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关键词： 变频器 电机
摘要：随着变频器技术的发展，可以使木马以不同的速度旋转，既增加了娱乐性，又节省了电能。ACI变频器成功应用于88座旋转木马上，该木马为两层设计，设备直径12米，含护栏15米，设备高度14米，设备总共44吨，可坐88人，主拖动电机为三相380V/25KW六极电机。
游乐场是儿童自由自在玩耍的地方。现代游乐场通常会有跷跷板、旋转木马、秋千、单杠、双杠、滑梯、吊环、玩具小屋、旋转木马及迷宫等。这些游乐设施能够帮助儿童发展协作能力、使身体强健及学会处世技巧，而且又可提供娱乐及享受。其中，旋转木马是小朋友最喜欢玩的一种游乐设施，传统的木马以一种固定的速度运行，缺乏趣味性和刺激性。
随着变频器技术的发展，可以使木马以不同的速度旋转，既增加了娱乐性，又节省了电能。ACI变频器成功应用于88座旋转木马上，该木马为两层设计，设备直径12米，含护栏15米，设备高度14米，设备总共44吨，可坐88人，主拖动电机为三相380V/25KW六极电机。
一.ACI变频器产品特点
1.采用电机专用处理器DSP矢量控制
2.动态性能稳定，反应速度快，适合于频繁起动正反转场合
3.丰富的端子功能,满足不同需求
4.低频转矩输出150%，转速精度0.5%，低频运行特性良好
5.标准RS485/Modbus通信接口，内置PID，简易PLC
6、载波频率可调，静音运行
7.体积紧凑，安装方便，操作简单
8.采用SMT全贴装生产及三防漆处理工艺
9.保护功能全面，安全运行。
二.ACI变频器对旋转木马改造
1.改造要求，
木马先以20HZ运行30秒，然后以30HZ运行30秒，再以40HZ运行1分钟，最后以50HZ运行30秒停止。
2.根据电机型号和现场情况，选择37KW通用变频器，参数设置如下；
参数代码
参数设置
备 注
参数代码
参数设置
备 注
d0.03
1
外部启动
d3.28
40HZ
运行速度3
d0.17
40S
加速时间
d3.29
50HZ
运行速度4
d0.18
40S
减速时间
d8.00
0101
PLC运行
d0.19
50HZ
上限频率
d8.02
30S
1运行时间
d0.20
20HZ
下限频率
d8.04
30S
2运行时间
d3.26
20HZ
运行速度1
d8.06
60S
3运行时间
d3.27
30HZ
运行速度2
d8.08
30S
4运行时间
三.改造后效果
1.电动机不需长期高速运行，工作电流大幅度下降，节电效果显著；
2.由于变频器取代了液耦调速，消除了机械及液耦高故障率的缺陷，设备维护费用降低；
3.电动机运行振动及噪声明显下降，轴承温度也有很大的下降；
4.交流变频调速器，以适用性强、可靠性高、操作使用方便等优点，受到用户的欢迎。关键词：
摘要：核工业西南物理研究院建于1965年，隶属中国核工业集团公司，是我国最早从事核聚变能源开发的专业研究院；是我国磁约束核聚变领域唯一获得过国家科技进步一等奖的单位；为我国核聚变能源开发事业做出了重要贡献，在国际上享有较高的声誉。
一、项目背景
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核工业西南物理研究院建于1965年，隶属中国核工业集团公司，是我国最早从事核聚变能源开发的专业研究院；是我国磁约束核聚变领域唯一获得过国家科技进步一等奖的单位；为我国核聚变能源开发事业做出了重要贡献，在国际上享有较高的声誉。
中国环流器二号A（HL－2A）是核工业西南物理研究院与德国马克斯?普朗克等离子体物理研究所(IPP)科技合作建设而成的磁约束核聚变实验装置；是我 国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置。2009年在HL－2A装置上首次实现了偏滤器位形下高约束模式运行，这是我国磁约束聚变实验研究史上具有里程碑意义的重大进展，标志着我国磁约束聚变能源开发研究综合实力与水平得到了极大的提高。
为保证环流器二号装置（HL-2M）能量的充足供应，机组采取机械储能、脉冲放电工作方式。利用合康提供的HIVERT-Y6/1200（6kV/10000kW）高压水冷变频调速系统拖动8500kW电机进行变频调速，以满足不同工况下脉冲发电机组的启动、放电跟踪和再加速要求，并根据中央控制系统指令进行自动控制。
