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NC HVVF系列高压变频器在某空气动力研究院2*1.5米声学风洞项目上的应用


引言

随着技术的发展,噪声指标在军用或民用飞行器以及地面交通设备的性能参数中占据越来越重要的地位,关于这些设备的噪声性能以及相应的噪声控制技术也逐渐成为空气动力学研究中的重点内容。而高压变频器作为空气动力地面试验台的驱动设备,所需要的性能要求较高,主要体现在变频器的输入输出谐波控制、转速精度的要求、转矩响应的速度、抗干扰等方面。上海能传电气有限公司推出的NC HVVF系列高压变频器经历多年实际应用经验积累,采用高性能有速度传感器矢量控制算法,控制精度高,运行可靠,完全满足空气动力地面试验台的技术要求。

本文主要介绍上海能传电气有限公司的NC HVVF系列高压变频器在某空气动力研究院2*1.5米声学风洞项目(以下简称“中航风洞项目”)的应用情况。变频器采用一拖一方案,型号为:NC HVVF 10/6-2000,变频输出侧配LC滤波装置。

风隧道-02

风洞模拟图

某空气动力研究院2*1.5米声学风洞项目上的应用

本项目为声学风洞测试台,不仅要求较高的转速、转矩的控制系统,同时现场精密测量测试仪器较多,要求变频系统具有较强的抗干扰能力,能在电子噪声,射频干扰及振动的环境中连续运行,且不降低系统的性能。

上海能传电气有限公司为某空气动力研究院2*1.5米声学风洞项目提供了可靠的解决方案。在常规高压变频方案的基础上,就行优化配置,确保满足现场测试台的使用要求。一次系统方案图如下:

图3 变频系统单线图


变频系统单线图

本项目共有1台1550kW-6kV测试台电机,网侧电压10kV,变频器功率按1.2倍长期过载配置,主要包括变压器柜、功率单元柜、控制柜、输出滤波柜等。针对本项目的主要功能特点描述如下:

  • 配合试验台完成各项目测试功能

  • 36脉冲整流,10kV输入,输入谐波低,保证网侧其他设备安全可靠运行

  • 11相电平21线电平PWM输出,输出配置LC滤波装置,保证输出波形更好,输出du/dt更低,变频器输出波形不会引起电机的谐振,转矩脉动小于0.1%

  • 控制系统无风扇防尘、无硬盘设计,工业级,全封闭,柜门采用抗干扰密封条设计

  • 功率单元采用光纤信号传输,抗干扰能力强

  • 系统配置编码器,采用4倍频的控制算法,保证电机的转速精度控制在0.02%以内

  • 整套变频装置具有较强的抗干扰能力,能在电子噪声,射频干扰及振动的环境中连续运行,且不降低系统的性能

  • 配置触摸屏,实现系统的参数设定、监控操作、状态显示、数据存储与查询等功能

图4 风洞现场照片

风洞现场照片

图5 NC HVVF高压变频器现场照片

NC HVVF高压变频器现场照片

结束语

NC HVVF系列高压变频器采用电压源型单元级联拓扑结构,直接高压输入,直接高压输出,高压变频器和电机之间无需任何升压装置,具有转速控制精度高,转矩响应快,可靠性高等技术特点。

某空气动力研究院2*1.5米声学风洞变频器采用一拖一方案,整套系统通过优化配置(包括:输出滤波装置、编码器、抗干扰措施、四倍频控制算法、负载观测器等),完全满足现场特殊工况的运行要求,为其他的风洞测试台驱动选型提供了可参考案例。


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