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摘要：本文主要介绍了由ABB公司生产的ACS6000中压交流传动系统的基本原理，并结合冷轧机的特点，对Drive Window在ACS6000系统中的调试和监控进行阐述。
1. ACS6000中压交流传动系统
1.1 ACS6000中压交流传动系统概述
ACS6000中压交流传动系统是ABB公司应用于兆瓦级的中压传动系统，可以用作单传动和多传动，可以实现同步电动机和异步电动机的速度和转矩控制。在ACS6000系统中，应用了模块化设计、IGCT功率元件、DTC直接转矩控制、直流母线等先进技术。
1.2 ACS6000中压交流传动系统的组成及功能
（1）有源整流单元ARU
有源整流单元将电网交流电整为直流，并给直流电容充电。ARU将变压器的二次侧交流电压转变为直流电压，用于给直流母线供电并给直流回路的电容充电使直流回路的电压保持恒定。根据电机的运行模式（电动或制动），ARU从电网获取能量或向电网注入能量来实现能量流动。
（2）逆变单元INU
逆变单元将直流电压转变为交流电压驱动电机。除抗饱和设备仅用于有源整流单元之外，逆变单元和有源整流单元的布局和元器件完全相同。本系统内应用了一台9MVA和两台5MVA的INU。
（3）电容器组CBU
电容组单元用来平滑中间直流回路电压，并将整流器和逆变器解耦。电容组单元包括直流回路电容器、充电回路和接地开关。
（4）励磁单元EXU
由励磁变压器供电的6-脉波可控晶闸管整流桥给同步电机滑环提供直流电流，本系统中每台同步电机配置了一个独立的励磁单元。
（5）水冷单元WCU
水冷单元，为主回路功率元器件提供内循环冷却水，将功率元器件产生的热量与外循环冷却水进行热交换，并对内循环冷却水进行不断的净化。本系统配置了两套水冷单元。
（6）控制单元COU
控制单元具有监控整个传动系统和冷却系统的功能。它包括与上位机的接口和本地控制的接口。
2. 同步电机的直接转矩控制
2.1同步电机的基本原理
同步电动机工作时，定子的三相绕组中通入三相对称电流，转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时，将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通入直流电流时，将产生极性恒定的静止磁场。若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等，转子磁场因手定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转，即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转，这就是同步电动机的基本工作原理。
2.2直接转矩控制（DTC）
速度控制的目标物理量是电机的转速，力矩控制的目标物理量是电机的转矩。
在各种控制方式中，直接转矩控制（DTC）使得在中压传动领域也能实现高精度的转矩和速度控制。2100mm冷轧机组就采用了直接转矩控制。因为DTC控制理论允许：
（1）转矩响应时间比传统的磁通向量控制或脉冲宽度调制的控制方式快10倍
（2）最小的转矩纹波
（3）精确的静态速度和转矩控制
直接转矩控制（DTC）是交流传动方面独一无二的电机控制方式。逆变器的导通与关断由电机的核心变量磁通和转矩直接控制。
3. ACS6000中压交流传动系统在冷轧机中的应用
3.1 ACS6000在主传部分的应用
多辊冷轧机由一台轧机和两个张力卷筒组成，整个系统可由一台ACS6000多传动实现。
制动卷筒产生的能量通过公共直流母排传递到驱动卷筒上，而无需电网负担。因而降低了对电网功率的需求。电网的额定容量和独立的传动配置相比降低了近50%。
4. ACS6000相关软件介绍和使用
4.1 Drive Window介绍
Drive Window就是一种可以方便的应用于ACS6000系列传动系统中的诊断工具，其特点是可以同时用于多种主/副传动控制系统，实现对传动系统的参数设置、程序备份、数字信号、图形曲线、传动设备的实际状态、故障信息报警功能、远程连接等多种功能的控制。
4.2 Drive Window的人机界面
Drive Window的人机界面设计较人性化，简洁直观，便于操作。满足了参数设置及数据监控的要求，分为工具栏区和窗口显示区两个部分。
（1）工具栏区如图一所示：
（2）窗口区如图二所示：
4.3 使用Drive Window在ACS6000系統中的应用
4.3.1 Drive Window应用实例解析
（1）系统运行波形记录
Drive Window诊断系统可以监控并记录电机在运行状态下的各种参数以及波形，如下图三所示，系统运行状态下电动机轧钢时的电流转矩以及速度参数监控曲线。
（2）系统运行故障记录
Drive Window诊断系统可以按照要求及设定记录传动系统在运行状态下的故障波形。通过记录故障发生时的系统运行状态波形，可以快速、直观的判断和分析故障发生的原因，及时做出相应的处理，减少故障损失。
4.3.2 结束语
利用Drive Window的强大功能，在冷轧机ASC6000主传动控制系统的调试过程中，为调试和维护人员提供强大的技术支持，加快了调试进度，更好的优化系统参数，保证了调试质量，提高了系统的稳定性。■
参考文献
[1]ACS6000中压交流传动技术样本。2003.02
