acs6000中压传动系统的原理及应用

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1、ACS6000中压传动系统的原理及应用 发表时间:2007-7-9  　　　　　　　摘 要 对公司在168新型钢管厂穿孔主电机的中压传动系统ACS6000的硬件组成进行了较详细地分析。关键词 ACS6000 IGCT 整流 逆变一 前言ACS6000SD是advantcontrolsystem6000synchronousdrive的缩写。ACS6000SD是ABB公司出品的大功率同步电动机所使用的中压传动无级调速系统（简称中压传动系统），它允许用在同一个直流母线上带多个整流单元和逆变单元，从而来实现拖动多个机械设备

2、的功能。它所使用的功率元件是IGCT（IntegatedGateCommutatedThyristor），是一种大功率，高电压的功率元件。我公司采用的ACS6000中压传动系统是作为拖动穿孔机的两台4000KW同步电机变频调速装置，其进线电压是50Hz交流3160V，中间的直流电压为4850V，输出电压为32.33~40Hz交流3150V。二 硬件组成本厂的ACS6000中压传动系统包括两个ARU（ActiveRectifierUnit）整流单元，两个INU（InverterUnit）逆变单元，两个CBU（Capac

3、itorBankUnit）电容单元,一个VLU（VoltageLimiterUnit）电压限幅单元，两个COU（ControlUnit）控制单元，两个EXU（ExcitationUnit）励磁单元，一个WCU（WaterCoolingUnit）水冷单元和三个TEU（TerminalUnit）动力电缆的连接单元，其中有两个TEU是和COU在一个柜体内，详见图1。图1下面对每个单元作详细的介绍1．ARU（ActiveRectifierUnit）整流单元和INU（InterfaceUnit）逆变单元ARU的作用是将交流整流

4、成直流，INU的作用是将直流逆变成交流。ARU和INU的硬件组成基本上是相同的，唯一的不同就是ARU比INU多两块ASE（AntiSaturationEquipment）防磁饱和板。图2是ARU主回路的电气原理图，其中包括：进线滤波装置L3011、L3012、L3013、C3011、C3012、C3013、R3011、R3012、R3013；项模块G3021、G3031、G3041，每个项模块包括四个IGCT即VF1、VF2、VF3、VF4，四个续流二极管即VR1、VR2、VR3、VR4，两个钳位二极管VC1、VC2

5、，两个零电位二极管VN1、VN2，两个钳位电容C1、C2，平衡电阻RS1；L3051两个限制电流波动的电感。图2   INU主回路电气原理图与ARU主回路电气原理图相反，在此就不再介绍。2．CBU(CapacitorBankUnit)电容单元和VLU（VoltageLimiterUnit）电压限伏单元CBU和VLU在ARU和INU之间，起到一个直流稳压作用，如图3。CBU主要包括9组2ⅹ1.6mF的水冷电容，以及一个接地刀闸。图33．EXU(ExcitationUnit)励磁单元EXU是ACS6000的励磁单元。EX

6、U主要包括两部分：第一部分是整流桥，它用的是可控硅整流；第二部分是过压保护装置，它包括几个大电阻，用来保护大电流对整流桥的冲击。 图44．WCU(WaterCoolingUnit水冷单元)这套传动系统由于功率大，发热量大，所以采用的是内循环水冷却的方式。通过图3可以看出这套水冷系统是用外循环水通过热交换器来冷却内循环水。为了保证内循环水的导电率低于它的保护值0.5，本套系统还包括一个离子过滤器。 图55．COU(ControlUnit控制单元)COU可以说是ACS6000的核心，是整套传动系统的大脑。如图6所式，整个

7、ACS6000传动系统在这里被分成了3部分：一部分是整流单元，由一块AMC3板(ApplicationandMotorController)来控制两个整流单元；另外两部分各由一块AMC3板控制一个逆变单元。图66．ACC(辅助控制单元)它负责系统的控制电源以及系统的辅助控制，包括变压器的辅助信号，电机的辅助信号。      三  ACS6000的操作1．从ACS6000上电（1）ACS6000控制电源上电（在ACC1左侧柜门的第二个开关）；（2）将CBU上的接地开关搬到不接地的位置（开关是纵向的且“GROUNDING

8、ISOLATORUNLOCKED”指示灯不亮）；（3）如果手操板（CDP312）上都显示“READYON”，那么可以按COU1门上的“SUPPLYON”按钮，等待一分钟；（4）从COU1左边的手操板上可以看到“DCVOLTAGE”的电压在4300伏到4400伏左右并没有明显的升压或降压，则可以按COU1左边的手操板上的绿色按钮，“DCVOLTA