HD92高压变频器在橡胶挤出机的应用

器输出频率0~50Hz；

与高压开关柜联锁信号：

1）合闸允许：常开接点，闭合有效，此信号串联在供电高压开关柜的合闸回路中，当变频器自检完成或系统处于工频状态时，信号闭合，允许用户合高压电；

2）高压跳闸：常闭接点，断开有效，此信号并联在供电高压开关柜的分闸回路上，当变频器发生重大故障或急停信号有效时，分断用户高压电；

变频器DO信号：

以上输出信号全部为独立无源干接点，默认为常开接点，闭合有效，容量大小为250V AC 5A。

变频器DI信号：

以上输入信号仅需客户提供独立无源干接点，脉冲信号，除急停外，其它信号均默认为常开接点，闭合有效；

变频器AI信号：

变频器AO信号：

四、汇川高压变频方案优势

1、先进的异步电机磁链闭环矢量控制算法

HD92系列高压变频器具备独有的磁链闭环矢量控制技术，基于电机d-q轴数学方程式解析，通过对电机的磁链、电流进行解藕，完成对磁链、电流闭环控制。从矢量控制最基层的角度全面掌握电机运行曲线，实现了对电机的磁链闭环矢量控制。控制算法框图如下：

这种矢量控制算法在保持较高动态性能的基础上，克服了转子电阻、电感参数对调速系统性能的影响。对电机转速控制精度高，加速时电流环响应快，低频运行时转矩响应可达750rad/s，并且能够实现更高的节电效率。磁链闭环矢量控制算法解决了挤出机启动转矩大，加速大电流，稳速精度高等高要求，保证了产线可靠运行。

2、可靠的非对称机械旁路技术

汇川HD92高压变频器功率单元采用两电平拓扑结构，输出采用机械旁路设计，整个功率单元由全桥整流、直流滤波、逆变三大部分组成，功率单元拓扑结构如下：

功率单元整体拓扑结构为交一直一交三相整流/单相逆变输出结构.整流侧为二极管三相全桥整流，将输入的三相交流整成直流，并通过电容器滤波。逆变侧为IGBT模块H桥单相逆变，通过对逆变桥进行SPWM控制，得到正弦的单相交流输出。其中每个单元均配备了机械旁路功能，同时采用非对称旁路技术，可靠性与稳定性大大提升。

如上图所示，HD92系列高压变频器采用单元级联方式，当其中某个单元出现故障后，通过非对称旁路技术可以使系统不停机运行。HD92的非对称技术可以实现比传统旁路方案更高的电压输出幅值，电压输出能力相比传统方式最高能提高20%，这使得整个系统的可靠性大大提高。

3、柔和快速的飞车启动功能

HD92系列高压变频器具备飞车启动功能，能够在未知电机旋转速度的状况下启动变频器，变频器自动进行频率搜索，直至搜索到与电机实时旋转频率相符的频率，此时变频器输出相应频率，并控制电机旋转至指定频率，此技术能有效减少瞬间停电对挤出机生产的影响以及对电网的冲击，避免了胶料因意外停机凝固在螺杆中的情况。现场调测时的波形图如下。

3、智能贴心的开闭环自动切换技术

为提高系统的可靠性，HD92具备闭环控制与开环控制的无扰切换，即在编码器出现故障的情况下不停机。HD92变频器将在0.05秒内无扰的切换至开环运行，不会影响现场的生产。开闭环无扰切换波形如下图：

五、现场应用图片

变频器现场应用图

操作台监控界面

六、结束语

近年来，中国橡胶工业发展较快，在橡胶工业快速发展的推动下，橡胶技术与装备也得到了长足发展。橡胶挤出机作为橡胶生产中的主要加工设备，与其他橡胶加工设备相比，由于其应用领域广泛、用途不断扩展，显示出了巨大的发展潜力。此次汇川技术HD92系列高压变频器成功应用在挤出机设备主电机上，也是汇川技术在不断开拓新工艺点，推广市场工艺型变频设备征途的一个缩影。与此同时，作为国内高压变频行业在挤出机应用上第一个吃螃蟹的厂家，这次成功应用也证明了汇川HD92产品的高性能与高可靠性。

汇川技术有限公司依托多年的自动化行业的应用经验，对橡胶行业的变频改造具有独到的方案解决能力。汇川技术有限公司生产的高压变频器为采用矢量控制技术的高性能变频器，产品适用于冶金、电力、化工、市政等多个应用领域。(end)