1 工作原理荣信RHVC系列第五代高压变频器根据不同的电压等级、负载状况以及用户的要求，提供多种串联级数的高压变频器，但不论串联级数多少，其基本工作原理都是一致的。

下面以常用的6kV，5级功率单元串联的荣信RHVC系列第五代高压变频器为例，介绍其工作原理。

1.1 系统连接电路荣信RHVC系列第五代高压变频器的典型系统连接电路如图 4-1所示变压器的原边通过高压真空接触器K1连接到母线电网，母线电压经多组副边绕组降压移相后，输入到变频器功率单元输入侧，功率单元输出侧经串联后驱动高压电动机工作。

可以选配高压旁路柜，通过旁路柜中的高压真空接触器K1连接到母线电网，通过旁路柜中的高压隔离开关K2连接到高压电动机，出现故障时，可以通过闭合旁路柜内的高压隔离开关K3使高压电动机工作于工频运转状态。

运行前，通过充电电阻向变频器功率柜内功率单元充电，以减小充电电流，保护功率单元内的整流模块及电容在充电过程中的安全。

充电结束后，自动将充电电阻分断，闭合高压真空接触器K1，进入工作状态。

1图4-1 典型系统连接主回路通过变频器柜内置的传感器，可以直观而准确的显示荣信RHVC系列第五代高压变频器的输入输出电压电流。

1.2 主电路（6kV电压等级示例）荣信RHVC系列第五代高压变频器的主电路如图4-2所示。

通过主电路图，可以直观的了解变压器的副边绕组与功率单元以及各功率单元之间的电路连接方式，具有相同标号的3组副边绕组，分别向同一功率柜（同一级）内的三个功率单元供电。

第一级内每个功率单元的一个输出端连接在一起形成星型连接点，另一个输出端则与下一级功率单元的输出端相连，依此方式，将同一相的所有功率单元串联在一起，便形成了一个星型连接的三相高压电源，驱动电动机运行。

3图 4-2 荣信RHVC 系列第五代高压变频器主电路在变压器中，具有相同标号的副边绕组相位一致，标号不同的副边绕组之间具有一定的相位差，可以消除电网中因功率单元内电力电子器件工作而产生的谐波电流，输入电流的总谐波含量（THD ）远小于国家标准5%的要求，并且能保持接近1的输入功率因数，极大的改善了网测电源的质量。

图 4-3和图 4-4分别为实测的荣信RHVC 系列第五代高压变频器输入电压波形和电流波形。

图 4-3 荣信RHVC 系列第五代高压变频器输入电压波形 图 4-4 荣信RHVC 系列第五代高压变频器输入电流波形1.3 电压叠加原理荣信RHVC 系列第五代高压变频器的输出电压由多个功率单元的输出电压相互叠加而成。

6kV 、5级功率单元的电压叠加原理如图 4-5所示。

图 4-5 荣信RHVC 系列第五代高压变频器电压叠加原理电网电压为6kV ，变压器的副边输出电压（即功率单元的输入电压）为690V ，每个功率单元的最高输出电压也为690V ，同一相的五个单元串联后，相电压为690V ×5=3450V ，由于三相连接成星型，线电压为1.732×3450V ≈6000V ，达到电网电压的水平。

功率单元的基本拓扑为交—直—交三相整流/单相逆变电路，其主回路如图 4-6所示。

U VR S T图 4-6 功率单元主回路功率单元主要由整流电路、逆变电路、控制电路、驱动电路、故障检测电路、通讯电路、指示电路等组成。

功率单元的整流电路将变压器副边绕组提供的三相交流电源整流为脉动的直流电源，经过电容滤波后，可以得到稳定的直流电源。

通过对IGBT 组成的逆变桥进行正弦调制的PWM 控制，可得到等效正弦的单相交流输出。

每个功率单元都能显示自己的工作状态和故障信息等。

当功率单元发生故障后将会向控制系统发出信号，控制系统将会及时的处理。

2 控制系统2.1 系统组成控制系统的核心部分是由荣信公司自主研发的基于高速串行背板总线技术的控制机，实现分布式处理，由它来实现PWM 波的生成控制，快速保护及网络通讯控制等功能，同时用于开关量和模拟量信号的逻辑处理，运行和故障联锁，可以和用户现场灵活接口，可以扩展至42台控制机组进行并行计算。

