ABB的ACS6000传动系统提升机..doc

目 录 1 概述 1 1.1 提升系统结构 1 1.2 ACS6000sd传动系统 1 1.2.1 ACS6000sd的主要特点 1 1.2.2 同步电动机主要数据 3 1.2.3 ACS6000sd同步机调速系统配置 4 1.2.4 ACS6000sd同步机调速系统技术性能 6 1.2.5 ACS6000sd外部控制 6 1.2.6 变频装置提供如下的必要保护 6 1.2.7 ACS6000sd调速系统调试维护工具 7 1.3 提升机过程控制及安全保护系统 7 1.3.1 提升机过程控制系统 8 1.3.2 行程监控系统 10 1.3.3 装卸载控制系统 10 1.3.4 人－机接口系统（HMI） 10 1.3.5 控制网络通信系统 11 1.3.6 提升设备主要数据 11 1.3.7 给定的速度图、力图、功率图 11 2 PWM脉宽调制可逆整流器原理 14 2.1 PWM整流器的基本原理 14 2.2 矢量控制理论 15 2.3 电流开环、电压闭环控制系统 17 2.3.1 系统结构 17 2.3.2 θ的物理概念及检测 17 2.3.3 Ed的物理概念及检测 18 2.3.4 仿真分析 19 2.4 电压闭环、电流闭环控制系统 20 2.4.1 系统结构 21 2.4.2 仿真分析 21 2.5 三电平电压源型PWM整流器原理 23 2.5.1 功能 23 2.5.2 电路结构 23 2.5.3 电路原理 23 2.6 滤波电感和滤波电容的参数选择 25 2.6.1 交流侧滤波电感的选择 25 2.6.2 直流电压的选择 27 2.6.3 直流侧电容的选择 28 3 同步电动机直接转矩控制系统 30 3.1 系统结构 30 3.2 磁链控制 30 3.2.1 电压与磁链空间矢量的关系 31 3.2.2 六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场 32 3.2.3 圆形磁链轨迹的跟踪控制 33 3.2.4 磁链模型 35 3.2.5 扇区的判断 35 3.3 转矩控制 35 3.3.1 转矩的控制理论 35 3.3.2 转矩模型 37 3.4 励磁电流及功率因数控制 40 3.4.1 励磁电流的期望值 40 3.4.2 励磁电流控制 41 3.5 凸极同步电动机直接转矩控制系统仿真结果 41 3.5.1 仿真所选的凸极同步电机参数 41 3.5.2 仿真系统的组成 42 3.5.3 凸极同步电动机直接转矩控制系统的仿真结果 42 4 ACS6000sd传动系统 47 4.1 脉宽调制整流器 47 4.1.1 单元电路 47 4.1.2 整流器直流电压控制原理 51 4.2 励磁整流装置（EXU） 51 4.2.1 主电路 52 4.2.2 电流控制电路 52 4.2.3 故障检测与保护 53 4.3 逆变器（INU） 53 4.3.1 单元电路 53 4.4 速度给定与控制 55 4.4.1 速度给定 55 4.4.2 速度控制 61 4.5 整流变压器容器 65 附图 67 5 传动系统的操作电路 78 5.1 整流电路的操作方式 78 5.2 启动操作 78 5.3 停机操作 79 5.4 紧急断电操作 80 5.5 硬件操作电路 81 5.5.1 主断路器合闸操作 81 5.5.2 主断路器分闸操作 82 5.5.3 紧急停车与复位操作 83 5.5.4 紧急断电与复位操作 84 5.5.5 励磁接触器分闸电路 85 6 故障分析与维护 86 6.1 故障分析 86 6.1.1 概述 86 6.1.2 故障分类（FAULT CLASS） 86 6.1.3 故障内容 87 6.1.4 故障保护动作分类 87 6.1.5 故障记录工具 88 6.1.6 故障分析举例 88 6.2 调试与维护工具 90 6.2.1 CDP控制面板 90 6.2.2 Drive Windows调试与维护软件 91 6.3 参数表 92 6.4 运行过程示波图分析 97 附录：CDP控制面板操作 99 潘北矿主井提升机ABB电控系统 —同步电动机交－直－交可逆变频直接转矩控制系统 1 概述 潘北矿主井提升机电力传动方案采用ABB公司的ACS6000sd交—直—交变频同步电动机直接转矩控制系统。 1.1 提升系统结构 提升系统结构如图1-1所示，其中电控系统包括： 1）提升机传动系统 采用ABB公司的ACS6000sd交—直—交同步电动机变频调速系统 2）提升机过程控制系统 （1）过程控制PLC系统 （2）行程监控PLC系统 （3）装卸载控制系统 （4）H