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高壓變頻器選型技巧

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高壓變頻器選型技巧

發布日期:2019-03-27 作者: 點擊:

交流高壓變頻器分類

  交流高壓變頻器從用途上一般分為兩種,一種是通用型高壓變頻器,主要用於節能;另一種是工藝應用,即生產過程要求電機必須調速,節能起次要作用。

  當今中國,節能減排是基本國策,而高壓變頻器是電機傳動係統節能的最易於實施,效果最好的方式,導致市場對節能型通用高壓變頻器需求提升。

  這裏主要對通用型高壓變頻器的選型提些參考意見。

  通用型高壓變頻器從拓撲結構上說,分為單元串聯多電平型、PWM電流源型、三電平型、負載換流型(LCI)幾個大類。

    1.單元串聯多電平型

  此種變頻器采 用多個低壓的功率單元串聯實現高壓,輸入側的降壓變壓器采用移相方式,可有效消除對電網的諧波汙染,輸出側采用多電平正弦PWM技術,可適用於任何電壓的普通電機。

  另外,在某個功率單元出現故障時,可自動退出係統,其餘功率單元可繼續保持電機運行,減少停機時造成的損失。係統采用模塊化設計,可迅速替換故障的功率單元,用戶如果有備用的單元,則可自行維護。

  這種變頻器根據用戶的電壓決定串聯單元數目的多少,可以實現任意的電壓輸出,因此對於改造項目非常適宜。單元串聯多電平型變頻器在我國市場上新售的變頻器中占絕大多數。

  單元串聯多電平型變頻器實現能量回饋比較複雜(每個單元都要實現),目前也有國內廠家在進行嚐試,並有樣機推出。

  2.PWM電流源型

  電流源型逆變部分采用SGCT直接串聯解決耐壓問題,直流部分用電抗器儲存能量,目前的技術水平可以做到7.2kV輸出電壓,適應國內大部分電壓為6kV這一現狀。

  電流源型變頻器輸入側采用晶閘管整流,功率因數比較低;後來開發出了雙PWM型式,用SGCT整流,解決了這個問題,並將電網側的變壓器用電抗器代替。

  電流源型變頻器依據電網的相位進行整流控製,對電網的波動比較敏感;由於采用電流控製,輸出濾波器的設計比較麻煩,而兩電平變頻器的共模電壓和諧波、dv/dt問題較突出,所以對電機的要求較高。電流源型變頻器有可回饋能量的優點,在需要快速製動的場合有競爭優勢。電流源型變頻器的成本較高。

   3.三電平型變頻器

  三電平型變頻器采用鉗位電路,解決了兩隻功率器件的串聯的問題,並使相電壓輸出具有三個電平。

  三電平逆變器的主回路結構環節少,雖然為電壓源型結構, 但易於實現能量回饋。三電平變頻器在國內市場遇到的最大難題是電壓問題,其最大輸出電壓達不到6kV,而國內的電網大多是6kV和10kV。

  4.LCI(負載換流變頻器)

  這種變頻器,實際上是電流源型變頻器,采用晶閘管整流和逆變,電抗器作為儲能環節。由於晶閘管不能自關斷,因此必須依靠負載電機的反電勢,電機一般都使用同步電機。

  這種變頻器一般僅適用於超大功率的電機,在國內應用較多的是大型電機的啟動,如高爐風機、燒結風機的軟啟動等;電機啟動成功以後,投入工頻電網運行,變頻器則退出運行。

  選購的注意事項

  用戶應首先了解各個變頻器廠家變頻器的適用性,可靠性,並根據自己工廠的現狀、工藝和負載的需要、資金能力、操作人員的水平,選擇合適的變頻器。

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