Big Pawer Electrical Technology Xiangyang Inc. Co., Ltd.

Características del producto:  Alimentación directa de alto voltaje: El controlador de velocidad de frecuencia variable de alto voltaje DLHVF cuenta con entrada y salida directa de alto voltaje, eliminando la necesidad de un transformador elevador de salida. Esto se traduce en un tamaño compacto y su idoneidad para motores de inducción de CA convencionales.  Alta eficiencia: El controlador de velocidad de frecuencia variable de alto voltaje DLHVF ofrece una eficiencia superior al 96 %.  Alto factor de potencia: El controlador de velocidad de frecuencia variable de alto voltaje DLHVF alcanza un factor de potencia superior a 0,95.  Entrada libre de armónicos: El controlador de velocidad de frecuencia variable de alto voltaje DLHVF utiliza tecnología de rectificación multietapa con desplazamiento de fase en la entrada, lo que resulta en bajos niveles de armónicos de voltaje y corriente. No se requieren dispositivos adicionales de mitigación de armónicos en la entrada, evitando así la contaminación de la red eléctrica. Salida libre de armónicos: El variador de velocidad de alta tensión y frecuencia DLHVF genera una corriente sinusoidal estándar con bajos armónicos de tensión y corriente. No se requieren dispositivos adicionales de compensación de armónicos en la salida, lo que evita el aumento del ruido del motor y un mayor estrés. Alta fiabilidad: El variador de velocidad de alta tensión y frecuencia DLHVF cuenta con funciones de bypass automático de fallos y reinicio tras corte de alta tensión, lo que garantiza el funcionamiento ininterrumpido del motor incluso en caso de fallo. Alta seguridad: El variador de velocidad de alta tensión y frecuencia DLHVF está diseñado conforme a las normas nacionales obligatorias para alta tensión. Se utilizan conexiones de fibra óptica entre el circuito principal de alta tensión y el circuito de control, lo que garantiza la seguridad y la fiabilidad. Protección integral y alarma de fallos: El variador de velocidad de alta tensión y frecuencia DLHVF está equipado con funciones completas de protección del sistema y de la unidad de potencia. Tras diversas acciones de protección, registra automáticamente los fallos y los accidentes. El registro de fallos registra automáticamente el tipo y el tiempo de acción de las distintas protecciones, lo que facilita a los técnicos el análisis y la localización de la avería.  Alta flexibilidad: El variador de frecuencia de alta tensión DLHVF se controla in situ mediante un PLC. Los parámetros se pueden modificar a través de una interfaz hombre-máquina para cambiar el modo de control con flexibilidad. Dispone de múltiples protocolos de comunicación estándar para una fácil comunicación con el sistema de control central.  Instalación, depuración y mantenimiento sencillos: La unidad de potencia tiene un diseño tipo cajón y su cableado externo se conecta mediante un sistema plug-in, eliminando la necesidad de cableado manual y facilitando la sustitución. Características técnicas únicas: 1) Síntesis digital de forma de onda adaptativa: La sección de generación de forma de onda del convertidor de frecuencia de alta tensión DLHVF utiliza una FPGA para obtener datos de forma de onda trifásica discretizada con frecuencia y amplitud controlables mediante un algoritmo específico. Estos datos se comparan con ondas portadoras triangulares de diferentes fases para generar señales de datos de forma de onda que controlan la salida de la tensión fundamental con la misma amplitud y fase de la unidad de potencia de la misma fase. Sin embargo, las ondas portadoras de cada unidad en serie se desfasan un cierto ángulo eléctrico para lograr formas de onda superpuestas multinivel, lo que mejora considerablemente la fiabilidad del sistema de control general. 2) Función de depuración de la unidad de baja tensión: El convertidor de frecuencia de alta tensión DLHVF puede utilizar una fuente de alimentación de control de baja tensión para realizar pruebas funcionales en el convertidor de frecuencia de alta tensión. Los usuarios pueden depurar y mantener el convertidor de frecuencia de alta tensión en línea cuando no hay una fuente de alimentación de alta tensión o cuando el motor funciona a su frecuencia de red, lo que reduce considerablemente el tiempo de depuración y mantenimiento del equipo. 