tmeic高压变频器mvg 中文样本-jz.pdf

TMdrive-MVG /提迈克高压变频产品手册 高压多电平IGBT变频器 容量范围300KVA~19,000KVA(电压为3KV~11KV时） 冶 金电 力石油&天然气矿 业水 泥供 水橡胶&塑料 2 TMEIC/提迈克公司简介 TMEIC（东芝三菱电机产业系统株式会社-Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation）， 作为全球电气自动化产品和工程的最新引领者，是由国际知名的日本东芝公司和三菱电机公司合资组 成，TMEIC产品同时集成了他们的技术和服务优势TMEIC公司的总部设在日本东京，变频器生产基地则 分别设在日本东京、美国休斯顿和中国广州 TMdrive系列产品的优点 1 最新技术的功率器件 • 大功率装置三种可选的高性能的功率器件（IEGT*1,GCT*2,IGBT*3） • 同时长期提供多种可选元器件（二极管，IGBT,IEGT,GCT） • 大功率元件丰富的应用经验 2 符合全球标准 • 标准电压等级（460/575/690/1250V，2.3/3.3/4.16/6.6/11kV） • 全球标准（IEEE,UL,cUL,CSA,IEC,JEC,GB,CE） • 环境要求（RoHS指标，在电子电气设备中限制使用某些有害物质指标） 3 高性能多功能 • 高性能电源：高效率，极小高次谐波 • 高性能运算：32位的高性能微处理器（东芝PP7），自调整 • 开放的网络：全球标准局域网系统（Profibus,DeviceNet,Modbus,ISBus,TOSLNE,MELPLAC） *1 IEGT:电子注入增强栅晶体管 *2 GCT:门极换流晶闸管 *3 IGBT:绝缘栅双极晶体管 技术融合过程 TMdrive 系列 东 芝三菱电机通用电气 功率器件 GCT/ IEGT/ IGBT/ 功率桥 装置冷却与绝缘 多种组合形式 控制 PWM/矢量 自调整 仿真 3 • 高可靠性，采用1700V最新高压IGBT(绝缘栅双极型功 率管) • 基于丰富的全球供货业绩足以保证高可靠性的运行达到 12年的平均无故障时间 • 整套系统效率高达97.5%（设计值）• 尤其在流量控制应用领域，节能效果相当可观 • 二极管整流确保了功率因数在调速范围内到达95%以上• 无需设置功率因数补偿电容器 • 多电平PWM控制方式，使输出波形与正弦波非常相似 （6.6kV变频为13电平） • 接近完美正弦的波形使电机无需降容运行，电机无额外 的谐波发热 • 采用多脉冲整流和移相变压器： 3.3kV级：18脉冲 10kV级：54脉冲 6.6kV级：36脉冲 11kV级：30脉冲 • 无需谐波滤波器，满足IEEE-519（1992）和GB14549- 1993所规定的高次谐波电流输出限制标准 • 即使出现300mS以内的电源电压瞬时降低或停电的情况 时，变频器也能保持输出继续运转 • 对于重要的负载来说，提供了安全的保障 • 同步切换功能可以无中断的切换到工频旁路• 可由一台变频器控制多台电机 • 当把电机的供电由变频切换到工频旁路时，对电网和电 机均不产生冲击 • 变频器内置输入干式隔离变压器，一体化设计• 对电机提供更好的保护 • 简化了安装 • 低廉的安装成本 • 直接驱动高压电机。

