DCS800系列變流器原始電流數(shù)據(jù)的缺陷分析

朱安遠(yuǎn)，朱玲，王珂

（1.北京金自天正智能控制股份有限公司，北京100070；2.四川省川威集團(tuán)有限公司成渝釩鈦科技有限公司，四川內(nèi)江642469）

1 引言

ABB 公司DCS800 系列低壓全數(shù)字直流調(diào)速裝置（以下簡稱為DCS800系列變流器）是其主導(dǎo)直流傳動產(chǎn)品，它包括DCS800-S 系列模塊型變流器（其防護(hù)等級是IP00，外形尺寸有D1～D7 7種）和DCS800-A系列柜體成套型變流器（其防護(hù)等級是IP20/21/31/41）兩大類，其輸入電壓范圍是三相AC 230（1±0.10）～1 200（1±0.10）V，頻率是50（1±0.02）/60（1±0.02）Hz，輸出電壓范圍是DC 240～1 380 V，單模塊最大輸出電流達(dá)5 200 A，柜體成套型最大可實現(xiàn)5 200 A 2并，實際應(yīng)用最大可到5 200 A 4并。

作者在系統(tǒng)地研究分析DCS800系列變流器電流過載能力指標(biāo)的過程中，發(fā)現(xiàn)其原始數(shù)據(jù)（主要是各種輸出電流值）存在某些錯誤、缺陷或瑕疵，現(xiàn)特就此問題展開討論。

2 DCS800系列變流器的原始數(shù)據(jù)勘誤表

表1～表3是針對DCS800系列變流器額定容量和基本負(fù)載電流方面的勘誤表。

表1 DCS800-S系列變流器額定容量勘誤表注1Tab.1 Rated capacity errata of DCS800-S series converters

表2 DCS800-S/A系列變流器基本負(fù)載電流勘誤表Tab.2 Basic load current errata of DCS800-S/A series converters

表3 DCS800-A系列變流器基本負(fù)載電流勘誤表注1Tab.3 Basic load current errata of DCS800-A series converters

3 DCS800系列和6RA70/6RM70系列變流器所存在的第1類和第2類缺陷分析

首先需要介紹DCS800系列變流器對各種基本負(fù)載電流的定義，此定義與6RA70/80 系列變流器的定義是完全一致的，它們之間的唯一區(qū)別是前者未定義北美標(biāo)準(zhǔn)下的IDCUS，見表4。

表4 DCS800系列變流器基本負(fù)載電流的定義Tab.4 Definitions of basic load current of DCS800 series converters

基于變流器電流過載能力指標(biāo)所存在的第1類缺陷和第2類缺陷的定義參見文獻(xiàn)［5］：過載電流I1＜IdN的不合理情況稱之為第1類缺陷，I1=IdN的臨界情況也是一種缺陷（屬瑕疵）；過載電流I1＞Imax的不合理情況稱之為第2 類缺陷，I1=Imax的臨界情況則不是缺陷或瑕疵。

文獻(xiàn)［6］已闡明DCS800-S 系列變流器不存在第1 類缺陷，DCS800-S/A 系列變流器不存在第2類缺陷，DCS800-A系列變流器所存在第1類缺陷（即1.5IDCⅢ＜IdNC）的情況見表5。

表5 DCS800-A系列變流器所存在的第1類缺陷Tab.5 The 1st kinds of defects of DCS800-A series converters

經(jīng)驗證，基于6RA70/6RM70和6RA80/6RM80系列變流器的基本負(fù)載電流IDCⅡ、IDCⅢ和IDCⅣ，它們都不存在第1 類缺陷［7-8］。但是基于北美標(biāo)準(zhǔn)（NEMA/UL/IEEE）的IDCUS，6RA70/6RM70 系列變流器所存在第1類缺陷的情況見表6。

表6 6RA70/6RM70系列變流器所存在的第1類缺陷Tab.6 The 1st kinds of defects of 6RA70/6RM70 series converters

6RA80/6RM80 系列變流器做為6RA70/6RM70系列的升級版，它已修正了表6中所反映出來的幾個錯誤的電流值IDCUS（見表7，此舉可消除因IDCUS而存在的第1 類缺陷）以及作者在文獻(xiàn)［7-8］中所論及的幾個其他差錯。這也從一個側(cè)面說明作者所提出的基于變流器電流過載能力指標(biāo)的缺陷理論（包括對第1～第3 類缺陷的定義）是正確的和具有實用價值的。

表7 6RA80/6RM80系列變流器的ⅠDCUS更新正確值Tab.7 Update IDCUSof 6RA80/6RM80 series converters

文獻(xiàn)［7-8］已分別闡明6RA70/6RM70 和6RA80/6RM80系列變流器都不存在第2類缺陷。

4 DCS800系列變流器所存在的第3類缺陷分析

根據(jù)DCS800 系列變流器對各種基本負(fù)載電流的定義可知（見表4）：IDCⅠ（IdN）＞IDCⅡ＞IDCⅢ＞IDCⅣ，違背此關(guān)系式我們稱之為第3 類缺陷，出現(xiàn)等號時的臨界情況則屬于瑕疵。DCS800-S/A 系列變流器基本負(fù)載電流所存在第3 類缺陷的情況見表8和表9。

