一、HARSVERT-VA系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 　　HARSVERT-VA系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用功率單元串聯(lián)多電平技術(shù)，屬高－高電壓源型變頻器。變頻器主要由移相變壓器、功率模塊和控制器三部分組成。一般現(xiàn)場應用還輔以旁路柜、開關(guān)柜等。 　　變頻器輸入側(cè)采用多重化移相變壓器實現(xiàn)隔離和諧波抵消。無須功率因數(shù)補償、諧波抑制裝置，多脈沖整流技術(shù)的應用使得變頻器電網(wǎng)側(cè)諧波可滿足IEEE519-1992標準和GB/T14549-93標準。 　　變頻器輸出采用多個功率單元移相式PWM波形輸出串聯(lián)疊加，得到多電平高壓，實現(xiàn)較低的輸出電壓諧波、共模電壓和dv/dt。無須附加輸出濾波裝置，不會對電機的絕緣、軸承造成損害，可直接驅(qū)動普通鼠籠式、繞線式異步電機和同步電機。 　以10kV系統(tǒng)為例，圖1是變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中，DSP控制器、新型一體化計算機和PLC一起構(gòu)成變頻器的控制和信號處理系統(tǒng)。此三者相互分工和協(xié)調(diào)，使變頻調(diào)速系統(tǒng)獲得最佳控制性能。 　　二、HARSVERT-VA系列產(chǎn)品概述 　　由于采用了高性能DSP芯片和新型一體化計算機，在秉承公司HARSVERT-A系列產(chǎn)品完美無諧波、高可靠性、功率/電壓等級覆蓋范圍廣、控制接口靈活等優(yōu)良品質(zhì)的基礎上，HARSVERT-VA系列無速度傳感器矢量控制高壓變頻調(diào)速產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)功能更為豐富、性能更高的高壓大容量交流傳動控制。目前，HARSVERT-VA系列無速度傳感器矢量控制產(chǎn)品的性能指標為：調(diào)速范圍100:1，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速精度0.5%，動態(tài)轉(zhuǎn)矩響應時間小于200ms，啟動轉(zhuǎn)矩150%額定轉(zhuǎn)矩，基本達到國際先進水平。 　　目前，HARSVERT-VA系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)具有以下功能： 恒壓頻比控制 　　這種控制方式最顯著特點是簡單易行，因而成為目前國內(nèi)大多數(shù)變頻器生產(chǎn)廠家所采用的電機控制方式。對于大多數(shù)對轉(zhuǎn)矩響應、控制精度要求不高的場合，如風機、水泵類負載，可以滿足一般應用要求。 無速度傳感器矢量控制 　　無需安裝復雜且不易維護的測速裝置，HARSVERT-VA系列變頻器僅需對輸出三相電壓、兩相電流進行檢測，即可根據(jù)預先自動測定的電機模型，進行異步電動機的磁通和轉(zhuǎn)矩解耦控制，實現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩負載啟動和運行。 速度閉環(huán)矢量控制 　　在調(diào)速精度、轉(zhuǎn)矩響應要求更高的場合，安裝轉(zhuǎn)速傳感器后，可進一步提高HARSVERT-VA系列速度閉環(huán)矢量控制變頻器的控制精度。 電機參數(shù)自動整定 　　要實現(xiàn)矢量控制，需要檢測電機的定轉(zhuǎn)子電阻電感參數(shù)。HARSVERT-VA系列變頻器可對異步電機自動進行電機學堵轉(zhuǎn)試驗和空載試驗，實現(xiàn)電機 參數(shù)的自動整定。 　　但是，需要注意的是，在進行電機參數(shù)自動整定之前，要將電機軸和負載脫開。而且在測定時，要多次旋轉(zhuǎn)電機，因此不能對電機進行任何人工作業(yè)。 高壓掉電恢復自動重啟 　　在某些用戶場合，給變頻器供電的高壓電網(wǎng)可能會發(fā)生短時電壓跌落或缺失，為了盡可能不影響正常生產(chǎn)，在設定時限內(nèi)，當高壓掉電恢復時，HARSVERT-VA系列產(chǎn)品能自動快速識別并跟蹤當前電機轉(zhuǎn)速，恢復正常運行。 　　