可适配标准同步/异步电机以及其他 特殊电机 • 无需输出变压器，节省了成本和能源，同时也缩小了对 安装场地的要求 全球化的产品满足全球化的需求 TMdrive-MVG 是通用型高（中）压完美无谐波结构交流变频 器，最大容量可达19MVA，电压等级为3/3.3kV,6/6.6kV及 10/11kV融合了日本顶尖的设计和制造工艺，TMdrive-MVG 可以完美地驱动原电机或新电机并且满足用户的系统要求 设计特点用户利益 4 TMdrive－MVG系列高压变频将可靠的控制应用于多样性的工业领域 通过模块化的设计，TMdrive－MVG系列的变频器在水泥行业中简化了安 装，调试和维护有了超过12年的平均无故障时间，MVG系列的变频器应 用在任何实际领域中都能有稳若磐石（绝对可靠）般的性能它是全球设 计院、用户、水泥厂的总包商们最好的选择典型应用包括： 生料磨机风机，除尘风机 预热风机，煤磨风机 研磨机 回转窑 高温风机 水 泥 石油和天然气 在石油天然气工业中，MVG系列的变频器能够被无缝地集成到泵站控制系 统中，而不需要改动现有电机和接线完全胜任新建/改造项目，典型应 用包括： 油泵 天然气压缩机 各种风机 在大型传送带应用中，精确的转矩控制是关键。

MVG系列的变频器卓越的矢量控制很好的响应了这种需求 典型应用包括： 物料传送装置（含多台电机驱动同一皮带方式） 搅拌/研磨机 各种水泵 各类风机 压缩机 矿 业 传统的依靠挡板、阀门等来控制流量的机械方法不仅效率低下，而且维护 十分烦琐MVG系列的变频器提供更可靠，更精确和更有效的直接驱动调 速控制典型应用包括： 引风机和送风机 一次和二次风机 脱硫增压风机 锅炉给水泵 凝结水泵 循环水泵 渣浆泵 电 力 在冶金工厂里，需要MVG系列的变频器来驱动大功率、大流量的： 煤气风机 氧化炉风机 一次/二次除尘风机 高炉风机 除鳞水泵和其他水泵 烧结风机 物料输送皮带装置 冶 金 5 TMdrive-MVG 主电路是由一个输入变压器和数个单相PWM变频单 元组成.对于6kV,每相6个变频单元能产生13电平的输出电压. 控制框图 无需速度传感器矢量控制也能提供稳定的速度控制在要求高精度速度控制或者更高的起 动转矩的时候，速度传感器是必需的简单的开环V/F控制也可以适用 M – + – + ???? ?? ?? ?? ??? ??? ?? ?? ??? ?? ? ? ? ? ? ??? ?? ?? ?? ?? TMdrive-MVG 原理结构 ? ? TMdrive-MVG(6kV?) ?????? ???? ??????? ????????? ?? ????????? ???????? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??????????? ?????? ???????? ???? M . ???? ??????? ?????? ?????? ???????? ??????? TMdrive-MVG(10kV?) 高压变频装置，在6 个功率 单元串联的 情况下，其输出电 压波形的相电 压电 平数为 13（6， 5，4，3，2， 1，0） 交-直-交的 变频器，电 平数是 通过逆变的开断来 决定的，而正负是 交流电 的正半周和 负半周。

6 输入/输出接口 输入/输出基板支持编码器 脉冲输入，直流24V输入/ 输出，交流115V输入和标 准的模拟量输入/输出支 持各种方式总线为了方便 维护，所有的输入/输出都 是连接到一个两片的端子排 上 变频单元 二极管整流桥 IGBT PWM 逆变 长寿命电力电子专用滤波电容 便于维护的可抽拉式模块 内部构造图 先进变频工艺 采用变频器单元多级串联 最新的1700V的IGBT是可靠质量和高 效率的保证 二极管整流桥显著提高了功率因数 移相组变压器减低了高次谐波的成份 功率单元模块化可抽拉的设计使更换 时间最小化 输入变压器 采用特制的多脉冲移相变压 器，二次侧负载多重化技 术.这种设计满足了IEEE- 519(1992)和和GB14549- 1993标准对输入电压和电流 的失真要求 主回路电源 四种电压级别 3~3.3kV，3相， 50/60Hz，共9个单元 6~6.6kV，3相， 50/60Hz，共18个单元 10kV，3相， 50/60Hz，共27个单元 11kV，3相， 50/60Hz，共30个单元 空气冷却 强制风冷系统 柜门上有滤网，供通风用 气流由下往上冷却 排气风扇设在柜顶 控制功能 一套控制基板对应所有单元主 控系统采用东芝大功率电力电 子设备专用的32位DSP，具备 控制精度高、响应快和超长寿 命的特点，拥有以下功能：• 速度和转矩调整 逻辑 输入/输出控制 诊断数据收集 提供可选本地网络通讯接口 p77 延边三角形 7 Inverter Cell Module Three-phaseSingle-phase outputinput Diode bridge rectifier DC bus capacitor Inverter with 1700 IGBTs 滤波电容 变频单元模块 单相输出三相输入 二极管整流桥IGBT 功率器件 采用先进绝缘栅双极型功率管，功耗低、效率高。

