0288-32-006 RELIANCE
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關(guān)鍵詞： 變頻器 電機(jī)
摘要：隨著變頻器技術(shù)的發(fā)展，可以使木馬以不同的速度旋轉(zhuǎn)，既增加了娛樂性，又節(jié)省了電能。ACI變頻器成功應(yīng)用于88座旋轉(zhuǎn)木馬上，該木馬為兩層設(shè)計，設(shè)備直徑12米，含護(hù)欄15米，設(shè)備高度14米，設(shè)備總共44噸，可坐88人，主拖動電機(jī)為三相380V/25KW六極電機(jī)。
游樂場是兒童自由自在玩耍的地方?，F(xiàn)代游樂場通常會有蹺蹺板、旋轉(zhuǎn)木馬、秋千、單杠、雙杠、滑梯、吊環(huán)、玩具小屋、旋轉(zhuǎn)木馬及迷宮等。這些游樂設(shè)施能夠幫助兒童發(fā)展協(xié)作能力、使身體強(qiáng)健及學(xué)會處世技巧，而且又可提供娛樂及享受。其中，旋轉(zhuǎn)木馬是小朋友最喜歡玩的一種游樂設(shè)施，傳統(tǒng)的木馬以一種固定的速度運(yùn)行，缺乏趣味性和刺激性。
隨著變頻器技術(shù)的發(fā)展，可以使木馬以不同的速度旋轉(zhuǎn)，既增加了娛樂性，又節(jié)省了電能。ACI變頻器成功應(yīng)用于88座旋轉(zhuǎn)木馬上，該木馬為兩層設(shè)計，設(shè)備直徑12米，含護(hù)欄15米，設(shè)備高度14米，設(shè)備總共44噸，可坐88人，主拖動電機(jī)為三相380V/25KW六極電機(jī)。
一.ACI變頻器產(chǎn)品特點(diǎn)
1.采用電機(jī)專用處理器DSP矢量控制
2.動態(tài)性能穩(wěn)定，反應(yīng)速度快，適合于頻繁起動正反轉(zhuǎn)場合
3.豐富的端子功能,滿足不同需求
4.低頻轉(zhuǎn)矩輸出150%，轉(zhuǎn)速精度0.5%，低頻運(yùn)行特性良好
5.標(biāo)準(zhǔn)RS485/Modbus通信接口，內(nèi)置PID，簡易PLC
6、載波頻率可調(diào)，靜音運(yùn)行
7.體積緊湊，安裝方便，操作簡單
8.采用SMT全貼裝生產(chǎn)及三防漆處理工藝
9.保護(hù)功能全面，安全運(yùn)行。
二.ACI變頻器對旋轉(zhuǎn)木馬改造
1.改造要求，
木馬先以20HZ運(yùn)行30秒，然后以30HZ運(yùn)行30秒，再以40HZ運(yùn)行1分鐘，最后以50HZ運(yùn)行30秒停止。
2.根據(jù)電機(jī)型號和現(xiàn)場情況，選擇37KW通用變頻器，參數(shù)設(shè)置如下；
三.改造后效果
1.電動機(jī)不需長期高速運(yùn)行，工作電流大幅度下降，節(jié)電效果顯著；
2.由于變頻器取代了液耦調(diào)速，消除了機(jī)械及液耦高故障率的缺陷，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用降低；
3.電動機(jī)運(yùn)行振動及噪聲明顯下降，軸承溫度也有很大的下降；
4.交流變頻調(diào)速器，以適用性強(qiáng)、可靠性高、操作使用方便等優(yōu)點(diǎn)，受到用戶的歡迎。一、項(xiàng)目背景
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核工業(yè)西南物理研究院建于1965年，隸屬中國核工業(yè)集團(tuán)公司，是我國最早從事核聚變能源開發(fā)的專業(yè)研究院；是我國磁約束核聚變領(lǐng)域唯一獲得過國家科技進(jìn)步一等獎的單位；為我國核聚變能源開發(fā)事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)，在國際上享有較高的聲譽(yù)。
中國環(huán)流器二號A（HL－2A）是核工業(yè)西南物理研究院與德國馬克斯?普朗克等離子體物理研究所(IPP)科技合作建設(shè)而成的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置；是我 國第一個具有偏濾器位形的托卡馬克裝置。2009年在HL－2A裝置上首次實(shí)現(xiàn)了偏濾器位形下高約束模式運(yùn)行，這是我國磁約束聚變實(shí)驗(yàn)研究史上具有里程碑意義的重大進(jìn)展，標(biāo)志著我國磁約束聚變能源開發(fā)研究綜合實(shí)力與水平得到了極大的提高。
為保證環(huán)流器二號裝置（HL-2M）能量的充足供應(yīng)，機(jī)組采取機(jī)械儲能、脈沖放電工作方式。利用合康提供的HIVERT-Y6/1200（6kV/10000kW）高壓水冷變頻調(diào)速系統(tǒng)拖動8500kW電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，以滿足不同工況下脈沖發(fā)電機(jī)組的啟動、放電跟蹤和再加速要求，并根據(jù)中央控制系統(tǒng)指令進(jìn)行自動控制。
二、總體方案
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在國內(nèi)此種負(fù)載用途應(yīng)用屬于首例，我公司非常重視，從研發(fā)到生產(chǎn)特別成立專項(xiàng)小組來完成這具有重要意義的項(xiàng)目，拿出公司最強(qiáng)的技術(shù)力量來確保此項(xiàng)任務(wù)的圓滿完成。
