同步电动机变频起动交流励磁系统

一、系统概述

MWAE 型变频起动交流励磁系统是我公司于 2012 年开始研发的能适应变频起动的无刷同步电动机励磁系统。其核心控制单元是在 EC-5000 型励磁调节器软、硬件技术平台上二次开发，可满足变频起动变频运行或变频起动工频运行等多种现场运行方式要求。

二、应用范围

可广泛应用于石油天然气管道长输压缩机，LNG 压缩机，冶金高炉风机、烧结风机，纸浆磨机等工矿企业的需要变频起动的大型高速或超高速无刷同步电动机组。

三、产品特点

全数字化

从输入通道的交流采样到控制脉冲的输出全部实现数字化，图形化的人机操作界面（触摸屏），完善的试验、手动、故障自动录波及分析功能。

主控单元

采用我公司最新研发的 EC-5000 型励磁调节器，其核心为美国 TI 公司 32 位数字信号处理器 (DSP)，最高速度可达 150MHZ。

硬件采用表面贴装工艺，四层印刷电路板。芯片均采用国内外知名企业的成熟产品。

软件采用 C 语言或梯形图（PLD）、指令表（IL）、Basic、结构文本（ST）、顺序功能图（SFC）、数据模块编辑器、数据类型编辑器等编程。

双调节器（可选）

配置有双套励磁调节器，两套完全独立，具有 100% 的软、硬件冗余。主机励磁调节器故障等级恶劣于备用励磁调节器时自动切换至备用励磁调节器，且切换无抖动。

人机界面

采用 7 英寸（内置）或 10 英寸工业级触摸屏，也可选配更大尺寸的触摸屏（可选），分辨率为 800*600 或1024*768。操作界面支持中英文选择。

整流单元

采用双套三相 IGBT 逆变斩波调压单元，加三相滤波电路。双套功率单元分主备机运行，100% 冗余。

励磁变压器

励磁机励磁电压与市电 AC400V 系统匹配时可不配置励磁变压器，需要配置变压器时，标准配置为 B 级干式整流变压器，也可选配 F 级干式整流变压器。

双路电源供电

采用交流 220VAC、直流 220VDC 双路电源供电，两路电源并列运行互为冗余。

起动方式

支持高压变频器控制同步起动。

调节方式

手动（恒励磁机励磁电压、恒励磁机励磁电流、恒主电机励磁电流调节）、自动（恒功率因数或恒无功功率调节）、变频器控制跟踪模式（变频运行时的自动模式），手动和自动及不同自动模式之间可相互切换（变频器控制跟踪模式除外），切换无抖动。

限制与保护

具有反时限强励限制、最小励磁限制、励磁机定子过电压限制、励磁电源失电保护，励磁机定子接地保护、旋转二极管短路监测及保护、低电压强励、失步保护、励磁限制、调节失效保护、全面的软、硬件检测保护。

工频 - 变频切换

具有工频、变频切换适配及工频运行功率因数等自动调节功能，适用于变频启动变频运行、变频启动工频运行等现场运行要求。

通讯接口

提供开放的通讯接口，具有标准的 RS485-RTU 或现场总线 CANBUS 等实现现场通讯，方便与其他设备连接。

录波和示波

能记录故障前 20 秒和故障后 80 秒的所有模拟量数据和开关量状态。可以通过串口上传到上位机进行显示、处理，并进行波形存储、分析和打印。能实时显示运行时的各种物理量的变化波形，涵盖所有模拟量。能显示交流值、有效值和运行开关量状态，可设置每周波采样分辨率及显示分辨率和时间段与量程。

事件追忆

能够按先进先出的原则记录 1000 次故障，事件动作值及故障时间 ( 精确到秒 ) 及记录当前运行参数值，基本涵盖了所有模拟量。

抗干扰能力

· 抗静电放电干扰：符合 GB/T14598.14；试验等级 3 级，试验电压 ±6kV。

· 衰减振荡波脉冲群干扰：符合 GB/T14598.13；试验等级 3 级，频率分别为 1MHz 及 100kHz。共模为 2.5kV，差模为 1.0kV。

· 快速瞬变脉冲群干扰：符符合 GB/T14598.10；试验等级 3 级，正负极性尖峰脉冲 , 频率 5KHz, 共模为 2.0kV。

· 辐射电磁场干扰：符合 GB/T14598.9；试验等级 3 级，在屏蔽室中试验，场强为 10V/m，扫描速度为 1.5×10-3拾倍频 /s，水平、垂直方向各试验一次。

柜体尺寸及防护等级

· 柜体尺寸：2260mm( 高 )*800mm( 宽 )*600/800( 深 ), 也可根据客户需求定制。

· 柜体颜色：：RAL7035, 也可根据客户需求定制。

· 防护等级： IP31。