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冗余变频驱动系统如何满足高可靠性应用场合

某些工艺连续性要求非常高的场合,如石化、冶金等行业的部分关键工艺,一旦设备发生故障,将导致巨大的经济损失甚至发生安全事故。因此,要求生产设备具有极其高的可靠性,要求连续运行数万小时不停机。常规变频器不能满足这种高可靠性应用场合。

针对上述要求极高可靠性的应用,能传电气推出了一种变频器双机热冗余驱动的方案。两套变频器驱动一台电机运行,互为热备,其中任意一套变频器故障时,可瞬时切换至另一套变频输出,从而保证系统连续运行不受影响,同时也可实现任意一台设备的在线投退功能,便于检修维护,大大提高了系统的可靠性,可达500ppm/年

运行方式示例如下图:正常运行时QF1,QF2,K1,K2均闭合,VFD 1#驱动电机运行,VFD 2#处于热备状态并实时检测电机的运行状态,且VFD 2#通过同步光纤获得VFD 1#的运行状态和控制变量等信息。VFD 1#发生一般故障(包括进线电源断电)时,立即切换至VFD2#,然后再断开K1,切换时间在1ms以内;VFD 1#发生极端故障时,先断开K1,然后再切换至VFD 2#,切换时间在200ms内。此后,可将QF1断开,对VFD 1#进行检修,VFD 1#恢复正常后,依次合上QF1,K1,VFD 1#自检通过后自动切换为热备状态。

图1

技术特点:

  • 变频器双机热冗余,任意一台变频器的投退不影响电机的正常运行

  • 两台变频器主控系统之间通过高速同步光纤通讯,该同步光纤也实现冗余

  • 一般故障切换时间<1ms,重大故障切换时间<200ms

  • 支持有速度传感器矢量控制/无速度传感器矢量控制

两台变频器针对一般故障的试验切换波形如下图,实际切换时间788us,切换过程中,电机转速基本无波动。

图2


本公司的全系类高压变频器和低压工程型变频器均能配置该高可靠冗余设计技术,确保用户关键设备长期安全连续运行。

EVFD整机1 600 450

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