根據(jù)技術(shù)參數(shù)，選用HIVERT-Y6/1200高壓變頻裝置，額定輸出電流為1200A，適配電機(jī)功率為10000kW。由手車斷路器式自動旁路柜、啟動柜、主變壓器柜、功率單元柜、控制柜、水循環(huán)系統(tǒng)、接線柜等幾部分組成。
該項(xiàng)目結(jié)合脈沖發(fā)電機(jī)組的工況特性，融入了全數(shù)字矢量控制、IGBT并聯(lián)設(shè)計、疊層母排技術(shù)、單元制動功能、水冷散熱方式等多項(xiàng)高端技術(shù)。
設(shè)備具備如下優(yōu)勢：
1.全數(shù)字矢量控制，系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)；電流環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)簡單，并能獲得較好的電流跟蹤性能。速度環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器，能有效地限制動態(tài)響應(yīng)的超調(diào)量，加快響應(yīng)速度。
2.IGBT并聯(lián)設(shè)計，采用了選進(jìn)的并聯(lián)均流技術(shù)，有效提高了電流密度，具有均勻熱分布、靈活布局以及較高電氣性能等優(yōu)勢。
3.疊層母排技術(shù)，以更低的電壓降實(shí)現(xiàn)高電流承載能力，容易散熱冷卻, 溫升更小，可有效減少內(nèi)部雜散電感減少內(nèi)部寄生電感；降低尖峰電壓，保護(hù)IGBT。
4.單元制動功能，有效解決變頻器在減速運(yùn)行或者對電機(jī)進(jìn)行制動時，因電機(jī)反饋給變頻器能量引起的單元母線過壓問題。
5.全封閉式水循環(huán)散熱方式，提高了散熱效率，變頻器溫升小，溫度恒定，有利于設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)更緊湊。
1、HIVERT-Y系列變頻裝置主電路圖
1.1、一次回路及保護(hù)
HIVERT系列高壓水冷變頻器采用交-直-交直接高壓（高-高）方式，主電路開關(guān)元件為IGBT，功率單元采用串聯(lián)，疊波升壓，充分利用高壓變頻器的成熟技術(shù)，具有很高的可靠性。 隔離變壓器為三相干式整流變壓器，風(fēng)水冷。變壓器原邊輸入可為任意電壓，Y接；副邊繞組數(shù)量依變頻器電壓等級及結(jié)構(gòu)而定，6kV系列為18個，延邊三角形接法，為每個功率單元提供三相電源輸入。為了最大限度抑制輸入側(cè)諧波含量，同一相的副邊繞組通過延邊三角形接法移相，繞組間的相位差由下式計算：
移相角度 = 60?/ 每相單元數(shù)量
由于為功率單元提供電源的變壓器副邊繞組間有一定的相位差，從而消除了大部分由單個功率單元所引起的諧波電流，所以HIVERT變頻器輸入電流的總諧波含量（THD）遠(yuǎn)小于國家標(biāo)準(zhǔn)5%的要求，并且能保持接近1的輸入功率因數(shù)。三相輸出Y接，得到驅(qū)動電機(jī)所需的可變頻三相高壓電源。右圖為6kV（六單元）、變頻器系列的電壓疊加示意圖。
右圖為六個690VAC功率單元串聯(lián)時，每個功率單元輸出的電壓波形及其串聯(lián)后輸出的相電壓波形示意圖，可以得到6～0～-6共13個不同的電壓等級。增加電壓等級的同時，每個等級的電壓值大為降低，從而減小了dv/dt對電機(jī)絕緣的破壞，并大大削弱了輸出電壓的諧波含量。
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1.2、二次回路及控制
控制系統(tǒng)由控制器，IO板和人機(jī)界面組成?？刂破饔扇龎K光纖板，一塊信號板，一塊主控板和一塊電源板組成。各部分之間的聯(lián)系如下圖HIVERT變頻器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示。
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2、變壓器柜
高壓水冷變頻器采用干式移相隔離變壓器。絕緣等級為H級。額定容量為12500kVA。綜合考慮現(xiàn)場實(shí)際情況、投資、運(yùn)營、可靠性及維護(hù)成本，采用風(fēng)-水冷卻系統(tǒng)方案。
風(fēng)路循環(huán)為：冷卻變頻器后的熱空氣由風(fēng)機(jī)從柜頂導(dǎo)出，通過風(fēng)道循環(huán)至換熱器，換熱器中通有冷卻水，從而使空氣得以冷卻降溫，冷卻降溫后的空氣再次進(jìn)入變頻器對變頻器進(jìn)行冷卻，如此進(jìn)行循環(huán)冷卻。F3PU06-0N 數(shù)量 9
F3PU10-0N 數(shù)量 9
F3SP21-0N 數(shù)量 18
F3YD64-1A 數(shù)量 22
F3XD64-3N 數(shù)量 21
F3LC21-1N 數(shù)量 18
F3NC02-0N 數(shù)量 10
F3NC01-0N 數(shù)量 9
F3WD64-3N 數(shù)量 5
F3BU06-0N 數(shù)量 18★廈門興銳嘉進(jìn)出口貿(mào)易有限公司
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