1 一次風(fēng)機
2 鍋爐引風(fēng)機
3 鍋爐送風(fēng)機
4 排粉機
5 循環(huán)水泵
6 凝結(jié)水泵
◆鋼鐵行業(yè)
該行業(yè)風(fēng)機、水泵類負載變頻改造稍晚,但在軋鋼設(shè)備上已經(jīng)大量應(yīng)用變頻器,但主要以進口品牌為主,國產(chǎn)高壓變頻主要應(yīng)用于煉鋼線上的風(fēng)機、水泵類負載:
1 高爐風(fēng)機
2 燒結(jié)風(fēng)機
3 排粉機
◆水泥行業(yè)
高壓變頻器在該行業(yè)應(yīng)用剛剛開始,處于試用階段,而該行業(yè)是國內(nèi)典型的高耗能、高污染行業(yè),并具有大量的高功率設(shè)備在運行,節(jié)能效果明顯,主要用于以下設(shè)備:
1 高溫風(fēng)機
2 循環(huán)風(fēng)機
3 窯頭排風(fēng)機
4 窯尾排風(fēng)機
5 磨煤風(fēng)機
◆石化行業(yè)
該行業(yè)比較特殊,同屬高污染、高耗能行業(yè),也是國家節(jié)能減排的重點,大量高壓電機都需改造,具有較大的市場前景。
◆供水行業(yè)
該行業(yè)有一部分高壓電機需改造,但根據(jù)其實際工藝和用量需求,節(jié)能改造數(shù)量不大.
該高壓變頻器為直接高-高結(jié)構(gòu),不需輸出升壓變壓器,輸出為單元串聯(lián)移相式PWM方式,其主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。
該高壓變頻器具有運行穩(wěn)定、調(diào)速范圍廣、輸出波形正弦好、輸入電流功率因數(shù)高、效率高等特點,對電網(wǎng)諧波污染小,總體諧波畸變THD小于4%,直接滿足IEEE519-1992的諧波抑制標準,功率因數(shù)高,不必采用功率因數(shù)補償裝置,輸出波形好,不存在諧波引起的電機附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題,不必加輸出濾波器,就可以使用普通的異步電機。
AMB-HVI系列高壓變頻器每相由六個的功率單元串聯(lián)而成。各功率單元具有完全相同的結(jié)構(gòu),有互換性。每個功率單元為三相輸入,單相輸出的交直交PWM電壓源型逆變器結(jié)構(gòu),同時還包括驅(qū)動、保護、監(jiān)測、通訊等組件組成的控制電路,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。通過控制IGBT的工作狀態(tài),輸出PWM電壓波形。每個功率單元額定輸出電壓為580V,串聯(lián)后輸出相電壓3480V,線電壓達到6kV。
AMB-HVI系列高壓變頻器輸出采用多電平移相式PWM技術(shù),同一相的功率單元輸出相同幅值和相位的基波電壓,但各載波之間互相錯開一定電角度,實現(xiàn)多電平PWM,使得輸出電壓非常接近正弦波。輸出電壓的每個電平臺階只有單元直流母線電壓大小,所以dv/dt很小,功率單元采用較低的開關(guān)頻率,以降低開關(guān)損耗,但輸出波形的等效開關(guān)頻率可以達到單元開關(guān)頻率的6倍,且輸出電平數(shù)增加,輸出相電壓為13電平,線電壓為25電平,電平數(shù)和等效開關(guān)頻率的增加有利于改善輸出波形,降低輸出諧波,其輸出波形如圖3所示。
IGBT驅(qū)動原理
在AMB-HVI變頻器的功率單元中,使用高性能、智能化的專用IGBT驅(qū)動模塊對主控系統(tǒng)輸出的PWM控制信號進行隔離、緩沖處理后,使弱電信號(TTL電平)能夠驅(qū)動高壓回路中的大功率IGBT器件,輸出我們需要的SPWM電壓。
