目 錄
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產(chǎn) 產(chǎn) 控 產(chǎn) 產(chǎn) 應(yīng) 產(chǎn)
品 品 制 品 品 用 品
簡(jiǎn) 構(gòu) 原 特 參 案 資
介 成 理 性 數(shù) 例 質(zhì)
合康研發(fā)生產(chǎn)基地鳥(niǎo)瞰圖產(chǎn)品簡(jiǎn)介
北京合康億盛科技有限公司是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)高壓、大功率變頻器的民營(yíng)高科技企業(yè)。2005年隨著風(fēng)
機(jī)、水泵類(lèi)通用產(chǎn)品的完善，攻克了矢量控制及能量回饋這兩大技術(shù)難題，成功推出應(yīng)用于高壓異步電機(jī)四象
限運(yùn)行帶能量回饋的HIVERT-YVF系列高壓變頻器；2006年又在超大功率高壓變頻器（成功出口俄羅斯）和同
步高壓變頻器成功應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，2007年成功推出適用于高壓同步電機(jī)四象限的HIVERT-TVF系列高壓變頻
器；2008年推出具有主、從多傳控制功能的HIVERT-Y(T)VF變頻器。
新生產(chǎn)基地位于北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)（亦莊）,擁有12臺(tái)試驗(yàn)機(jī)組，建有國(guó)內(nèi)最大的4000kw的同、異步電
機(jī)帶載和能量回饋試驗(yàn)平臺(tái)，具備1500臺(tái)套以上的年生產(chǎn)能力。
矢量控制是高性能交流電機(jī)控制方式的一種。異步電機(jī)的矢量控制基于電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，將定子電流
分解為轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流，分別予以控制，不僅控制電流的大小，而且控制電流的相位，大大提高了動(dòng)態(tài)性
能；同步電機(jī)的矢量控制在此基礎(chǔ)上采用速度和電流雙閉環(huán)控制，調(diào)速范圍寬、力矩特性更好。
與通用高壓變頻器相比，合康同、異步矢量控制變頻器具備恒轉(zhuǎn)矩、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、調(diào)速精度高、調(diào)速范圍
寬、快速制動(dòng)等優(yōu)異性能。并且在功率單元內(nèi)安裝能量回饋裝置，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載制動(dòng)能量反饋回交流電網(wǎng)，為用
戶節(jié)約大量的能源。
合康HIVERT-YVF系列高壓變頻器已于2006年12月通過(guò)天津配電及電控設(shè)備檢測(cè)所暨國(guó)家電控配電設(shè)備質(zhì)
量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的嚴(yán)格測(cè)試，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于煤炭、礦山、電力、石油、石化、冶金和市政等領(lǐng)域，特別適
合低速高轉(zhuǎn)矩、重載啟動(dòng)、快速制動(dòng)及要求四象限運(yùn)行的的負(fù)載，如礦井提升機(jī)、絞車(chē)、球磨機(jī)、傳送帶等，
并獲得海內(nèi)外用戶的高度評(píng)價(jià)。
合康電氣 產(chǎn)品構(gòu)成
變壓器柜內(nèi)裝有為功率單元提供三相電源的移相變壓器。柜門(mén)上有
干式變壓器溫度控制儀，為變壓器提供溫度告警和過(guò)熱保護(hù)。柜前門(mén)
變
內(nèi)側(cè)裝有安全開(kāi)關(guān)保護(hù)，當(dāng)柜門(mén)打開(kāi)時(shí)告警。
壓
變壓器前面右側(cè)和后面左側(cè)是副邊繞組接線區(qū)域，與相應(yīng)的三相
器
電抗器輸入電纜連接。高壓輸入電源接線在后面上部，直接進(jìn)入變壓
柜
器，輸入電壓檢測(cè)接在380V輔助繞組上，輸入電流互感器安裝在變壓
器的Y接星點(diǎn)電纜上。
單元柜內(nèi)安裝的功率單元和三相輸入電抗器分成三組，每組串聯(lián)成
單
一相，每相串聯(lián)6個(gè)功率單元和6個(gè)電抗器，分前后排列。串聯(lián)后A1、
元
B1、C1三個(gè)功率單元星接，最后3個(gè)單元A6、B6、C6輸出接高壓輸出
柜
室的接線銅排上，星接電纜上穿有霍爾電流傳感器，檢測(cè)輸出電流。
