专利名称：一种大功率交交变频系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大功率交交变频系统。
背景技术：
长期以来，对于大功率交交变频系统，我国一般采用全套引进的矢量控制交-交变频技术，存在如下缺点1、由于全套引进，因而价格昂贵、投资巨大；2、国内技术人员不具备系统的应用与调试技术，用户及国内配套厂家对系统的维护与技术支持能力有限，导致系统运行维护困难；3、系统售后服务由国外厂家提供，售后费用昂贵，售后技术支持费时费力，技术支持不及时；4、系统备品备件需要全部从国外进口，价格高昂，使用费用成本很高。
实用新型内容为解决背景技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于SIMAYND控制器的大功率交交变频系统，降低了大功率交交变频系统的投资成本，应用前景广阔。本实用新型的技术方案如下一种大功率交交变频系统，包括SIMADYN D控制器、分体式功率整流柜和同步电机，所述分体式功率整流柜包括功率组件、触发脉冲传输板、零电流检测板、主回路接地检测接口、整流状态反馈接口组件和灭磁接口，所述触发脉冲传输板与SIMADYN D控制器的控制输出端连接，整流状态反馈接口组件的输出端与SIMADYN D控制器的反馈信号输入端连接。上述整流状态反馈接口包括整流柜进线电流检测接口、直流电压检测接口和零电流信号接口，其中零电流信号接口的输入端与所述零电流检测板输出端连接。上述同步电机为单绕组同步电机或双绕组同步电机。上述整流柜进线电流检测接口采用电流互感器，直流电压检测接口采用莱姆块。上述功率组件有六个，位于分体式功率整流柜内的上部并分为两层排列，所述触发脉冲传输板设置于两层功率组件之间；所述主回路接地检测接口、整流状态反馈接口组件分别位于分体式功率整流柜内的下部的两侧。本实用新型具有以下优点1、基于西门子公司SIMADYN D控制器、结合本实用新型自主设计功率柜的矢量控制交-交变频应用技术，利用了西门子控制器SIMADYN D的核心控制算法，保证了交交变频系统的调速性能。2、极大地降低了大功率、矢量控制的交-交变频系统的投资及应用成本。3、系统运行稳定，后期维护方便。4、本实用新型是数字化的大功率交流调速产品，驱动同步电机，可广泛应用于矿山、石油、冶金、化工等行业。
图1为本实用新型的分体式功率整流柜结构原理图，其中，(a)为前视示意图，(b) 为后视示意图。图2为本实用新型的接口对应示意图(12脉动方式)。图3为12脉动交交变频系统结构图。
具体实施方式
本实用新型采用矢量控制交-交变频技术，根据6脉动或12脉动应用需求，分体式大功率整流柜需要4台(6脉动方式，3台定子功率柜1台励磁功率柜)或是7台(12脉动方式，6台定子功率柜1台励磁功率柜)，单个整流柜外形结构图1所示。本实用新型的分体式功率整流柜对现有的抽屉式功率整流柜(比如，已公开的专利2010206140 . 6 和201020614083. 0)进行改进，其机械结构与现有抽屉式功率整流柜基本相同，增加了 SIMADYN D控制器与整流柜之间的接口部分。其中，A1-A6为整流柜的功率组件，由反并联的可控硅及其附件组成。Bl为脉冲传输板，接收并放大来自SIMADYN D控制器的触发脉冲。 B2为零电流检测板，通过检测晶闸管的导通角的大小来判断是否是零电流状态，其信号送入接口 B4中。B3是主回路接地检测接口。B4是整流柜实际信号反馈接口，它将整流的实际状态反馈到SIMADYN D控制器中，它包括整流柜进线电流检测接口、直流电压检测接口、 零电流信号接口等。B5是过压保护及灭磁接口及整流柜断路器、接触器、继电器、热继电器、 浪涌吸收器以及加热除湿器等控制回路。FUl-FTO为桥臂快熔。TA7-TA9为交流进线电流互感器，其电流反馈信号输入B4板中。B6是功率柜的冷却风机。本实用新型实现SIMADYN D控制器与分体式功率整流柜的接口标准化(1)进线电流检测接口 利用电流互感器检测功率柜的进线电流，参与SIMADYN D 的电流闭环控制和矢量控制。(2)直流电压检测接口 利用莱姆块检测功率柜的出线电压，参与SIMADYN D的矢量控制，保证输出电压正常。(3)零电流信号检测接口 零电流检测用于保证晶闸管的可靠换流，采用检测晶闸管两端电压并结合脉冲信号的方式来判断是否有电流，其精度高，电路复杂。(4)脉冲触发接口 控制器输出脉冲，触发功率柜。(5)接地保护接口 对于主回路必须具备接地保护功能，采用检测对地电阻的方法实现。(6)灭磁接口 同步电动机在故障情况下，在转子绝缘允许的条件下，尽快将转子中储存的磁场能量减小到安全值以下的过程，即为灭磁。以12脉动应用为例，如图3所示。矢量控制交-交变频系统主要由高压开关系统、定子变压器、励磁变压器、SIMADYN D控制器、定子功率柜、励磁功率柜、隔离切换开关、同步电动机等组成，其中，QF1-QF3 为高压开关出线柜，输出6KV电源；T1-T6为定子变压器，其中T1-T3联接组别为DdO， 10KV/950V,而T4-T6联接组别为Dy5，10KV/950V ；T7为励磁变压器，联接组别为Dyll，10KV/400V ；G1-G6为定子功率柜；G7为励磁功率柜；Q1-Q4为隔离切换开关。M为双绕组同步电动机。
权利要求1.一种大功率交交变频系统，其特征在于包括SIMADYN D控制器、分体式功率整流柜和同步电机，所述分体式功率整流柜包括功率组件、触发脉冲传输板、零电流检测板、主回路接地检测接口、整流状态反馈接口组件和灭磁接口，所述触发脉冲传输板与SIMADYN D控制器的控制输出端连接，整流状态反馈接口组件的输出端与SIMADYN D控制器的反馈信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的大功率交交变频系统，其特征在于所述整流状态反馈接口包括整流柜进线电流检测接口、直流电压检测接口和零电流信号接口，其中零电流信号接口的输入端与所述零电流检测板输出端连接。
3.根据权利要求2所述的大功率交交变频系统，其特征在于所述同步电机为单绕组同步电机或双绕组同步电机。
4.根据权利要求3所述的大功率交交变频系统，其特征在于所述整流柜进线电流检测接口采用电流互感器，直流电压检测接口采用莱姆块。
5.根据权利要求1至4任一所述的大功率交交变频系统，其特征在于所述功率组件有六个，位于分体式功率整流柜内的上部并分为两层排列，所述触发脉冲传输板设置于两层功率组件之间；所述主回路接地检测接口、整流状态反馈接口组件分别位于分体式功率整流柜内的下部的两侧。
专利摘要本实用新型提供了一种大功率交交变频系统，降低了大功率交交变频系统的投资成本，应用前景广阔。该大功率交交变频系统包括SIMADYN D控制器、分体式功率整流柜和同步电机，所述分体式功率整流柜包括功率组件、触发脉冲传输板、零电流检测板、主回路接地检测接口、整流状态反馈接口组件和灭磁接口，所述触发脉冲传输板与SIMADYN D控制器的控制输出端连接，整流状态反馈接口组件的输出端与SIMADYN D控制器的反馈信号输入端连接。本实用新型极大地降低了大功率、矢量控制的交-交变频系统的投资及应用成本；系统运行稳定，后期维护方便。
文档编号H02M5/42GK202094805SQ20112019636
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者周雨松 申请人:西安利雅得电气股份有限公司