驅(qū)動模塊輔助功能還包括:對IGBT進行短路、過流、欠壓監(jiān)測和保護。當(dāng)負載或功率單元一旦出現(xiàn)短路、過流、欠壓等方面故障,驅(qū)動模塊將故障信號上傳到主控系統(tǒng),主控系統(tǒng)的微處理器將根據(jù)故障類型進行辨別處理后,發(fā)出命令使驅(qū)動模塊停止工作,禁止該功率單元的輸出。與此同時主機中故障處理控制邏輯還會根據(jù)故障類型進行更進一步判斷,以決定系統(tǒng)是否發(fā)生真正的故障,以便系統(tǒng)采取報警停機或繼續(xù)運行,以保護變頻器與配電系統(tǒng)的安全,不至于造成更大的故障和更大的經(jīng)濟損失。
AMB-HVI系列高壓變頻器的輸入側(cè)變壓器采用移相式變壓器,其電氣原理圖如圖4所示。變壓器原邊繞組為6kV,副邊共十八個繞組分為三相。每個繞組為延邊三角形接法,分別有±5o 、±15o 、±25o移相角度,每個繞組接一個功率單元,這種移相接法可以有效地消除35次以下的諧波。因此,采用移相變壓器進行隔離降壓,使得輸入側(cè)功率因數(shù)在0.96以上,不會對電網(wǎng)造成超過國家標準的諧波干擾。
(圖4 移相變壓器電氣原理圖)
(1)、系統(tǒng)一體化設(shè)計,包括輸入干式隔離變壓器,變頻器等所有部件及內(nèi)部連線,用戶只須連接高壓輸入、高壓輸出、低壓控制電源和控制信號線即可。整套系統(tǒng)在出廠前進行整體測試。
(2)、輸入符合并優(yōu)于IEEE519~1992及GB/T14519~93標準對電壓失真和電流失真嚴格的要求。
(3)、變頻器為高高結(jié)構(gòu),高壓直接輸出,不需輸出升壓變壓器,輸出為模塊串聯(lián)移相式PWM方式,輸出相電壓至少為2N+1,線電壓至少為4N+1(N為每相串聯(lián)模塊數(shù))。
(4)、在20~100%的負載變化情況內(nèi)達到或超過0.96功率因數(shù)(無需功率因數(shù)補償裝置)。
(5)、無需濾波器變頻器就可輸出正弦輸出電流和電壓波形,對電機沒有特殊的要求,可以使用普通異步電機,電機不必降額使用。具有軟起動功能,沒有電機啟動沖擊引起的電網(wǎng)電壓下跌,可確保電機安全、長期運行。
(6)、變頻裝置輸出波形不會引起電機的諧振,轉(zhuǎn)矩脈動小于0.1%。可避免風(fēng)機喘振現(xiàn)象。變頻器有共振點頻率跳躍功能。
(7)、變頻裝置對輸出電纜長度無任何要求,電機不會受到共模電壓和dv/dt的影響。
(8)、變頻器對電網(wǎng)電壓波動有極強的適應(yīng)能力,在±10%范圍內(nèi)變頻器能滿載工作,在30%的電壓下降情況下變頻器能繼續(xù)運行而不跳閘(降載運行),40%的電壓下降可以短時運行,電網(wǎng)瞬時失電2S可滿載運行不跳閘,輕載時時間更長。
(9)、變頻器效率為96%。
(10)、功率模塊采用模塊化結(jié)構(gòu),可以互換,維護簡單;功率模塊自動旁路功能,進一步提高了運行的可靠性。
(11)、變頻器功率模塊和主控系統(tǒng)通訊采用光纖連接,具有很高的通信速率和抗干擾能力,安全性好。
(12)、控制系統(tǒng)采用全數(shù)字微機控制,有自診斷功能。
(13)、調(diào)速范圍在0-100%連續(xù)可調(diào),頻率精度:?0.5%,加/減速時間30-300秒 (根據(jù)負載情況可設(shè)定) ,臨界速度可跳過(共3組,可任意設(shè)定)。
(14)、過載能力為120%,1min,滿足泵類和風(fēng)機類負荷要求。
(15)、采用中文顯示和操作,直觀、清楚,便于學(xué)習(xí),容易掌握。觸摸屏可隨時顯示變頻器的工況、工作參數(shù)及故障類型和故障點,便于分析和查找。
AMB-HVI系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:
◆輸入波形接近正弦波,對電網(wǎng)諧波污染小,無需考慮諧波抑制
◆輸入功率因數(shù)高,在20~100%的負載范圍內(nèi),功率因數(shù)≥0.96,無需功率因數(shù)補償裝置
◆提供正弦波輸出波形,不需輸出濾波器,對電機應(yīng)無特殊要求
◆控制系統(tǒng)實現(xiàn)全數(shù)字控制,且控制系統(tǒng)和主電路通過光纖通訊進行聯(lián)接,實現(xiàn)強弱電壓完全隔離