表8 DCS800-S系列變流器所存在的第3類缺陷Tab.8 The 3rd kinds of defects of DCS800-S series converters

表9 DCS800-A系列變流器所存在的第3類缺陷Tab.9 The 3rd kinds of defects of DCS800-A series converters

經(jīng)作者仔細(xì)驗算，Siemens 6RA70/6RM70 和6RA80/6RM80系列變流器均不存在第3類缺陷；因全部IL＞IH，故ABB ACS800 和Siemens SINAMICS S120/G120/G130/G150/S150 系列變流器都不存在第3類缺陷。

5 DCS800系列變流器所存在的其他缺陷分析

文獻(xiàn)［2］第67頁，DCS800-S01/S02-3000-04/05 的基本負(fù)載電流IDCⅣ=2 280 A，DCS800-S01/S02-3300-04/05 的基本負(fù)載電流IDCⅣ=2 277 A，后者反而小于前者（盡管差距很?。@是不合常理的缺陷。在這個方面，DCS800-A 系列變流器的缺陷更多些，見表10。

表10 DCS800-A系列變流器所存在的基本負(fù)載電流缺陷Tab.10 Defects of basic load current of DCS800-A series converters

對于同電壓等級和同容量的柜體成套型和模塊型變流器來說，其額定損耗前者小于后者是一種缺陷。見文獻(xiàn)［1］第7 頁，DCS800-S01-3000-08的額定損耗PLoss=12.7 kW；見文獻(xiàn)［3］第5頁，DCS800-A01-3000-08-D 的額定損耗PLoss=12.5 kW，后者反而小于前者，此缺陷是DCS-800-A系列變流器中唯一的例外。

對于相同系列和相同電壓等級的變流器，其容量越大，則其額定損耗就越大。DCS-800-A 系列變流器中違背此常理的缺陷情況見表11。

表11 DCS800-A系列變流器所存在的額定損耗缺陷注1Tab.11 Defects of rated power loss of DCS800-A series converters

經(jīng)作者仔細(xì)驗算，在所有6RA70/6RM70 和6RA80/6RM80系列變流器中，均不存在本節(jié)中所論述的各種缺陷。

6 結(jié)論

作者在文獻(xiàn)［5］中提出基于變流器電流過載能力指標(biāo)的缺陷理論，定義了第1 類缺陷和第2類缺陷。本文發(fā)展了缺陷理論，在對DCS800 系列變流器原始電流數(shù)據(jù)的各類缺陷進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上定義了第3 類缺陷（現(xiàn)只發(fā)現(xiàn)DCS800 系列變流器存在該類缺陷）。缺陷理論可用于判斷變流器的各種電流過載能力指標(biāo)是否自洽，各變流器供貨商在提供變流器的各種參數(shù)（主要指各種電流參數(shù)）時應(yīng)特別注意其系統(tǒng)性、完備性、匹配性（需要考慮到各種約束條件的限制）和協(xié)調(diào)性，否則就很容易顧此失彼而產(chǎn)生各類不合理的缺陷。Siemens 公司新近推出的6RA80/6RM80系列變流器已成為這方面的典范，未發(fā)現(xiàn)該系列變流器存在任何形式的原始數(shù)據(jù)缺陷（包括第1～第3 類缺陷）。與Siemens 公司相比，ABB 公司所提供的各種原始數(shù)據(jù)的差錯率和缺陷明顯偏高，在這方面仍存在著一定的差距。作者希望文中所闡述的各種問題能引起ABB 公司有關(guān)部門的重視，在下次技術(shù)樣本（手冊）更新時予以訂正，以避免以訛傳訛。

［1］ABB.ABB DC Drives DCS800，20 to 5 200 A［Z］.Catalog 3ADW000192R0601，2012.

［2］ABB.DCS800 直流傳動（20 至5 200 A）硬件手冊［Z］.3ABD00018962，2009.

［3］ABB.ABB DC Drives DCS800-A，18 A to 9 800/19 600 A，Enclosed Converters［Z］.Flyer 3ADW000213R0301，2009.

［4］朱安遠(yuǎn).SINAMICS 傳動家族變流器電流過載能力指標(biāo)剖析［J］.電氣傳動，2012，42（7）：34-40.

［5］朱安遠(yuǎn).ACS800系列和SINAMICS傳動家族變流器電流過載能力指標(biāo)的比較研究［J］.電氣傳動，2012，42（11）：42-50.

［6］朱安遠(yuǎn).DCS800系列變流器電流過載能力指標(biāo)剖析［J］.電氣傳動，2014，44（6）：14-21.

［7］朱安遠(yuǎn).6RA70 系列直流調(diào)速裝置電流過載能力指標(biāo)剖析［J］.冶金自動化，2013，37（S1）：507-515.

［8］朱安遠(yuǎn).6RA80 系列變流器電流過載能力指標(biāo)剖析［J］.控制工程，2013，20（S0）：209-217.