高压变频器广泛应用于冶金、化工、矿业、船舶等众多工业领域,在降低电机能耗、提高传动系统的控制水平、变频软起动以及提升设备功率因数和效率等方面取得了用户的广泛认可。高压变频器存在电压等级较高、拓扑结构复杂、测试困难等问题,为了保证高压变频器高效、安全、可靠运行,在工业实际的 “研发—生产—试验”的产品迭代环节中,研发测试工程师要反复修改控制器参数、电路参数以进行一系列不同工况下高压变频器测试,基于半实物仿真支持任意拓扑模型搭建且高度精确的特点,采用HIL半实物硬件在环进行高压变频器研发测试已然成为现在主流趋势。
基于MT 8020超强的CPU性能以及超高的FPGA计算精度,可将电网、移相变压器和不可控整流部分运行在8020实时仿真器的CPU上,级联H桥和电机部分运行在FPGA上。
控制侧采用MT 1070 快速原型控制器,运行高压变频器系统的控制算法并发出PWM信号控制 MT 8020中实时运行的级联H桥;MT 8020 和 MT 1070 之间通过真实物理IO来交换信号,实现一个真正的 HIL(硬件在环)仿真测试系统。
针对软件性能方面测试,需要在VF控制以及开环矢量控制下进行满载空载测试以及参数辨识功能测试,保证控制器性能正确。
变频器必须符合IEEE519-1992及中国电网对谐波的严格要求,高于国标GB/T14549-93标准对谐波失真的要求,保证变频器电网侧电流近乎为完美正弦波,不会对电网造成谐波污染。
高压变频器应具备飞车启动功能,当电机还在旋转时能够保持正常启动,即确保电机在调速范围内的任何转速下,无需停车即可直接无冲击启动高压变频调速系统。
高压变频器对电网电压波动应有极强的适应能力,在-20%~+15%电网电压波动范围内能满载输出。变频器应具有高压瞬间失电再起动功能,变频器瞬时失电后,5个周波之内,变频器运行不受任何影响。如果超过5个周波,变频器自动降额运行,待输入电压恢复正常后,自动重新提升输出频率到给定值,此过程由加减时间控制不应有初始化时间。