如果掉電超過設定時限，變頻器自動進入待機狀態(tài)。 旋轉(zhuǎn)啟動 　　如果電機被負載拖動仍在旋轉(zhuǎn)甚至反轉(zhuǎn)，變頻器能識別跟蹤電機轉(zhuǎn)速并拖動負載到設定頻率運行。 單模塊旁路功能 　　HARSVERT-VA系列變頻器采用單模塊旁路方式，全新的控制算法在保證輸出三相線電壓平衡的同時，獲得最大輸出能力，盡量不影響生產(chǎn)運行。 　　同級旁路實現(xiàn)容易，算法簡單，一般國內(nèi)變頻器廠家都采用同級旁路方式。與同級旁路相比，單模塊旁路算法比較復雜，實現(xiàn)起來有一定難度，但是能最大限度發(fā)揮變頻器的輸出能力。 　　以5級串聯(lián)變頻器為例，假設未有單元旁路時，系統(tǒng)最大線電壓輸出能力為100%，下表給出了兩種旁路方式時的最大線電壓輸出能力對比。 同步電機變頻調(diào)速及自動勵磁控制功能 　　HARSVERT-VA系列變頻器可用于同步電機調(diào)速，并具有輸出功率因數(shù)閉環(huán)控制功能，能自動調(diào)節(jié)勵磁電流，使同步電機運行在用戶設定的功率因數(shù)。 多達十級功率單元串聯(lián) 　　根據(jù)需要，HARSVERT-VA系列變頻器可實現(xiàn)4-10級功率單元串聯(lián)，電壓等級覆蓋3-11kV，驅(qū)動電機的功率等級可達5000kW。 系統(tǒng)狀態(tài)變量的實時顯示和監(jiān)控 　　包括：輸入側(cè)和輸出側(cè)的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)，電機轉(zhuǎn)速，多點溫度指示，變頻器狀態(tài)，等等。 　　除了顯示常用的電壓、電流、功率溫度等參數(shù)以外，監(jiān)控界面還具有軟件示波器功能，可供現(xiàn)場調(diào)試和監(jiān)控使用。 　　具有完善的電機和變頻器保護功能，盡量保證設備連續(xù)可靠運行 　　工業(yè)級觸摸屏多語種監(jiān)控操作界面 　　歷史記錄，包括故障報警記錄、操作事件記錄 　　內(nèi)置PLC，開關(guān)量、模擬量I/O接口擴展靈活，可實現(xiàn)工藝變量PID調(diào)節(jié)功能 　　支持各種工業(yè)現(xiàn)場總線通訊協(xié)議，如Profibus、Modbus等 　　三、HARSVERT-VA系列產(chǎn)品的應用場合 　　由于HARSVERT-VA系列產(chǎn)品有豐富的功能和靈活的電機控制方式，能適應大部分高中低端高壓大容量交流調(diào)速場合?？蓮V泛應用于電力、冶金、石化、市政供水等行業(yè)，如風機、水泵、壓縮機，等等。還能適應低速大轉(zhuǎn)矩負載或需要重載啟動的場合，如球磨機、傳送帶，等等。 　　HARSVERT-VA系列產(chǎn)品的自動勵磁功能更適合同步電機應用。 　　輔以即將推出的能量回饋功率單元，HARSVERT-VA系列產(chǎn)品還可為能量回饋型負載提供卓越的控制性能，如礦井提升，絞車，等等。 　　四、與HARSVERT-A系列產(chǎn)品的兼容性 　　HARSVERT-A系列產(chǎn)品升級到HARSVERT-VA系列，為了配合新的控制系統(tǒng)使用，必須使用最新設計的電壓測量電路，并且把HARSVERT-A系列的控制箱換成DSP控制箱。并在一體化計算機的人機接口監(jiān)控軟件中，選擇DSP控制界面，并進行相關(guān)參數(shù)設置。PLC程序可完全兼容。 　　五、結(jié)束語 　　隨著更多臺套的HARSVERT-VA系列無速度傳感器矢量控制高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在各種工況現(xiàn)場穩(wěn)定運行，越來越多的用戶逐步體會到HARSVERT-VA系列產(chǎn)品的先進性和使用的方便性。這也標志著我國自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能無速度傳感器矢量控制高壓大容量變頻調(diào)速系統(tǒng)——HARSVERT-VA系列產(chǎn)品真正并肩于國外技術(shù)領先企業(yè)。我們期待著，HARSVERT-VA系列無速度傳感器矢量控制交流變頻調(diào)速系統(tǒng)能為我國的工業(yè)電氣自動化貢獻更大的力量。