AMB-HVI系列高壓變頻器是深圳市安邦信電子有限公司設計生產的模塊串聯多電平電壓型高壓變頻器，是我公司研發設計制造的脈寬調制變頻器系列之一。該系列高壓變頻器主電路采用模塊串聯方式，通過將若干個獨立的低壓變頻功率模塊輸出串聯的方式實現高壓直接輸出。該系列高壓變頻器為“高-高”型變頻器，高壓直接輸入，高壓直接輸出，不需要升壓變壓器。該系列高壓變頻器輸入隔離變壓器采用了移相變壓器，使得輸入波形接近正弦波，對電網諧波污染小；輸出側通過逆變器的PWM調制技術，輸出為多電平，使得變頻器的輸出電壓波形非常接近正弦波，無需輸出濾波器，可直接接高壓電機運行。
◆火電行業
該行業是國內較早進行高壓變頻器改造的行業，也是目前國內最大的高壓變頻用戶群，主要應用于電廠：
1 一次風機
2 鍋爐引風機
3 鍋爐送風機
4 排粉機
5 循環水泵
6 凝結水泵
◆鋼鐵行業
該行業風機、水泵類負載變頻改造稍晚，但在軋鋼設備上已經大量應用變頻器，但主要以進口品牌為主，國產高壓變頻主要應用于煉鋼線上的
風機、水泵類負載：
1 高爐風機
2 燒結風機
3 排粉機
◆水泥行業
高壓變頻器在該行業應用剛剛開始，處于試用階段,而該行業是國內典型的高耗能、高污染行業，并具有大量的高功率設備在運行，節能效果
明顯，主要用于以下設備：
1 高溫風機
2 循環風機
3 窯頭排風機
4 窯尾排風機
5 磨煤風機
◆石化行業
該行業比較特殊，同屬高污染、高耗能行業，也是國家節能減排的重點，大量高壓電機都需改造，具有較大的市場前景。
◆供水行業
該行業有一部分高壓電機需改造，但根據其實際工藝和用量需求，節能改造數量不大.
該高壓變頻器為直接高－高結構，不需輸出升壓變壓器，輸出為單元串聯移相式PWM方式，其主電路結構如圖1所示。
該高壓變頻器具有運行穩定、調速范圍廣、輸出波形正弦好、輸入電流功率因數高、效率高等特點，對電網諧波污染小，總體諧波畸變THD小于4%，直接滿足IEEE519-1992的諧波抑制標準，功率因數高，不必采用功率因數補償裝置，輸出波形好，不存在諧波引起的電機附加發熱和轉矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題，不必加輸出濾波器，就可以使用普通的異步電機。
（圖1 單元串聯多電平變頻系統主電路結構圖）
功率單元
AMB-HVI系列高壓變頻器每相由六個的功率單元串聯而成。各功率單元具有完全相同的結構，有互換性。每個功率單元為三相輸入，單相輸出的交直交PWM電壓源型逆變器結構，同時還包括驅動、保護、監測、通訊等組件組成的控制電路，其結構如圖2所示。通過控制IGBT的工作狀態，輸出PWM電壓波形。每個功率單元額定輸出電壓為580V，串聯后輸出相電壓3480V，線電壓達到6kV。
（圖2 變頻器功率單元圖）
AMB-HVI系列高壓變頻器輸出采用多電平移相式PWM技術，同一相的功率單元輸出相同幅值和相位的基波電壓，但各載波之間互相錯開一定電角度，實現多電平PWM，使得輸出電壓非常接近正弦波。輸出電壓的每個電平臺階只有單元直流母線電壓大小，所以dv/dt很小，功率單元采用較低的開關頻率，以降低開關損耗，但輸出波形的等效開關頻率可以達到單元開關頻率的6倍，且輸出電平數增加，輸出相電壓為13電平，線電壓為25電平，電平數和等效開關頻率的增加有利于改善輸出波形，降低輸出諧波，其輸出波形如圖3所示。
（圖3 高壓變頻器的輸出電壓和電流波形）
IGBT驅動原理
在AMB-HVI變頻器的功率單元中，使用高性能、智能化的專用IGBT驅動模塊對主控系統輸出的PWM控制信號進行隔離、緩沖處理后，使弱電信號（TTL電平）能夠驅動高壓回路中的大功率IGBT器件，輸出我們需要的SPWM電壓。
驅動模塊輔助功能還包括：對IGBT進行短路、過流、欠壓監測和保護。當負載或功率單元一旦出現短路、過流、欠壓等方面故障，驅動模塊將故障信號上傳到主控系統，主控系統的微處理器將根據故障類型進行辨別處理后，發出命令使驅動模塊停止工作，禁止該功率單元的輸出。與此同時主機中故障處理控制邏輯還會根據故障類型進行更進一步判斷，以決定系統是否發生真正的故障，以便系統采取報警停機或繼續運行，以保護變頻器與配電系統的安全，不至于造成更大的故障和更大的經濟損失。
輸入變壓器
AMB-HVI系列高壓變頻器的輸入側變壓器采用移相式變壓器，其電氣原理圖如圖4所示。變壓器原邊繞組為6kV，副邊共十八個繞組分為三相。每個繞組為延邊三角形接法，分別有±5o 、±15o 、±25o移相角度，每個繞組接一個功率單元，這種移相接法可以有效地消除35次以下的諧波。因此，采用移相變壓器進行隔離降壓，使得輸入側功率因數在0.96以上，不會對電網造成超過國家標準的諧波干擾。
(圖4 移相變壓器電氣原理圖)
(1)、系統一體化設計，包括輸入干式隔離變壓器，變頻器等所有部件及內部連線，用戶只須連接高壓輸入、高壓輸出、低壓控制電源和控制信號線即可。整套系統在出廠前進行整體測試。
(2)、輸入符合并優于IEEE519~1992及GB/T14519~93標準對電壓失真和電流失真最嚴格的要求。
(3)、變頻器為高高結構，高壓直接輸出，不需輸出升壓變壓器，輸出為模塊串聯移相式PWM方式，輸出相電壓至少為2N+1，線電壓至少為4N+1（N為每相串聯模塊數）。