二、总体方案
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在国内此种负载用途应用属于首例，我公司非常重视，从研发到生产特别成立专项小组来完成这具有重要意义的项目，拿出公司最强的技术力量来确保此项任务的圆满完成。
根据技术参数，选用HIVERT-Y6/1200高压变频装置，额定输出电流为1200A，适配电机功率为10000kW。由手车断路器式自动旁路柜、启动柜、主变压器柜、功率单元柜、控制柜、水循环系统、接线柜等几部分组成。
该项目结合脉冲发电机组的工况特性，融入了全数字矢量控制、IGBT并联设计、叠层母排技术、单元制动功能、水冷散热方式等多项高端技术。
设备具备如下优势：
1.全数字矢量控制，系统采用转速、电流双闭环调速系统；电流环采用PI调节器，实现简单，并能获得较好的电流跟踪性能。速度环采用PI调节器，能有效地限制动态响应的超调量，加快响应速度。
2.IGBT并联设计，采用了选进的并联均流技术，有效提高了电流密度，具有均匀热分布、灵活布局以及较高电气性能等优势。
3.叠层母排技术，以更低的电压降实现高电流承载能力，容易散热冷却, 温升更小，可有效减少内部杂散电感减少内部寄生电感；降低尖峰电压，保护IGBT。
4.单元制动功能，有效解决变频器在减速运行或者对电机进行制动时，因电机反馈给变频器能量引起的单元母线过压问题。
5.全封闭式水循环散热方式，提高了散热效率，变频器温升小，温度恒定，有利于设备稳定运行；体积小，重量轻，结构更紧凑。
1、HIVERT-Y系列变频装置主电路图
1.1、一次回路及保护
HIVERT系列高压水冷变频器采用交-直-交直接高压（高-高）方式，主电路开关元件为IGBT，功率单元采用串联，叠波升压，充分利用高压变频器的成熟技术，具有很高的可靠性。 隔离变压器为三相干式整流变压器，风水冷。变压器原边输入可为任意电压，Y接；副边绕组数量依变频器电压等级及结构而定，6kV系列为18个，延边三角形接法，为每个功率单元提供三相电源输入。为了最大限度抑制输入侧谐波含量，同一相的副边绕组通过延边三角形接法移相，绕组间的相位差由下式计算：
移相角度 = 60?/ 每相单元数量
由于为功率单元提供电源的变压器副边绕组间有一定的相位差，从而消除了大部分由单个功率单元所引起的谐波电流，所以HIVERT变频器输入电流的总谐波含量（THD）远小于国家标准5%的要求，并且能保持接近1的输入功率因数。三相输出Y接，得到驱动电机所需的可变频三相高压电源。右图为6kV（六单元）、变频器系列的电压叠加示意图。
右图为六个690VAC功率单元串联时，每个功率单元输出的电压波形及其串联后输出的相电压波形示意图，可以得到6～0～-6共13个不同的电压等级。增加电压等级的同时，每个等级的电压值大为降低，从而减小了dv/dt对电机绝缘的破坏，并大大削弱了输出电压的谐波含量。
5.png6.png
1.2、二次回路及控制
控制系统由控制器，IO板和人机界面组成。控制器由三块光纤板，一块信号板，一块主控板和一块电源板组成。各部分之间的联系如下图HIVERT变频器控制系统结构图所示。
2、变压器柜
高压水冷变频器采用干式移相隔离变压器。绝缘等级为H级。额定容量为12500kVA。综合考虑现场实际情况、投资、运营、可靠性及维护成本，采用风-水冷却系统方案。
风路循环为：冷却变频器后的热空气由风机从柜顶导出，通过风道循环至换热器，换热器中通有冷却水，从而使空气得以冷却降温，冷却降温后的空气再次进入变频器对变频器进行冷却，如此进行循环冷却。F3PU06-0N 数量 9
F3PU10-0N 数量 9
F3SP21-0N 数量 18
F3YD64-1A 数量 22
F3XD64-3N 数量 21
F3LC21-1N 数量 18
F3NC02-0N 数量 10
F3NC01-0N 数量 9
F3WD64-3N 数量 5
F3BU06-0N 数量 18★厦门兴锐嘉进出口贸易有限公司
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