用来控制功率范围为1.7兆瓦至7兆瓦(最高可达6.9 千伏)

标准电机的中压交流变频器 ACS5000融合了成熟、高度可靠的部件——这些部件已经被全球成千上万台传动采用,具有电压源型逆变器多电平无熔断器(VSI-MF)拓扑结构。这简化了传动器,提高了可靠性和效率,是目前市场中最出色的用户友好型高性能传动器。

空冷ACS 5000通常用于风机、泵、压缩机和搅拌器等应用。

优点:
适用于标准电机 、同步和永磁电机
适用于空冷
适用于空冷型ACS 5000的集成或分散的输入变压器
监测工具能够对可用的变频器进行远程实时访问 DTC,无与伦比的控制性能
部件数量最少,可靠性最高
采用多电平无熔断器拓扑结构,IGCT与DTC,系统效率最大
功率密度最高,占地面积最小 3
6脉波配置,最优化的电网友好性

技术参数

用来控制最高至6.9 kV电机的中压交流变频器


变频器类型
VSI-MF
电压源型逆变器,多电平—无熔断器
典型应用  
压缩机、挤出机、泵、风机、研磨机、传送带、高炉鼓风机、燃气轮机启动器。
典型系统图


变频器冷却方式
空冷/水冷
功率范围
5 - 24 MW
输入部分  
二极管:36脉冲整流器  
输出部分  
IGCT:VSI-MF,9电平输出波形  
输出电压  
6.0- 6.9 kV (可选4.16 kV)  
最高输出频率  
75 Hz (更高频率可选)  
弱磁  
>30 Hz (更低频率可选)  
特点及优点  
- 整个速度范围内恒定的电网功率因数
- DTC(直接转矩控制)
- 无熔断器
可选项举例  
- 制动斩波器
- 同步旁路
- 用于监控的扩展I/O接口
- 一体化变压器
电机类型  
感应电机,同步电机或永磁电机

技术

VSI-MF拓扑结构

基于IGCT与PEBB技术的成功经验,ABB开发了多电平无熔断器电压源型逆变器(VSI-MF)拓扑结构。

通过电力电子模块组合的方式,可以获得更高的电压,实现6.9kV电机的可靠、有效运行。

部件数量低,对电机友好
为了给电机提供正弦电压,开关层次应接近无限。不过,如果开关层次过多,由于部件数量增加,可靠性与效率降低。

ACS5000拓扑结构提供了最优化的解决方案,其拥有足够的开关层次,允许使用标准电机,与此同时部件数量保持最低。

与其它解决方案相比,VSI-MF拓扑结构可提供大量的优势: 功率密度更高、占地面积更小 适于标准电机的平滑输出波形 可靠性提高 效率更高

  PEBB

逆变器的核心为电力电子模块(PEBB),使用单一、多功能设备取代复杂的电力电子电路。

PEBB非常高的功率密度是基于使用无吸收电路的IGCT,实现了部件数量的降低且紧凑的机械安排。这样,在给定的额定功率下,与其它解决方案相比,整个系统的体积减少了50%。

1999年,ABB推出了ACS 6000;该变频器是首个基于PEBB的变频器,可用于单电机与多电机应用。自推出以来,ACS 6000因其高质量及高可靠性赢得了赞誉。因此,在全球已安装的中压多传动系统中,ABB占的份额最大。
直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)是一种优化的中压变频器电机控制方法,允许对所有的电机核心变量进行直接控制。DTC展现了以前从未实现的交流变频器能力,为所有应用提供了益处。


什么是直接转矩控制?
直接转矩控制(DTC)是一种革命性的中压变频器电机控制方法,无需使用脉冲编码器从电机轴端反馈的信息,就能精确控制电机转速和转矩。

在DTC中,定子磁通及转矩为主要的控制变量。电机状态的计算在先进的电机软件模型中通过高速数字信号处理器每秒更新40,000次(即,每25微秒更新一次)。由于对电机状态进行持续更新并进行实际值与基准值之间的比较,逆变器的每次开关都是单独确定的。

最大化的启动转矩
DTC提供了精确转矩控制,使得中压变频器提供最大化的启动转矩,既便于控制,又有利于平滑运行。
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对电网电压波动及过程侧负荷变化的快速反应
中压变频器极快的转矩阶跃响应意味着其能以极高的速度对过程负荷及电网电压变化或波动作出反应,实现失电情形及负荷突变的轻松处理。
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噪音降低
由于具有独立确定的开关,中压变频器没有固定的开关频率。这样便消除了与使用传统PWM技术的中压变频器有关的、引起恼人噪音的共振。
  IGCT半导体

ACS 5000采用IGCT (集成门极换流晶闸管) 功率半导体开关器件,一种能够适于高性能中压应用的理想开关。IGCT的使用,减少了部件的数量,使得变频器更加高效、可靠。

监控与诊断

 

ACS 5000配备了智能化监视与控制系统,可从世界上任何地方安全地访问变频器。

DriveMonitorTM 允许远程实时访问变频器。其支持ABB变频器的监视、配置和诊断,独立于所实施的控制方法,因此也能实现和已有设备的连接。可选工具由变频器内置的硬件模块以及一个软件层构成,该软件层自动收集并分析所选定的变频器信号及参数。长期监视功能提供了关于设备状态、所需的维护任务以及可能的性能改善方面的重要信息。诊断程序及趋势分析不仅覆盖变频器本身,而且也覆盖轴系的其他部分。
 

 

优点:
早期检测,以免发生昂贵的维修费
降低过程致命的故障
在产品整个使用寿命中减少维护成本和延长产品寿命
长期统计,以便优化过程性能
更容易的根本原因分析 - 降低了平均修复时间(MTTR)



 

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