3) Tecnología avanzada de detección automática de fallos: Antes de cada arranque, el convertidor de frecuencia de alta tensión DLHVF realiza automáticamente pruebas en línea en todo el sistema y en cada unidad de potencia. Las pruebas de las unidades de potencia pueden ser específicas para el rendimiento de cada IGBT, lo que garantiza que todo el dispositivo funcione correctamente antes de la puesta en marcha y permite una preparación más organizada. 4) Las unidades de potencia adoptan una estructura tipo cajón para facilitar el reemplazo y el mantenimiento: Las conexiones entre las unidades de potencia y el circuito principal en el armario de potencia del convertidor de frecuencia de alto voltaje DLHVF se realizan mediante contactos móviles y fijos. La instalación y la extracción solo requieren retirar dos fibras ópticas, eliminando la necesidad de desmontar los tornillos del circuito principal. Además, todas las conexiones del circuito principal se encuentran en la parte posterior del armario, lo que garantiza la seguridad del personal. 5) Conmutación en línea de las unidades de potencia: Durante el funcionamiento normal, el convertidor de frecuencia de alto voltaje DLHVF permite la conmutación manual de cualquier unidad de potencia. Las unidades de potencia que se hayan puenteado debido a interferencias pueden volver a conectarse manualmente al funcionamiento normal. Dado que la mayoría de las fallas en los convertidores de frecuencia de alto voltaje se deben a interferencias, esta función mejora significativamente el tiempo medio entre fallas (MTBF) del convertidor de frecuencia de alto voltaje, lo que aumenta su confiabilidad. 6) Función de detección de tensión CC en línea para unidades de potencia: El convertidor de frecuencia de alta tensión DLHVF monitoriza en línea la tensión del bus CC de cada unidad de potencia en condiciones de alta tensión y muestra los valores medidos en la interfaz hombre-máquina. Esto permite a los operadores comprender de forma intuitiva el estado operativo del circuito principal de cada unidad de potencia, lo que garantiza un análisis más preciso. 7) Función de bypass suave de la unidad de potencia: El convertidor de frecuencia de alta tensión DLHVF emplea un bypass mecánico y electrónico cuando una unidad de potencia falla, lo que garantiza la fiabilidad del bypass automático. 8) Función de control de par instantáneo: En condiciones de proceso con cambios bruscos de carga, se implementa el control de par instantáneo para evitar el disparo del convertidor de frecuencia de alta tensión por sobrecorriente o disparo instantáneo, lo que mejora la fiabilidad del equipo. 9) Tecnología de control de arranque suave de frecuencia variable: La corriente de arranque de la frecuencia variable es baja, no requiere un número determinado de arranques y puede cambiar sin problemas al funcionamiento a frecuencia de red tras el arranque, sin picos de corriente. 10) Tecnología de control de reinicio de rotación del motor: Su característica principal es que, en caso de parada del motor, el convertidor de frecuencia de alto voltaje identifica automáticamente la velocidad del motor y lo reactiva sin interrupciones, permitiendo que el motor vuelva a funcionar en modo de conversión de frecuencia. El circuito principal del convertidor de frecuencia de alto voltaje de la serie DLHVF genera alto voltaje mediante la superposición de las salidas de múltiples unidades de potencia de bajo voltaje. Estas unidades de potencia son convertidores de frecuencia para motores de bajo voltaje PWM (modulación por ancho de pulsos) estándar, mejorados y optimizados, ampliamente utilizados durante muchos años. La Figura 1 muestra la topología de circuito típica del convertidor de frecuencia de alto voltaje de la serie DLHVF. Para un convertidor de frecuencia de 6 kV, cada fase del motor es controlada por entre 5 y 6 unidades de potencia conectadas en serie, sumando un total de entre 15 y 18 unidades que pueden generar una tensión de línea de 6000 V CA. Para un convertidor de frecuencia de 10/11 kV, cada fase del motor es accionada por 8 a 9 unidades de potencia conectadas en serie, sumando un total de 24 a 27 unidades que pueden generar una tensión de línea de CA de 10 000 a 11 000 V. Las unidades de potencia están conectadas en estrella con el neutro flotante. Cada unidad se alimenta mediante el devanado secundario aislado de un transformador de aislamiento, recibiendo una entrada de alimentación trifásica de 690 