◆變頻器具備完善的故障自診斷,報警、參數(shù)顯示和歷史記錄等功能,維修方便
◆應(yīng)用成熟可靠的技術(shù),結(jié)合多重化控制理論,由彼此相對獨立的功率單元集成的AMB-HVI系列高壓變頻器可保證化的可靠性。
◆浪涌保護電路,防護瞬間過壓對變頻器的侵害。
AMB-HVI高壓變頻器系統(tǒng),可承受100ms的時間失去電網(wǎng)電力,而高壓變頻器仍可以正常運行。
AMB-HVI系統(tǒng)高壓變頻器可以承受±10%的電網(wǎng)電壓波動。
◆環(huán)境溫度過高保護
AMB-HVI高壓變頻器系統(tǒng)內(nèi)置多點溫度檢測電路,確保高壓變頻器在正常的溫度環(huán)境內(nèi)運行。
功率單元旁路功能某個功率單元出現(xiàn)了故障的情況下,可將故障功能單元旁路,在降低高壓變頻器承載能力的情況下使之繼續(xù)運行。
◆工頻旁路切換
通過工頻旁路切換回路,可以構(gòu)成雙電源系統(tǒng)驅(qū)動電機。
項 目 | 規(guī) 范 | |||||||||||
AMB-HVI-V060 | 036 | 048 | 061 | 077 | 096 | 120 | 144 | 173 | 190 | 220 | ||
AMB-HVI-V100 | 036 | 046 | 058 | 072 | 092 | 104 | 115 | 130 | 144 | 182 | ||
額定容量(KVA) | 375 | 500 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | 1500 | 1800 | 2000 | 2250 | ||
630 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 1800 | 2000 | 2250 | 2500 | 3150 | |||
額定功率 (KW) | 315 | 400 | 500 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | 1400 | 1600 | 2000 | ||
500 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2500 | |||
每相單元數(shù) | 6 | 9 | ||||||||||
輸入頻率 | 50Hz10% | |||||||||||
輸入電壓 | V060:6KV (±10%) V100:10KV(±10%) | |||||||||||
可掉時間 | 100ms | |||||||||||
輸入功率因數(shù) | 額定負載時>0。97 | |||||||||||
效率 | 額定負載時>96% | |||||||||||
控制方式 | 多重化脈寬調(diào)制 | |||||||||||
輸出頻率 | 0 – 120Hz | |||||||||||
頻率分辨率 | 0.01HZ | |||||||||||
過載能力 | 120%1分鐘,150%立刻保護 | |||||||||||
模擬量輸入 | 0 – 10V/4 – 20mA任意設(shè)定 | |||||||||||
模擬量輸出 | 兩路0 – 10V/4 – 20mA可選 | |||||||||||
開關(guān)量輸入 | 16路開關(guān)量輸出 | |||||||||||
開關(guān)量輸出 | 16路開關(guān)量輸入 | |||||||||||
上位通信 | 隔離RS485接口,MODBUS規(guī)約 | |||||||||||
冷卻方式 | 強制風(fēng)冷 | |||||||||||
環(huán)境溫度 | ||||||||||||
環(huán)境濕度 | <90%(無凝露) | |||||||||||
海拔高度 | < | |||||||||||
防護等級 | IP20 |
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