Die HD90 ist die Kernkomponente eines Hochspannungs-Frequenzumrichters, dessen Arbeitsprinzip auf fortgeschrittener Leistungselektronik und Steuerungsstrategien basiert. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse ihres Arbeitsprinzips:

1. Leistungseingang und Phasenverschiebungstransformatorbehandlung

Netzanschluss und Isolation: Die Netzspannung wird zunächst über den Haupttransformator elektrisch isoliert und an die Spannungsklasse angepasst. Der Transformator ist mit einer dreiphasigen Trockenleistungskonstruktion und einem zwangluftgekühlten Kühlsystem ausgestattet, um langfristige Stabilität und Sicherheit zu gewährleisten.

Phasenverschiebte Paketversorgung: Der Phasenverschiebte Transformator unterteilt die Eingangshochspannung (z. B. 6kV) in mehrere Niedrigspannungswicklungen mit Phasendifferenz (z. B. die 6kV-Serie enthält 18 Seitenwicklungen), die eine spezifische Phasenverschiebung mit einer Langkantdreiecksform bilden. Diese Konstruktion ermöglicht es den Eingangsstrom der einzelnen Leistungseinheiten, einen gewissen Winkel zu öffnen, effektiv den gesamten harmonischen Gehalt zu unterdrücken und die strengen Anforderungen der internationalen Normen an harmonische Verzerrung zu erfüllen.

2. Wechsel-Direkt-Wechsel-Konvertierungsprozess

Rectifizierungsfilterphase: Jede HD90-Leistungseinheit empfängt dreiphasigen Wechselstrom von einem Phasenverschiebetransformator, wird über die Rectifizierungsbrücke in Gleichstromspannung umgewandelt und speichert Energie für die spätere Umkehrung durch kapazitiv glatte Filterung. Der Schlüssel zu dieser Phase ist der Aufbau einer stabilen Zwischengleichstromverbindung.

H-Brückenversion und PWM-Modulation: Eine H-Brückenscheizung aus IGBTs zur Hochfrequenzschalterung der Gleichstromseitigen Energie erzeugt Pulsbreitenmodulation (PWM) Wellenformen. Simulieren Sie die Sinuswellenausgänge durch die Einstellung des Leerverhältnisses, um eine genaue Spannung- und Frequenzregelung zu erreichen. Die Anwendung der Multiplex-PWM-Technologie bringt die Endausgabe nahe der idealen Sinuskurve und reduziert den Motorharmonieverlust und die Drehmomentpulsation.

3. Kaskadische Überlagerung und Sternensynthese

Einheits-Reihentopologie: Mehrere unabhängige Leistungseinheiten sind in einer Sternenverbindung miteinander in Reihe verbunden und sind jeweils für die Erzeugung eines Spannungsvektors für eine bestimmte Phase verantwortlich. Diese Struktur verbessert nicht nur die Druckbeständigkeit des Systems, sondern ermöglicht auch den allmählichen Aufbau der erforderlichen Hochspannungsdreiphasigen Stromversorgung durch das Prinzip der Überspannungserhöhung.

Dynamischer Ausgleichsmechanismus: Da alle Einheiten den gleichen Steueralgorithmus teilen, können sie die Phasenbeziehungen automatisch koordinieren, um sicherzustellen, dass die synthetische Leitungsspannung symmetrisch und stabil bleibt und somit eine reine Frequenzumechnerleistung für Hochspannungsmotoren liefert.

Intelligentes Steuerungs- und Schutzsystem für die HD90

Vektorsteuerungsalgorithmus: Basierend auf einer leistungsstarken Prozessorplattform aus DSP + ARM + FPGA, führt die Auflösung komplexer mathematischer Motormodelle durch und ermöglicht die Entkopplung des Statorstroms auf der Magnetikkomponente und der Drehmomentkomponente. Dadurch können Frequenzumrichter die Geschwindigkeits- und Drehmomentreaktion eines AC-Asynchronomotors genauso genau verwalten wie die Steuerung eines Gleichstrommotors.

Ausfallredundante Konstruktion: Wenn eine Leistungseinheit abfällig ist, isoliert die eingebaute Byschaltung sie automatisch und hält den normalen Betrieb der übrigen Einheit bei. Die asymmetrische Bypass-Technologie verbessert die Fehlertoleranz des Systems weiter und ermöglicht eine hohe Ausgangsspannungsspannung auch bei Ausfällen einiger Einheiten.

Interaktive Schnittstellen und Systemintegration

DCS-Zusammenarbeit: Der Frequenzumrichter empfängt als Ausführer analoge Signalanweisungen von einem dezentralen Steuersystem (DCS) und passt die Ausgangsfrequenz in Echtzeit an die Anforderungen des Produktionsprozesses an. Gleichzeitig geben Sie den Betriebszustandsparameter an den DCS zurück, um einen geschlossenen Regelkreis zu bilden.

Optimierung der Mensch-Computer-Schnittstelle: Die gesamte chinesische Überwachungsschnittstelle unterstützt den lokalen Betrieb und die Fernvernetzungsverwaltung, um die Parametereinstellung, die Fehlerbehebung und die Rückverfolgung historischer Daten für Techniker zu erleichtern. Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsmodule gewährleisten die Multi-Device-Konnektivität in großen industriellen Szenarien.