V CA, 50/60 Hz, y una salida de inversor de una fuente de alimentación variable con una tensión máxima de 750 V CA y una frecuencia máxima de 120 Hz. La unidad de potencia, su devanado secundario del transformador y su aislamiento a tierra están diseñados para niveles de alta tensión de 6 kV o 10/11 kV. Todas las unidades de potencia reciben comandos de la misma unidad de control principal. Estos comandos se transmiten mediante cable de fibra óptica para garantizar el aislamiento de alta y baja tensión. En la Figura 2 se muestra un esquema típico de una unidad de potencia. Un rectificador de diodos trifásico, alimentado por el secundario de 690 VCA, carga el banco de condensadores de CC a aproximadamente 1000 VCC, que luego se suministra a un circuito inversor de puente H monofásico compuesto por IGBT. Los devanados secundarios del transformador de desplazamiento de fase que alimentan las unidades de potencia están bobinados con una diferencia de fase específica entre sí. Cada fase de los circuitos principales de 5 o 6 unidades de potencia puede formar un modo de rectificación de 30 o 36 pulsos. Cada fase de los circuitos principales de 8 o 9 unidades de potencia puede formar un modo de rectificación de 48 o 54 pulsos. Este método de rectificación por superposición con desplazamiento de fase multietapa permite que la unidad de control de velocidad de frecuencia variable de alta tensión de la serie DLHVF genere una forma de onda de salida muy cercana a una onda sinusoidal. Esto elimina la mayor parte de las corrientes armónicas causadas por las unidades de potencia independientes, por lo que la corriente consumida de la red también es aproximadamente una onda sinusoidal. La distorsión armónica total (THD) de la corriente de entrada de la unidad de control de velocidad de frecuencia variable de alta tensión de la serie DLHVF se mantiene por debajo del 3 %. A la potencia de salida nominal, las formas de onda de la tensión y la corriente del motor de la unidad de control de velocidad de frecuencia variable de alta tensión de la serie DLHVF se aproximan con gran precisión a ondas sinusoidales puras. La medición cuantitativa de la calidad de la forma de onda es su distorsión armónica total, es decir, la THD. La THD de la corriente del motor que utiliza la unidad de control de velocidad de frecuencia variable de alta tensión de la serie DLHVF es inferior al 3 %. El sistema de control de la unidad de control de velocidad de frecuencia variable de alta tensión de la serie DLHVF consta de una unidad de control principal y un PLC (opcional). La unidad de control principal incluye una placa de alimentación, una placa de muestreo, placas de E/S y lógica, y tres placas de interfaz de fibra óptica. La placa de muestreo detecta las señales de entrada y salida, realiza la conversión de rango y el filtrado, y luego envía las señales a la placa de control principal a través de la placa base. Los componentes principales de la placa de control principal constan de un microcontrolador ARM y una FPGA, que analizan y procesan las señales, y controlan, activan, bloquean y derivan los IGBT de cada unidad de potencia, lo que permite al convertidor de frecuencia proporcionar la frecuencia y el voltaje de salida correspondientes. La placa de E/S y lógica (PLC) recibe los comandos de control del usuario (arranque, parada, parada de emergencia, ajuste de frecuencia, etc.) y realiza el procesamiento lógico de diversas señales de conmutación. El sistema de control también supervisa el estado de los distintos componentes del convertidor de frecuencia (como cada unidad de potencia, transformador, ventilador, etc.), proporciona información de diagnóstico de fallos y gestiona las alarmas y la protección contra fallos. En aplicaciones de campo, el sistema de control ofrece una interfaz flexible con el entorno, proporcionando las funciones de control necesarias, como el control de válvulas y la programación automática, y permitiendo cambiar fácilmente el modo de control para satisfacer los requisitos específicos del entorno del usuario. El dispositivo de derivación se utiliza para cambiar de la conversión de frecuencia al funcionamiento a la frecuencia de la red eléctrica cuando el variador de frecuencia de alta tensión falla debido a un fallo grave. Existen dos tipos: dispositivos de derivación manuales y automáticos. Los usuarios pueden elegir la opción que mejor se adapte a sus