控制板 把PWM控制信号传递到门极驱动， 门极驱动电路板直接驱动IGBT 滤波电容 能平稳和维持直流电压 特别设计的长寿命电力电子专用电容器 散热器 独特的散热设计，将热量从散热 器传到冷却空气 输入熔丝 在三相电压输入端，具有良好的 保护性能 可拉出的变频模块 每个变频单元包含一个三相二极管整流桥和一组IGBT逆变模块，它们通过直流母线连 接左图是一个单元模块外观,维护时可以方便从架子上抽出，平均修复时间小于10分 钟在同一变频装置中所有的单元都是一样的下图是单元内部线路图 变 频 单 元 由于选用的可靠元 器件加上完美的制 造工艺保证，无需 功 率 单 元 旁 路 设 计，则可实现长期 可靠运行 第五代三菱 IGBT 逆变单元及其原理 三相二极管整流桥 IGBT逆变模块 采用 PWM(脉宽调 制）控制 8 典型的输入波形 3kV级的电流电压输出波形6kV级的电流电压输出波形 输入电压 输入电流 提供清洁电源波形的变频 由于使用了多重化绕组的输入变压器，TMdrive- MVG具有多脉冲整流方式满足IEEE-519(1992)和 GB/T14549-1993对高次谐波的严格标准。

这不仅 大大减小了电源端谐波电流的失真，而且保护了工 厂里的其他设备免于滤波影响 完美的输出波形 作为多电平PWM控制的结果，输出波形近似的接近 正弦波谐波产生的热损可以忽略不计另外，电 机中的谐波电流被最小化，所以在电机轴上几乎没 有脉动转矩产生，避免了在负载端引起共振 更高的效率 实际的工厂测试的效率大于97%(设计值) 高效率是因为: 采用了1700V的高压第五代IGBT，减少 了开关元器件的同时，效率和可靠性都 提高了 使用了多电平PWM控制减少了IGBT自 身高频开关损失得到更低的开关频率 直接联接电机而无需输出变压器 高的输入功率因数 每个变频单元内部都有一个二极管整流 桥这就使得在正常运转速度范围内， 输入功率因数能达到95%以上，即使是驱 动低功率因数的多极感应电机有了如此 高的功率因数，功率因数补偿也就不需要 了 插入值 结 果 20406080100 负载 百分比 2094.7%95.5%95.6%95.7%95.8% 4096.6%96.7%96.4%96.2% 6096.3%96.4%96.4% 8096.1%96.8% 10097.1% 典型环境下的功率因数 例：输入50Hz，6.6kV，容量为6000kVA 电流100%75%50% 效率97.1%97.2%97.5% 不含控制电源和辅助电源 典型系统中的 输入电流中的谐波成份 TMdrive-MVG特点 9 通用的控制板减少用户的成本 标准线路图 TMdrive-MVG ???? 4-20 mA 4-20 mA ???? ???????? ????????? ????? ???? ?????? ???????? RUN EM ???????? ???? M ????? ????????? ?????? ?????? ?????? ??????????? ????????????????? ?????????? 电脑设置 键盘和显示 仪表和接口 专用软件Drive Navigator用来配置控制系统,。