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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advant control system 6000 synchronous drive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的功能。它所使用的功率元件是IGCT（Integated Gate Commutate
2、d Thyristor），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32.3340Hz交流3150V。二 硬件组成本厂的ACS6000中压传动系统包括两个ARU（Active Rectifier Unit）整流单元，两个INU（Inverter Unit）逆变单元，两个CBU（Capacitor Bank Unit）电容单元, 一个VLU（Voltage Limiter Unit）电压限幅单元，两个COU（Control Unit）控制单
3、元，两个EXU（Excitation Unit）励磁单元，一个WCU（Water Cooling Unit）水冷单元和三个TEU（Terminal Unit）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1ARU（Active Rectifier Unit）整流单元和INU（Interface Unit）逆变单元ARU的作用是将交流整流成直流，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（Anti Saturation Equipment）防磁饱和板。图2是ARU主回路的电
4、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、VC2，两个零电位二极管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。2CBU(Capacitor Bank Unit)电容单元和VLU（Voltage Limiter
5、 Unit）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21.6mF的水冷电容，以及一个接地刀闸。图33EXU(Excitation Unit)励磁单元EXU是ACS6000的励磁单元。EXU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44WCU(Water Cooling Unit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
6、值0.5，本套系统还包括一个离子过滤器。图55COU(Control Unit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(Application and Motor Controller)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66ACC(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
7、）将CBU上的接地开关搬到不接地的位置（开关是纵向的且“GROUNDING ISOLATOR UNLOCKED”指示灯不亮）；（3）如果手操板（CDP312）上都显示“READY ON”，那么可以按COU1门上的“SUPPLY ON”按钮，等待一分钟；（4）从COU1左边的手操板上可以看到“DC VOLTAGE”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，“DC VOLTAGE”升到4850伏，在COU1右边的手操板上和COU2上的手操板上可以看到“READY RUN”，上电结束。2从操作台上电（1）ACS6000控制电源上电（在ACC1
8、左侧柜门的第二个开关）；（2）将CBU上的接地刀闸开关搬到不接地的位置（开关是纵向的）；（3）如果手操板（CDP312）上都显示“READY ON”，则从操作台上可以上电。3停止电机（1）从操作台上停止电机有三种方式：按停止（STOP）按钮、按快停（FAST STOP）按钮、按急停（EMERGENCY STOP）按钮；（2）从ACS6000上也可以按快关（EMERGENCY OFF）按钮来停止电机； 四 ACS6000的故障处理1从CS2的HMI上能检查故障和报警信息,从手操板上可以检查更详细的报警信息；2从用户手册上可以检查相应的信息内容；3一定要查看故障时间。因为一个故障可能导致其他故障，
9、通过故障时间找到第一个故障。4如果故障比较严重，那么用电脑连接到COU1的branching unit板。检查详细故障信息。5看故障LOGGER，并存成.TXT的文件。从故障LOGGER可以看到故障时间。6从FAULTED NODE (ARU/INU1/INU2)上传datalogger1和datalogger2。保存这个图片。试着去调查故障的原因。7从FAULTED NODE (ARU/INU1/INU2)上传参数。看参数EPLD First fault。把参数保存成.TXT的文件。8如果故障在EXU里，那么用电脑连接到CBB板并按照上面的步骤去做。 五 结束语 经过半年时间的运行，ACS6000中压传动系统性能稳定，可靠性高，成功的轧制了不锈钢等一系列高钢级管材，此系统能力超原设计的百分之八。 限于篇幅，文章内容不尽全面、详细，希望各位同仁共同探讨。
