尺寸和重量请与 ABB联系. 过载能力 标淮：正常方式时，每十分钟允许10%短时过载一分钟 选项：重载方式时，每十分钟允许50%短时过载一分钟 若需更高的过载能力，请与ABB联系 效率： ＞98% 输入功率因数 满载时：＞O.97 全部调速范围内：＞O.95 可选率：＞99．9% 环境温度 : 0—40?(超过40?要降容) 防护等级 空冷：NEMAl，NEMAl2，NEMA 3R IP2l，IN2，IP54 水冷：NEMAl，NEMAl2，NEMA 3R IP31．IP54 通讯方式 所有常用的通讯，包括Profibus， Modbus，Modbus+，Inrerbus S， DeviceNet， ABB CS31，ABB AF1OO， ABB Masterbus，Siemens 3964等 Advant OCS :兼容 标准控制连接 所有模拟量I/O口均电绝缘 远程控制 2个模拟量输入，4-20mA(0—10V) 2个可编程模拟量输出，4—20mA (O一20mA) 10个开关量输入(20—250V AC/DC) 4个开关量输出：准备好、运行、 报警、跳闸(20—250V AC/DC) 过程界面 1个开关量输入，用于过程停、 过程跳闸、变压器保护和电机保护 3个模拟量输入，4—20mA(0—10V) 用于电机绕组温度监视 可选控制连接:可选用更多的I/O板 防护功能 过电流、短路、接地、输入电源断相、输出断相、过 电压、欠电压、过温、电机过载、电机失步保护等 ACS 1000 高压变频器选型与尺寸 用于 310 - 5000 KW 电机的速度和转矩控制 ACS 1000 高压变频器可靠性与服务 用于 310 - 5000 KW 电机的速度和转矩控制 专用的ACS 1000试验设备 大家知道，可靠性是多么重要。我们不仅将可靠性设计在我们的传动产品中,并 且对所提供的每一台产品进行全面的测试以保证可靠性。基于这一点，我们对 ACS 1000测试设备进行专门投资，使我们能够对每一台传动设备进行各种不同 负载下的测试。 相信我们的传动设备完全能够融合到你的生产设备中去，既简 单又可靠。 服务与调试 ABB专家能帮你进行系统选型和设计，在开始时，我们保证有一位专家参与新 设备的调试，并与你一起制订保护、预防和积极的维护计划，以及设备运行的维 护策略。 此外，我们强大的全球性的服务网络任由你来安排，以确保传动装置在你的工厂 里处于良好的运行状态。 培训 我们在亚洲、北美洲和欧洲的培训中心对所有高压变频器的用户进行强化培训。 培训范围从短时现场指导到全面的系统培训，来满足你各种特殊的需求。 丰富的经验 自从六十年代末以来，ABB作为交流传动技术发展的先锋。在世界各地几乎所 有的工业领域有30多年的应用经验，我们倾听用户的意见，研制用户所需的产 品，积累了丰富的经验。无论在什么样的工业领域，你都会发现ABB 的专家能 在你的业务范围进行交流—不单单是变频器中的行话。 我们倾听、学习,为用户提供最棒的产品使你的选择非常简单。 简单可靠 为了给用户在关键的高压应用领域所需的安全感。ABB将最严格的可靠性集于 ACS1000中： 核心技术先进 ?IGCT ?DTC 设计简洁 ?元件数量少 高舶性能 ?精确的速度和转矩控制 ?正弦波输出电压 ?对电网谐波小 ?功率因数高 ?效率高 ?更长的瞬时掉电保护能力 安装和调试方便 ?灵活的变压器选择 ?占地面积小 ?ACS系列软件工具 符合各种标准:EN(IEC)，ANSI，CSA，VDE，BS，CE， NEMA，UL，IEBE等 质量保证 :ISO 9000