控制柜与变频功率单元之间采用光纤通讯技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能。

2.2 变频器基本功能2.2.1 控制模式设定矢量控制模式或V/F控制模式2.2.2 本地远程设定触摸屏设定、远程端子或上位机设定。

2.2.3 运行数据显示及记录●可显示变频器运行状态及参数●自动记录变频器运行状态及参数●用户和维护人员可查询运行记录2.2.4 故障自诊及报警具有故障自诊断与查询功能,向用户显示报警发生的故障及位置,同时切断故障部分,并可查询故障的履历。

2.2.5 完善的保护功能电流限制保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护、不平衡保护、超温保护、控制系统故障保护、冷却风机异常等各种保护。

2.2.6 单机应用●“一带多”功能由于变频器采用高-高方式，额定输出电压等于电网供电电压及电机额定电压，很易于实现一台变频器控制多台电机的方案。

●实现电机的软启动及启停自动调度功能3 操作规程3.1 变频器工况操作流程3.1.1 高压变频器运行前的准备◆检查高压系统输入、输出电源回路是否有短路、接地情况。

◆保证变频器的前后柜门都已可靠关闭。

◆各操作人员全部就位，无关人员应远离高压区。

53.1.2 高压变频器运行操作3.1.2.1高压变频器的操作(1) 检查控制电是否正常，控制柜送控制电。

(2) 闭合控制柜内所有电源开关。

(3) 控制机内显示板上的故障指示灯是否全部熄灭（若未全部熄灭，按“复位”按钮使其全部熄灭）。

(4) 系统送高压。

(5) 等待变频器达到就绪状态。

（变频器检测到了高压电，进行单元充电，合变频主闸，即完成了就绪过程。

就绪状态可在触摸屏首页看到，远程端子也同时输出就绪节点）(6) 变频器就绪后按触摸屏上的“启动”按钮，使变频器进入运行状态。

(7) 从触摸屏设定所需要的频率。

(8) 从详细状态显示界面观察电机输出电压及电流是否为额定或相应负载电流。

(9) 如需停止电机，点击触摸屏上的“停止”按钮，使变频器进入待机状态。

3.1.2.2高压变频器运行注意事项◆送电顺序必须遵循“先送控制电，再送高压电”的顺序；断电顺序必须遵循“先断高压电，再断控制电”的顺序。

◆变频器运行过程中，不允许对变频器内的继电器进行任何操作！◆变频器运行过程中，不允许开柜门，现场人员应与变频器保持一定距离。

即使高压供电已经切断，荣信RHVC系列第五代高压变频器功率单元的直流母排及直流电容器上仍然残留有危险的直流电压，因此在高压断电5分钟后直到功率单元内直流侧电容残余电能放完，才允许打开荣信RHVC系列第五代高压变频器的柜门，且禁止触碰功率单元的直流侧电容及相关链接铜排。