變頻器控制系統(tǒng)安裝在單元柜的前右面的控制室內(nèi)，從上到下依次為控制器、I/O接口板、控制電源
系統(tǒng)和柜門(mén)上的人機(jī)界面系統(tǒng)。
控制器由三塊光纖板，一塊信號(hào)板，一塊主控板和一塊電源板組成，各板之間通過(guò)母線底板連接。
光纖板通過(guò)光纖與功率單元傳遞數(shù)字信號(hào)，每塊光纖板控制一相的所有單元。光纖板周期性向單元發(fā)出
控
脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)或工作模式。單元通過(guò)光纖接收其觸發(fā)指令和狀態(tài)信號(hào)，并在故障時(shí)向光纖板發(fā)
出故障代碼信號(hào)。信號(hào)板采集變頻器的輸出電壓、電流信號(hào)和軸編碼器信號(hào)，并將模擬信號(hào)隔離、濾波
制
和量程轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的信號(hào)用于變頻器控制、保護(hù)，以及提供給主控板數(shù)據(jù)采集。主控板采用高速單片
機(jī)，完成對(duì)電機(jī)控制的所有功能，運(yùn)用矢量控制方式產(chǎn)生脈寬調(diào)制的三相電壓指令。通過(guò)RS232通訊口
柜
與人機(jī)界面主控板進(jìn)行交換數(shù)據(jù)，提供變頻器的狀態(tài)參數(shù)，并接受來(lái)人機(jī)界面主控板的參數(shù)設(shè)置。
I/O接口板用于變頻器內(nèi)部開(kāi)關(guān)信號(hào)以及現(xiàn)場(chǎng)操作信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)的邏輯處理，增強(qiáng)了變頻器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
的靈活性。I/O接口板有處理2路模擬量輸入和2路模擬量輸出的能力，模擬量輸入用于處理模擬設(shè)置時(shí)的設(shè)
 合康電氣產(chǎn)品構(gòu)成
人
機(jī)
界
面
置信號(hào)和來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的速度、流量、壓力等模擬信號(hào)，這兩路信號(hào)通過(guò)處理
后送到人機(jī)界面進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化；模擬輸出量是運(yùn)行頻率和輸出電流。接口
板還對(duì)單元柜溫度、輸入電流和輸入電壓進(jìn)行采樣，并計(jì)算出輸入功率。
控制電源系統(tǒng)包括220V隔離變壓器、380V隔離變壓器、整流電路，
其電源分別來(lái)自220V及主電源，整流后為控制系統(tǒng)提供直流電源。
人機(jī)界面為用戶提供友好的全中文操作界面，負(fù)責(zé)信息處理和外部的
控制器
通訊聯(lián)系，可選上位監(jiān)控實(shí)現(xiàn)變頻器的網(wǎng)絡(luò)化控制。人機(jī)界面由主控板、
液晶顯示屏和觸摸鍵盤(pán)組成，顯示變頻器運(yùn)行參數(shù)。通過(guò)RS232通訊口與
控制器連接，通過(guò)RS485通訊口與I/O接口板連接，實(shí)時(shí)監(jiān)控變頻器系統(tǒng)
的狀態(tài)，計(jì)算出電流、電壓、功率、頻率等運(yùn)行參數(shù)和實(shí)現(xiàn)故障記錄。人
機(jī)界面下方是“故障復(fù)位”按鈕及“高壓分?jǐn)唷弊枣i按鈕。觸摸屏上方有
“高壓指示”、“運(yùn)行指示”和“故障指示”。
接口板
合康電氣 控制原理
1、系統(tǒng)構(gòu)成
 合康電氣控制原理
2、控制原理
HIVERT-YVF系列變頻器采用轉(zhuǎn)子帶速度反饋的矢量控制技術(shù)。在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定位坐標(biāo)下，電機(jī)定子電流分
解成勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流。維持勵(lì)磁電流不變，控制轉(zhuǎn)矩電流也就控制了電機(jī)轉(zhuǎn)矩。電機(jī)轉(zhuǎn)速采用閉環(huán)控制。
實(shí)際運(yùn)行中給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的差值通過(guò)PID調(diào)節(jié)生成轉(zhuǎn)矩電流IT。經(jīng)過(guò)矢量變換將IT、IM變換為電機(jī)三相
給定電流Ia*、Ib*、Ic*，它們與電機(jī)運(yùn)行電流相比較生成三相驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
