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科孚德变频器电气、电路分析 简介 科孚德变频器在东汽机组中应用的比较广泛，但采用的是双向变频器，变速恒频控制回路多，控 制部分复杂。本文从科孚德变频运行流程、电气部分及一些故障处理进行了一些分析。 一、科孚德变频器的介绍 1、科孚德变频器组成主要由整流（交流变直流）模块、滤波回路、逆变（直流变交流）模块、制 动单元、驱动单元、检测单元及信息处理单元等组成的。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电 路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成 交流电。 2 、科孚德变频器核心部分包括与电网相连的网侧变流器 （NPR ）和与发电机转子相连的机侧变流 器(MPR) ，二者之间通过直流母线连接。变流器通过控制器实施控制。控制器通过变流器控制发电机 转子侧的电流来实现对发电机有功功率和无功功率的控制。 双馈型风力发电机组系统构成图（科孚德变频器） 二、科孚德变频器工作原理 1. 科孚德变频器主要通过控制三相异步发电机的转子的励磁电流大小来实现机组的稳定运行 和恒频输出，三相异步发电机的定子绕组通过定子接触器连接到风机变压器的低压侧，转子通过变流 器连接到并网点上。 2. 发电机定子通过定子接触器与 690V 的电网相连。转子回路通过由 IGBT 构成的变频器（MPR ） 给发电机提供电压，其频率也会根据不同的转速而变化，在电源的主进线回路安装有断路器，主要起 到保护主电源回路的功能。变频器网侧通过主接触器与电网相连，从电网获得电能输入，网侧模块采 用三相全桥电路，在发电机亚同步转速时，将从电网输入的 690V50 HZ 的三相交流电逆变成直流电， 给直流母线进行充电 （至1080V），并在负载波动和电网输入波动的情况下，保持整流输出直流电压 稳定。 3. 转子侧模块在发电机为亚同步转速时 （FD1500 同步转速为 1500），将直流电逆变成三相交 流电供给发电机转子绕组进行励磁 ，在发电机为超同步转速时，工作在逆变状态下，向电网馈送能量 并通过矢量控制算法来调整网侧输出的功率因数, 工作在整流状态下 ，实现能量的双向流动，通过调 节、控制转子的励磁电流的频率实现发电机的变速恒频运行，调节励磁电流额幅值和相位可以控制发 电机电势的相位和幅值，从而控制定子输出的有功和无功功率 ，通过 du/dt 电抗器用于避免因电压变 化率过大造成发电机转子绕组匝间绝缘损坏。 三、科孚德变频器与 DEFI 主控之间的数字量信号与模拟量信号的交互 科孚德变频器在检查故障时，经常因为断线导致故障原因查找时判断不准确，以及更换备用线如 何选取 问题影响故障处理及时性，下面表内根据 DEFI 主控与科孚德变频器之间信号传输逻辑、主要 信号线定义及连接端口进行介绍。 1、科孚德变频器与 DEFI 主控的主要数字量信号交互逻辑 1）数字量信号的介绍 ： 数字量信号主要是开关量信号 ，在控制器内用 0/1 表示，机组采用 24VDC 和 0V DC 进行反馈， 所以即使混入了其他干扰信号，只要干扰信号的值不超过规定值范围，就可以反馈出原来的信号，具 有很好的抗干扰性。 2 ）主要数字量信号 （输入/ 输出）的反馈逻辑 ★网侧控制板（A301A10 ）的 X 15:24→X 9:17 超速→X 5.009 →变频器超速 ★机侧控制板 （A311A10 ）的 X 15:22→k 116k4:12 \ 11→X 9:18 →X 5.209 →变频器运行准备好 ★机侧控制板 （A311A10 ）的 X 15:20→X 9:33 →X 5.017 →变频器故障 ★网侧控制板 （A301A10 ）的 X 15:18→X 9:36 →X 5.218 →变频器报电网故障 ★X 9:1 （24VDC ）→X 10:4a→X 10:4e→E006K8:22\ 21 →X 9:40 →X 5 :220→断路器断开 ★ X 9:1 （24VDC ）→X 10:4a→X 10:5a→k116k2 :14 \ 11→E017K3:43\ 44 →N010k7 :12/11→X 9:19 →X 5.010 →变频器正在加热 ★主控给变频器系统复位→X 5 .207→X