[2]阮毅，陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京：机械工业出版社.2009.07.01
1. ACS6000中压交流传动系统
1.1 ACS6000中压交流传动系统概述
ACS6000中压交流传动系统是ABB公司应用于兆瓦级的中压传动系统，可以用作单传动和多传动，可以实现同步电动机和异步电动机的速度和转矩控制。在ACS6000系统中，应用了模块化设计、IGCT功率元件、DTC直接转矩控制、直流母线等先进技术。
1.2 ACS6000中压交流传动系统的组成及功能
（1）有源整流单元ARU
有源整流单元将电网交流电整为直流，并给直流电容充电。ARU将变压器的二次侧交流电压转变为直流电压，用于给直流母线供电并给直流回路的电容充电使直流回路的电压保持恒定。根据电机的运行模式（电动或制动），ARU从电网获取能量或向电网注入能量来实现能量流动。
（2）逆变单元INU
逆变单元将直流电压转变为交流电压驱动电机。除抗饱和设备仅用于有源整流单元之外，逆变单元和有源整流单元的布局和元器件完全相同。本系统内应用了一台9MVA和两台5MVA的INU。
（3）电容器组CBU
电容组单元用来平滑中间直流回路电压，并将整流器和逆变器解耦。电容组单元包括直流回路电容器、充电回路和接地开关。
（4）励磁单元EXU
由励磁变压器供电的6-脉波可控晶闸管整流桥给同步电机滑环提供直流电流，本系统中每台同步电机配置了一个独立的励磁单元。
（5）水冷单元WCU
水冷单元，为主回路功率元器件提供内循环冷却水，将功率元器件产生的热量与外循环冷却水进行热交换，并对内循环冷却水进行不断的净化。本系统配置了两套水冷单元。
（6）控制单元COU
控制单元具有监控整个传动系统和冷却系统的功能。它包括与上位机的接口和本地控制的接口。
2. 同步电机的直接转矩控制
2.1同步电机的基本原理
同步电动机工作时，定子的三相绕组中通入三相对称电流，转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时，将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通入直流电流时，将产生极性恒定的静止磁场。若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等，转子磁场因手定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转，即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转，这就是同步电动机的基本工作原理。
2.2直接转矩控制（DTC）
速度控制的目标物理量是电机的转速，力矩控制的目标物理量是电机的转矩。
在各种控制方式中，直接转矩控制（DTC）使得在中压传动领域也能实现高精度的转矩和速度控制。2100mm冷轧机组就采用了直接转矩控制。因为DTC控制理论允许：
（1）转矩响应时间比传统的磁通向量控制或脉冲宽度调制的控制方式快10倍
（2）最小的转矩纹波
（3）精确的静态速度和转矩控制
直接转矩控制（DTC）是交流传动方面独一无二的电机控制方式。逆变器的导通与关断由电机的核心变量磁通和转矩直接控制。
3. ACS6000中压交流传动系统在冷轧机中的应用
3.1 ACS6000在主传部分的应用
多辊冷轧机由一台轧机和两个张力卷筒组成，整个系统可由一台ACS6000多传动实现。
制动卷筒产生的能量通过公共直流母排传递到驱动卷筒上，而无需电网负担。因而降低了对电网功率的需求。电网的额定容量和独立的传动配置相比降低了近50%。
4. ACS6000相关软件介绍和使用
4.1 Drive Window介绍
Drive Window就是一种可以方便的应用于ACS6000系列传动系统中的诊断工具，其特点是可以同时用于多种主/副传动控制系统，实现对传动系统的参数设置、程序备份、数字信号、图形曲线、传动设备的实际状态、故障信息报警功能、远程连接等多种功能的控制。
4.2 Drive Window的人机界面
Drive Window的人机界面设计较人性化，简洁直观，便于操作。满足了参数设置及数据监控的要求，分为工具栏区和窗口显示区两个部分。
（1）工具栏区如图一所示：
（2）窗口区如图二所示：
4.3 使用Drive Window在ACS6000系統中的应用
4.3.1 Drive Window应用实例解析
（1）系统运行波形记录
Drive Window诊断系统可以监控并记录电机在运行状态下的各种参数以及波形，如下图三所示，系统运行状态下电动机轧钢时的电流转矩以及速度参数监控曲线。
（2）系统运行故障记录
Drive Window诊断系统可以按照要求及设定记录传动系统在运行状态下的故障波形。通过记录故障发生时的系统运行状态波形，可以快速、直观的判断和分析故障发生的原因，及时做出相应的处理，减少故障损失。
4.3.2 结束语
利用Drive Window的强大功能，在冷轧机ASC6000主传动控制系统的调试过程中，为调试和维护人员提供强大的技术支持，加快了调试进度，更好的优化系统参数，保证了调试质量，提高了系统的稳定性。■
参考文献
[1]ACS6000中压交流传动技术样本。2003.02
[2]阮毅，陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京：机械工业出版社.2009.07.01