necesidades. La configuración estándar del variador de frecuencia de alta tensión no incluye un dispositivo de derivación. El dispositivo de derivación manual consta de un interruptor de desconexión de alta tensión. Para el funcionamiento con convertidor de frecuencia, primero se debe desconectar QS2 y luego cerrar QS1. Para el funcionamiento a frecuencia de red, primero se debe desconectar QS12 y luego cerrar QS2. Al cambiar entre el funcionamiento con convertidor de frecuencia y el funcionamiento a frecuencia de red, el interruptor de desconexión debe cerrarse manualmente y abrirse solo después de que el motor se haya detenido por completo. Está prohibido cerrar o abrir el interruptor de desconexión mientras esté energizado. El dispositivo de derivación automático consta de un contactor de alta tensión. Para el funcionamiento con convertidor de frecuencia, primero se debe desconectar KM3 y luego cerrar KM1 y KM2. Para el funcionamiento a frecuencia de red, primero se deben desconectar KM1 y KM2 y luego cerrar KM3. El sistema conmuta automáticamente la apertura y el cierre del contactor de alta tensión al cambiar entre el funcionamiento con convertidor de frecuencia y el funcionamiento a frecuencia de red. Especificaciones técnicas | Artículo | Descripción | Estándar utilizado | Q/XDL J01-013-2018 | Ubicación de instalación | Montaje en armario interior | Topología | Fuente de tensión PWM multinivel en serie de la unidad de potencia | Forma de rectificación | Multipulso con desplazamiento de fase | Requisitos del motor | Motor de alta tensión convencional | Sin requisitos | Filtro de entrada | No requerido | Filtro de salida | No requerido | Protección con fusible de entrada | Sí | Protección con fusible de entrada de la unidad de potencia | Tensión de entrada | -30%~+15% de la tensión nominal, frecuencia 45Hz~55Hz | Caída de tensión inferior al 15% durante la operación con reducción de potencia | Contenido armónico de la corriente de entrada de alta tensión < 4% | Factor de potencia de entrada de alta tensión >0.96 | Contenido armónico de la tensión y corriente de salida de alta tensión < 4% | Frecuencia de salida de alta tensión | 5~120Hz, resolución 0.01 Hz | Tensión de salida de alta tensión | 0~tensión nominal, tasa de fluctuación de tensión ± 0.5% | Capacidad de sobrecarga | 1,2 veces 1 min, 1,5 veces protección inmediata | Se pueden realizar requisitos especiales | Eficiencia general del dispositivo | Carga completa > 97 %, otras cargas > 96 % | Indicadores de fiabilidad (tiempo medio entre fallos): 25 000 horas; Alimentación de control: CA trifásica de cuatro hilos, 380 V, capacidad de 5 kVA; Conexión de señal de control de alta y baja tensión: cable de fibra óptica; Nivel de ruido: <75 dBA (a 1 metro); Grado de protección: ≥IP30; Método de refrigeración: refrigeración por aire forzado; Conexiones de control estándar: RS485, MODBUS RTU; Interfaz de comunicación industrial estándar: Especificaciones y cantidad de señal analógica (entrada): 4-20 mA o 0-10 V, 1 canal; Especificaciones y cantidad de señal analógica ampliable (salida): 4-20 mA o 0-10 V, 2 canales; Especificaciones y cantidad de señal de conmutación ampliable (entrada): 7 puntos; Especificaciones y cantidad de señales de salida del interruptor expandible: 220 VCA, 5 A, 10 puntos; Método de operación expandible: Pantalla táctil; Idioma de la interfaz: Chino completo; El idioma se puede cambiar a petición; Requisitos de conexión a tierra: Resistencia de conexión a tierra <1 Ω; Condiciones normales de funcionamiento: Temperatura ambiente mínima 0 °C, temperatura ambiente máxima 40 °C, la variación de temperatura del entorno operativo no debe superar los 5 °C/h. Si la temperatura ambiente supera el valor permitido, se debe considerar la instalación de un equipo de aire acondicionado adecuado; La humedad ambiental debe ser inferior al 90 % (a 20 °C), y la tasa de cambio de humedad relativa no debe superar el 5 % por hora para evitar la condensación; La altura de instalación debe ser inferior a 1000 metros sobre el nivel del mar. Si la altura de instalación supera los 1000 metros sobre el nivel del mar, el equipo debe utilizarse a capacidad reducida, se deben adoptar medidas de ventilación o se puede realizar un diseño especial. La instalación deberá realizarse en un medio no explosivo, y dicho medio no deberá contener gases ni polvo que puedan corroer los metales o dañar el aislamiento.