西門子變頻器在共直流母線系統(tǒng)中的應用

導讀： 本文介紹了應用西門子公司的SIEMENS變頻器在共直流母線產(chǎn)品中代替逆變器，實現(xiàn)對紙機傳動設備的拖動。

1、紙機傳動概況

造紙機電氣主傳動系統(tǒng)采用VACON共直流母線的逆變器調(diào)速系統(tǒng)，原系統(tǒng)包括整流器一臺、29臺電機由29個逆變器拖動，控制部分采用AB公司生產(chǎn)的PLC、OP。此次改造傳動部分新加設11臺逆變器總功率為130KW。施膠定輥22KW(一臺)、施膠動輥22KW(一臺)、計量輥11KW(2臺)、導紙輥3KW(7臺)、烘缸22KW (2臺)。由于該紙機運行時間已超過7年，原有逆變器已經(jīng)不提供備件，為便于日后維護及備件儲備傳動采用siemens變頻器。

改造系統(tǒng)圖如下：

2、6SE70變頻器和逆變器的區(qū)別

SIMOVERTMASTERDRIVES變頻器采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。其主回路圖如下：

6SE70CUVC變頻器/逆變器根據(jù)功率和結構的不同，分為不同的類型，分別是增強書本型、書本型和裝機裝柜型，對于不用類型的變頻器/逆變器有較大的差別。

額定電壓的差別：

變頻器(進線電壓是交流三相380V-480V和500V-600V)

逆變器(額定輸入電壓是DC510V-650V和DC675V-810V)

而逆變器則是變頻器中的一部分，除輸入電壓等級不同外，還涉及到預充電回路和風機回路等不同，所以將變頻器應用在共直流母線的環(huán)境下，必須對變頻器的電路和參數(shù)進行修改。

3、變頻器在直流母線的應用

由于在本應用中變頻器的交流輸入側(cè)為懸空，導致原有變頻器的預充電回路和冷卻風扇回路無法得到供電電源，所以電氣回路必需進行相應的修改。

3.1充電回路

逆變器進線電源由整流單元或整流回饋單元的直流母線供電。通過刀熔開關，預充電電阻，預充電接觸器和耦合接觸器，將逆變器接到直流母線上，可以實現(xiàn)逆變器與直流母線分開。在標準配置情況下，耦合接觸器和預充電接觸

器由逆變器的電子板供電。由于現(xiàn)場條件采用如下控制回路對逆變器進行充電回路的改造。

主回路：

控制回路：

3.2風機回路

在所有裝機裝柜型變頻器和規(guī)格D的書本型變頻器，風扇需要連接一個230VAC50/60Hz電源。裝機裝柜型變頻器通過X18:1，5而書本型裝置直接接到風扇熔斷器F101和F102上。所以現(xiàn)場需要一個外接的230VAC電源，直接接入F101和F102上為變頻器的散熱風扇供電。

3.3參數(shù)設置

由于同功率的變頻器和逆變器的額定輸入電壓不同，所以需要對變頻器的功率部分進行定義，功率部分的定義已在發(fā)貨之前完成。如果更換CUVC，要重新設定，一般情況下不要求。在功率部分定義時，控制電子板上電，在所有的書本型，裝機裝柜型裝置和調(diào)速柜都需如此。當執(zhí)行功率部分定義時，裝置必須切換到“功率部分定義”狀態(tài)。選擇“功率部分定義”菜單，功率部分用輸入編碼代號在菜單中進行定義。

完成上述修改后，已經(jīng)把一臺變頻器修改成一臺逆變器了，再根據(jù)工藝要求對變頻器進行相應的參數(shù)設置。

4、結束語

該生產(chǎn)線于2011年正式投產(chǎn)，生產(chǎn)實踐表明，以西門子公司的6SE70系列變頻器完全可以替代逆變器，在共母線變頻系統(tǒng)中為找不到相應的逆變器備件摸索出了一條新思路，大大提高了生產(chǎn)效率。