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摘 要: 罗克韦尔PowerFlex7000变频器在九洲中压变频实验站测试系统中作为变流逆变器使用，由于本身属于电流源型变频器，具有四象限运行功能，能够实现能量的回馈和对电机的制动，先进的矢量控制技术，可以实现各种复杂多变的负载特性，在模拟电机负载方面起到了其他变频器无可替代的作用，实现了变频器出厂之前的满负荷测试。
关键词:PowerFlex7000，电流源型，矢量控制，能量回馈
ABSTRACT: A Rockwell PowerFlex7000 Variable Frequency Drive is used in JiuZHou Electric medium voltage drive test bay as the converter. Because of it belong to the current source drive, it has the function of the four quadrant, it can achieve the energy feedback and make the motor brake, and also has the advanced vector control technology, so it can achieve all kinds of load test, there are no other drives can replace it in simulate motor load. PowerFlex7000 drive has ability to achieve the full load test before the drive leave factory.
Key words: PowerFlex7000, Current Source Type, Control by vector, energy feedback
1 引言
随着经济的飞速发展，能源问题日益成为越来成为人们最关心的问题，能源分可再生资源和非可再生资源，当非可再生资源越来越短缺的时候，如何节约能源，便是当前最需解决的问题。当前工业用电成本不断加大，为了降低成本，调速设备在工厂中得到了广泛的应用，伴随着技术的不断成熟，变频调速设备在工业中倍受欢迎，由此在变频器市场引发的竞争是日益激烈，特别是在中压变频器的市场竞争更加残酷。如果谁能够在市场竞争中占据一定的优势，那么谁就能笑到最后。
哈尔滨九洲电气与美国罗克韦尔公司合作共同建立了亚洲最大的中压变频实验基地——哈尔滨九洲中压变频实验站，能够完全实现中压变频器出厂前的满载测试，满足不同用户的实际需求。哈尔滨九洲变频实验站采用的是罗克韦尔自动化公司生产的PowerFlex7000型中压变频器作为实验站主体，实现中压变频器在出厂前模拟现场完成满负荷带载测试。有效的保证了变频器的质量。
2 PowerFlex7000型变频器的结构与特点
2.1 PowerFlex7000型变频器电路结构
PowerFlex7000是罗克韦尔自动化公司的第三代中压变频器。它的PowerFlex系列变频器融合了先进的技术，嵌入了通信功能，在多平台、网络、操作员界面编程和硬件方面具有强大的通用性。PowerFlex 7000是通用的独立式中压变频器，可以控制标准的同步或异步交流电动机的速度、转矩、方向、起动和停机。它适用于广泛的标准和特殊应用如风机、泵、压缩机、搅拌机、输送机、窑炉、风扇式泵和试车台。这些应用的主要行业包括石油化工、水泥、采矿和冶炼、发电和供水/废水处理。
PowerFlex7000型变频器不同于世界上其他厂家生产的中压变频器，它是世界上唯一的电流源型中压变频器，根据电流源型变频器的技术特点，它很容易实现四象限运行，比电压源型变频器控制更加简单，可靠。电机可以正反方向以电动机或发电机方式运行，当电机以发电机工作方式时，能量可回馈电网，再生制动，这就为九洲中压变频实验站进行满负荷测试实验提供了可能。
PowerFlex7000型变频器属于电流型中压变频器，它具有结构简单，元器件数量少，四象限运行，同时具有矢量控制功能等特点。图1中所示的是PWM控制方式的无输入变压器的电流型变频器的电路拓扑结构图。
图1 电流型变频器电路拓扑图
电路结构为交-直-交型，功率器件采用对称门极换流晶闸管（SGCT），对于6KV电压等级的变频器，每个桥臂采用3只耐压为6500V的SGCT串联，具有IGBT的全部优点，并能阻断双方向的电压，减少使用器件的数量，使驱动和吸收电路进一步简化，性能更加优越。
2.2 PowerFlex7000型变频器的工作原理
[$page] PowerFlex7000型变频器电路部分，分为高压主回路部分和低压控制回路部分。高压主回路功率单元部分也分两部分，整流侧（Rectifiers）和逆变侧（INVERTER）。三相6000V进线电源首先经过 AC LINE REACTOR （进线交流电抗器），进线侧交流电抗器可以提供额外的滤波功能和电流限制特性防止发生进线短路故障。然后进入整流侧，整流侧是由SGCT或SCR（对于18脉冲）组成的整流器将交流变为直流，在经过直流电抗器（DC LINK ）到逆变侧，通过脉宽调制方式，将直流变成交流，再通过电机侧滤波电容进行滤波，将近乎完美正弦电流电压波形输出到电机。低压控制回路部分包括显示操作界面，低压电路，各种控制电路板，不间断电源（UPS）等。