注意触电的危险。

控制系统控制电源由交流电变为直流电，当控制系统断电，直流电容器上仍然残留有危险的直流电压，因此在控制系统断电5分钟后，才允许检查和维护控制系统。

3.2 日常保养及维护用户应对荣信RHVC系列第五代高压变频器进行日常保养及维护。

具体为：●检查控制端子螺丝是否松动，将其拧紧。

●检查主回路端子是否有接触不良的情况，电缆连接处是否有过热痕迹。

●检查动力电缆，控制电缆有无损伤，尤其是与金属表面接触的表皮是否有割伤的痕迹。

●检查动力电缆接头的绝缘层是否已老化、破损、甚至脱落。

●对滤尘网定期清理，建议15天一次。

●长期存放的变频器必须在2年内进行一次通电试验，通电前必须作耐压试验。

●对变频器的绝缘测试，必须将所有的输入，输出端子用导线短接后，对地测试。

4 故障分析与排除4.1 简介荣信RHVC系列第五代高压变频器有完善的保护功能，以保护设备在异常情况下不被损坏。

故障码在触摸屏的人机界面上显示。

用户在寻求服务之前，可以先按该表进行自查，并详细记录故障现象，需要寻求服务时，请与生产厂家联系。

电气危险! 在开始检查或维护变频器之前必须切断输入总电源。

! 只有经过培训的专业人员才能维护设备和系统。

4.2 故障和报警如果出现故障或报警，将在触摸屏上显示出来。

变频器的控制机能够检测故障和报警，并将它们保存在故障记录器中。

单元故障由每个功率单元内的单元控制板上的单元控制系统逻辑检测。

每个功率单元有自己的检测电路。

主控系统根据发生故障的单元及故障的内容对单元故障进行解释、显示和记录。

通常，所有故障将使变频器立即停止向电机供电，电机负载将失电而自由停车，并禁止变频器运行。

一些用户定义的故障可通过系统程序控制变频器的响应。

报警将被显示和记录，但通常不禁止变频器运行。

变频器对各种故障和报警条件的响应参见表9-1。

表9-1. 故障/报警类型和变频器的响应74.3 故障与报警列表变频器故障与报警项如表9-2所示。

表9-2. 变频器故障与报警95 监控系统荣信RHVC系列高压变频器的监控系统，在控制机上运行。

通过监控系统可以方便、直观的查看荣信RHVC系列第五代高压变频器的各个参数、故障记录等，支持网络传输和远程监控。

监控系统主要功能有：对设备的参数进行实时监控；故障报警，实时反映系统运行状况；可记录和查询历史数据和历史故障记录，查询用户的遥控操作记录；支持Modbus协议，可以联网运行，提供远程监控所需的参考数据，也可以脱离网络单独运行；5.1 系统运行荣信RHVC系列高压变频器起动，监控系统同时运行。

更改系统参数设置时，需要输入用户名和密码。

直接点击状态栏里面的用户名，一般为操作用户，密码为2123。

5.2 用户窗口主界面的“工具条”的用户窗口，依次显示起动窗口、详细状态、单元状态、系统安全、参数配置系统、参数配置电压电流、参数配置保护、参数配置端口定义、合闸条件、参数配置控制。

可对变频器的信息进行查看。

5.2.1 主界面起动窗口主菜单如图10-1所示。

11图10-1 起动窗口日期和时间栏显示当前变频器运行的时间和日期。

当一切准备就绪后，开动启动电机按钮，会弹出对话框，选择“确定”则启动变频器，选择“取消”则取消启动变频器。

红色按钮为停止按钮，操作方式和启动按钮操作方式一致。

黄色按钮为复位按钮，按下即复位，无弹出对话框。

在给定频率一栏，可以设置变频器运行的频率，根据需要可以设置10-50Hz的频率。

设定成功后，在运行频率一栏显示当前变频器的运行频率。

右面从上到下3个状态显示栏。

◇第一状态栏中：若电机未运行，则以绿色背景显示“电机未运行”，若变频器就绪，则以橘黄色显示“变频器就绪”、若电机运行，则以红色背景显示“电机运行”。

◇第二状态栏中：若变频未合闸，则以绿色背景显示“变频未合闸”，若变频已合闸，则以红色显示“变频已合闸”。

◇第三状态栏中：若系统无故障，则以绿色背景显示“系统无故障”，若系统有故障，则以红色显示“系统有故障”，若报警，则以橘黄色显示“系统有报警”。