HIVERT-TVF系列變頻器通過(guò)矢量控制系統(tǒng)的解耦, 速度給定（頻率給定）ω與速度反饋相減得出速度誤
差，速度誤差經(jīng)PI調(diào)節(jié)后輸出轉(zhuǎn)矩電流給定iqref，idref勵(lì)磁電流給定是根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)需要進(jìn)行調(diào)整其值根據(jù)
不同的電機(jī)和負(fù)載得出的經(jīng)驗(yàn)值，電機(jī)三相電流反饋ia、ic、ib（為ia與ic之和求反）經(jīng)傳感器采樣，然后再根
據(jù)轉(zhuǎn)子位置電氣角度θ進(jìn)行Clarke變換，變換后輸出ialpha、ibeta, ialpha、ibeta經(jīng)Park變換輸出id、iq， id、
iq值與給定值iqref、idref求誤差,進(jìn)行PI調(diào)節(jié)后輸出Vsqref、Vsdref, Vsqref、Vsdref和轉(zhuǎn)子位置電氣角度θ經(jīng)過(guò)
Park逆變換輸出Valpha、Vbeta，Valpha、Vbeta經(jīng)過(guò)Clarke逆變換輸出電機(jī)定子三相電壓Va、Vb、Vc值，三
相電壓Va、Vb、Vc值作為PWM（脈寬調(diào)制）的比較值比較輸出PWM波形到逆變器然后驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。
合康電氣 控制原理
3、主電路圖
HIVERT-Y(T)VF系列高壓變頻器采用交-直-交直接高壓（高-高）方式，主電路開(kāi)關(guān)元件為IGBT。由于
IGBT耐壓所限，無(wú)法直接逆變輸出6KV、10KV，而因開(kāi)關(guān)頻率高、均壓難度大等技術(shù)難題無(wú)法完成直接串
聯(lián)。HIVERT變頻器采用功率單元串聯(lián)，疊波升壓，充分利用常壓變頻器的成熟技術(shù)，因而具有很高的可靠
性。
4、電源疊加圖
單元串聯(lián)脈寬調(diào)制疊波輸出，三相輸出Y接，
得到可變頻三相高壓電源，6kV系列每相6個(gè)單

當(dāng)然可以。HIVERT系列的同/異步矢量控制帶能量回饋高壓變頻器產(chǎn)品手冊(cè)是一種技術(shù)文檔，詳細(xì)介紹了一種專(zhuān)為工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的高性能電力電子設(shè)備。它主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 1. 產(chǎn)品概述：闡述了變頻器的工作原理，即通過(guò)采用先進(jìn)的同軸（同步）或異步矢量控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)定子電壓和頻率的精確調(diào)制，以適應(yīng)不同負(fù)載需求并優(yōu)化電機(jī)性能。 2. 技術(shù)參數(shù)：詳述了產(chǎn)品的額定電壓、額定電流、輸出功率范圍、最高轉(zhuǎn)速以及電機(jī)類(lèi)型（如鼠籠式或繞線式電機(jī)）等關(guān)鍵規(guī)格信息，以及與能量回饋功能相關(guān)的參數(shù)，例如回饋電壓等級(jí)、回饋功率范圍和回饋策略等。 3. 控制系統(tǒng)介紹：解釋了矢量控制算法的工作機(jī)制，包括電機(jī)模型辨識(shí)、速度和磁鏈的在線估計(jì)以及無(wú)速度傳感器矢量控制的具體實(shí)現(xiàn)方法，同時(shí)涉及回饋能量處理電路的設(shè)計(jì)及工作原理。 4. 安裝與接線說(shuō)明：給出了變頻器的安裝步驟、所需電源條件、輸入和輸出端子配置以及與其他設(shè)備如PLC、電機(jī)或其他能源管理系統(tǒng)接口的詳細(xì)連接示意圖。 5. 使用與維護(hù)指南：提供了操作規(guī)程、日常檢查維護(hù)建議、故障診斷及排除方法等內(nèi)容，確保用戶能夠安全、有效地使用該高壓變頻器及其能量回饋功能。 6. 性能曲線與實(shí)例分析：展示了在典型工況下的運(yùn)行性能曲線，如效率、功率因數(shù)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性等，并結(jié)合實(shí)際工程案例，展示其在節(jié)能、提高生產(chǎn)效率等方面的應(yīng)用效果。 總之，這本HIVERT高壓變頻器產(chǎn)品手冊(cè)為用戶提供了一個(gè)全面而深入的產(chǎn)品技術(shù)指導(dǎo)，旨在幫助用戶充分理解和利用這款設(shè)備的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)來(lái)滿足工業(yè)環(huán)境中的各種挑戰(zhàn)。