一、產品概述

      SH-HVF-IV系列全數字高壓變頻器是由我公司在通用高壓變頻器長期的成功應用和技術積累的基礎上開發成功的，繼承了公司先進的IGBT逆變技術、成熟的變頻器控制器平臺、信號檢測與控制算法、以及裝置基本保護等成熟技術，采用先進的功率單元串聯疊波技術，有源逆變能量回饋算法和電機矢量控制算法，基于高速DSP與FPGA的智能控制器，實現優質的可變頻變壓（VVVF）的正弦電壓和正弦電流的輸出。變頻器實現負載電機的四象限運行，再生能量回饋電網，是新一代真正“綠色”的高壓變頻裝置。

      二、產品型號

      三、產品特點

      電壓源型高-高變頻器，采用PWM同步整流及電機矢量控制技術，每相由多個單元串聯而成，直接驅動高壓大功率異步電機和同步電機，無需輸出升壓變壓器。輸出電平數非常多，dv/dt很小，輸出波形接近正弦波，無需正弦波濾波器，電機運行平穩。

      電機矢量控制，通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，它不僅控制電流的大小，而且控制電流的相位，大大提高了動態性能，具有啟動轉矩大、啟動電流小、動態響應好、調速精度高、調速范圍寬等特點。

      高頻PWM同步整流控制技術，使輸入電流十分接近正弦波，且和輸入電壓同相位（功率因數為1）。電機四象限運行時，變頻器能夠把再生電能回饋電網，節能降耗。高頻PWM可控整流能在任何時候維持穩定的直流電壓，具有100%的能量回饋能力，即使在電網極欠壓情況下，仍能完成回饋，使得負載電動狀態和發電狀態的頻繁轉換時，變頻器能夠穩定可靠運行。同時裝置只有在非常必要時才關斷，由這種主動的控制關斷功能消除換相失敗的可能。

      采用DSP+FPGA控制，可靠性高，速度高達納秒級，杜絕了變頻器死機問題，完善的自我診斷和故障預警機制，上電自檢，運行中實時監測，檢測速度高，分析準確，減少變頻器誤報警，故障的自診斷及保護功能相當完備，多達400多項的診斷信息。

      裝置內置通用PID，不需外接控制設備即可實現閉環運行，隔離RS485接口，采用MODBUS、PROFIBUS通訊規約，標準模擬量輸入和輸出，包括多路4-20mA接口，16路隔離的數字量輸入，16路繼電器無源觸點數字量輸出，容易實現系統功能擴展。

      觸摸屏可以查看記錄、設置參數、現場操作等，全面的故障監測電路、及時的故障報警保護和準確的故障記錄保存，事件記錄和追憶功能，負荷管理功能，提供歷史負荷數據及曲線。

      啟動轉矩為額定轉矩的150％～200℅；低頻（如6Hz）時的力矩大于1.6倍額定轉矩；制動力矩大于額定轉矩；具有零速200％制動轉矩，實現運行過程中的定點停車；160%額定電流以下連續運行1min，200%額定電流運行允許5s；高壓瞬時掉電10個周波內能輸出轉矩無脈動。

      高性能價格比，高功率體積比，功率單元模塊化結構，可以互換，維護簡單，功率單元光纖通訊控制，完全電氣隔離。

      變頻器輸出轉矩脈沖窄，控制精度高，避免了機械共振，減少傳動機構的磨損，電動機的電應力強度與采用工頻電源時相近，無明顯附加影響，電動機噪聲與采用工頻供電時相近。長線路輸出連接電動機，由于輸出dv/dt小，輸出電纜可達數公里。

      輸入采用多重化的移相變壓器，絕緣等級H級，提供變壓器過熱告警、保護功能，130℃告警，150℃故障跳閘，告警與故障點可設定。裝置過載能力強，在部件溫度允許范圍內，裝置允許長期1.1倍過載運行，額定過載倍數及時間為1.25倍60S，當運行電流為1.25-1.5倍時，執行反時限過流保護，當運行電流超過2倍時立即保護。

      高可靠性，高效率，額定工況下，系統總效率高達96%以上，其中變頻部分效率大于98%，在全部轉速范圍內，保持高功率因素運行，在20%-100%負荷范圍內，功率因素大于0.95。輸入電壓范圍寬，可短時承受-30%的電壓降落。在90%－115%輸入電壓范圍內可長時間額定運行。

      四、應用范圍

      礦井提升機是煤礦重要的生產設備，，廣泛用于煤炭、有色金屬、黑色金屬、非金屬、化工等礦山的豎井、斜井的提升系統，用作提升礦物和物料、設備及運送人員等。在提升機運行過程中，生產工藝要求頻繁地減速或停車，普遍采用繞線式感應電動機串電阻方法實現調速，屬于有級調速。這種調速方法在制動時能量消耗在電阻中，且調速性能差，靜差大，電阻切換過程中電流沖擊大，低速爬行時難以找準停車位置，外接電阻及控制柜占地面積大等。

      而采用SH-HVF-IV型高壓變頻器進行提升機變頻調速，則可克服上述缺點，并能將負載產生的動能或勢能轉變為電能回饋到電網，是礦井提升機變頻調速的領先技術和發展方向。與原系統相比，有以下優勢：

      1、原系統的模擬調速系統環節多，轉差功率損耗高，換檔電流沖擊大，制動不可靠，低速運行到終點時易出現“過卷”現象，故障率高，穩定性差，影響生產，安全性也難保障。而變頻器采用先進的全數字控制技術對交流電機進行調速，使提升機在任意速度、多種運行方式下均穩定可靠，并保持較高的運行效率；轉差功耗低，電路的功率因數高；軟起動、軟停車，加減速過程中速度變化平滑，并且保護齊全，大大提高礦井提升的安全性和可靠性。

      2、在運行過程中，使用原系統時，均采用抱閘的制動控制方式，抱閘動作比較頻繁，閘片磨損嚴重，灰塵大，需要經常檢修和更換，存在安全隱患。而使用變頻器時，電機的轉速受到變頻器控制，盤型閘在整個運行過程中全部打開，僅在停車后抱閘制動，大大降低對盤型閘的磨損，減少盤型閘的檢修工作量，改善了工作環境。

      3、原系統振動大，機械噪音及電磁噪音高，嚴重污染環境；變頻器采用電子換向的方式，噪音小，可靠性高。

      4、變頻器效率高，節約了加減速過程中損耗在轉子電阻上的能量，達到節能減排的效果。

      5、原系統加減速靠人工控制，與絞車司機操作熟練程度有關，容易產生減速段超速，過卷等問題；而變頻器的加減速時間一經設定，就恒定不隨負載變化，與司機操作無關，提高了生產效率。

      6、原系統在啟動時對電網沖擊大，為額定電流的2～4倍，在減速段和爬行段對電網沖擊大；使用變頻器啟動時輸出電流為額定1.5倍左右，等速段、減速段、爬行段無輸出電流沖擊，啟動時網側電流為額定電流的0.3～0.4倍，無沖擊。

      7、停車時，原系統主要靠電阻制動和機械抱閘，再生能量消耗在電阻上；電動機功率裕量大，24h不停地運轉，運行效率低，能源浪費大。而變頻器采用再生制動，能量回饋到電網，節約能量；再生制動過程中，約有80%的動能轉換成電能，反饋回電網；在單滾筒的絞車中，此一項的節能效果能達到30%以上。

      8、變頻調速系統操作簡便，維護工作量小，維護費用低。