(4)、在20~100%的負載變化情況內達到或超過0.96功率因數(無需功率因數補償裝置)。
(5)、無需濾波器變頻器就可輸出正弦輸出電流和電壓波形，對電機沒有特殊的要求，可以使用普通異步電機，電機不必降額使用。具有軟起動功能，沒有電機啟動沖擊引起的電網電壓下跌，可確保電機安全、長期運行。
(6)、變頻裝置輸出波形不會引起電機的諧振，轉矩脈動小于0.1%。可避免風機喘振現象。變頻器有共振點頻率跳躍功能。
(7)、變頻裝置對輸出電纜長度無任何要求，電機不會受到共模電壓和dv/dt的影響。
(8)、變頻器對電網電壓波動有極強的適應能力，在±10%范圍內變頻器能滿載工作，在30%的電壓下降情況下變頻器能繼續運行而不跳閘(降載運行)，40%的電壓下降可以短時運行，電網瞬時失電2S可滿載運行不跳閘，輕載時時間更長。
(9)、變頻器效率為96%。
(10)、功率模塊采用模塊化結構，可以互換，維護簡單；功率模塊自動旁路功能，進一步提高了運行的可靠性。
(11)、變頻器功率模塊和主控系統通訊采用光纖連接，具有很高的通信速率和抗干擾能力，安全性好。
(12)、控制系統采用全數字微機控制，有自診斷功能。
(13)、調速范圍在0-100%連續可調，頻率精度：0.5%，加/減速時間30-300秒 (根據負載情況可設定) ，臨界速度可跳過(共3組，可任意設定)。
(14)、過載能力為120%，1min，滿足泵類和風機類負荷要求。
(15)、采用中文顯示和操作，直觀、清楚，便于學習，容易掌握。觸摸屏可隨時顯示變頻器的工況、工作參數及故障類型和故障點，便于分析和查找。
AMB-HVI系列高壓變頻調速系統具有如下優點：
◆輸入波形接近正弦波，對電網諧波污染小,無需考慮諧波抑制
◆輸入功率因數高，在20～100%的負載范圍內，功率因數≥0.96，無需功率因數補償裝置
◆提供正弦波輸出波形，不需輸出濾波器,對電機應無特殊要求
◆控制系統實現全數字控制，且控制系統和主電路通過光纖通訊進行聯接，實現強弱電壓完全隔離
◆變頻器具備完善的故障自診斷，報警、參數顯示和歷史記錄等功能，維修方便
◆應用成熟可靠的技術，結合多重化控制理論，由彼此相對獨立的功率單元集成的AMB-HVI系列高壓變頻器可保證最大化的可靠性。
◆浪涌保護電路，防護瞬間過壓對變頻器的侵害。
AMB-HVI高壓變頻器系統，可承受100ms的時間失去電網電力，而高壓變頻器仍可以正常運行。
AMB-HVI系統高壓變頻器可以承受±10%的電網電壓波動。
◆環境溫度過高保護
AMB-HVI高壓變頻器系統內置多點溫度檢測電路，確保高壓變頻器在正常的溫度環境內運行。
功率單元旁路功能某個功率單元出現了故障的情況下，可將故障功能單元旁路，在降低高壓變頻器承載能力的情況下使之繼續運行。
◆工頻旁路切換
通過工頻旁路切換回路，可以構成雙電源系統驅動電機。
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項 目 |
規 范 |
|
|
AMB-HVI-V060 |
036 |
048 |
061 |
077 |
096 |
120 |
144 |
173 |
190 |
220 |
|
AMB-HVI-V100 |
036 |
046 |
058 |
072 |
092 |
104 |
115 |
130 |
144 |
182 |
|
額定容量（KVA） |
375 |
500 |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1500 |
1800 |
|
2250 |
|
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
1800 |
2000 |
2250 |
2500 |
3150 |
|
額定功率
（KW） |
315 |
400 |
500 |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1400 |
1600 |
2000 |
|
500 |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
2500 |
|
每相單元數 |
6 |
9 |
|
輸入頻率 |
50Hz10% |
|
輸入電壓 |
V060:6KV (±10%) V100:10KV(±10%) |
|
可掉時間 |
100ms |
|
輸入功率因數 |
額定負載時＞0。97<, /P> |
|
效率 |
額定負載時＞96% |
|
控制方式 |
多重化脈寬調制 |
|
輸出頻率 |
0 – 120Hz |
|
頻率分辨率 |
0.01HZ |
|
過載能力 |
120%1分鐘，150%立刻保護 |
|
模擬量輸入 |
0 – 10V/4 – 20mA任意設定 |
|
模擬量輸出 |
兩路0 – 10V/4 – 20mA可選 |
|
開關量輸入 |
16路開關量輸出 |
|
開關量輸出 |
16路開關量輸入 |
|
上位通信 |
隔離RS485接口，MODBUS規約 |
|
冷卻方式 |
強制風冷 |
|
環境溫度 |
0℃ - 40℃ |
|
環境濕度 |
＜90%（無凝露） |
|
海拔高度 |
＜1000米（＞1000米需要降低容量使用） |
|
防護等級 |
IP20 |
