通用高壓變頻器的選型參考(一)
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,主要用于節能應用;另一種是工藝應用,即生產過程要求電機必須調速,節能在決策中起次要的作用。當今中國,節能減排是基本國策,而高壓變頻器是電機傳動系統節能的最易于實施,效果最好的方式,導致了市場對節能型通用高壓變頻器的廣泛需求。這里主要對通用型高壓變頻器的選型提出一些參考意見。
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,主要用于節能應用;另一種是工藝應用,即生產過程要求電機必須調速,節能在決策中起次要的作用。當今中國,節能減排是基本國策,而高壓變頻器是電機傳動系統節能的最易于實施,效果最好的方式,導致了市場對節能型通用高壓變頻器的廣泛需求。這里主要對通用型高壓變頻器的選型提出一些參考意見。
通用型高壓變頻器從拓撲結構上說,主要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污染,輸出側采用多電平正弦PWM技術,可適用于任何電壓的普通電機,另外,在某個功率單元出現故障時,可自動退出系統,而其余的功率單元可繼續保持電機的運行,減少停機時造成的損失。系統采用模塊化設計,可迅速替換故障的功率單元,這樣用戶如果有備用的單元,則可以自行進行維護。這種變頻器可以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,因此對于改造項目非常適宜。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。國內廠家以利德華福為代表,國外廠家以西門子-羅賓康為代表。
單元串聯多電平型變頻器實現能量回饋比較復雜(每個單元都要實現),目前也有國內廠家在進行嘗試,并有樣機推出。
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,所以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;后來,開發出了雙PWM型式,用SGCT整流,解決了這個問題,并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制,對電網的波動比較敏感;由于采用電流控制,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,在需要快速制動的場合有競爭優勢。電流源型變頻器的成本較高,目前只有美國ROCKWELL公司提供這個產品。
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,主要用于節能應用;另一種是工藝應用,即生產過程要求電機必須調速,節能在決策中起次要的作用。當今中國,節能減排是基本國策,而高壓變頻器是電機傳動系統節能的最易于實施,效果最好的方式,導致了市場對節能型通用高壓變頻器的廣泛需求。這里主要對通用型高壓變頻器的選型提出一些參考意見。
通用型高壓變頻器從拓撲結構上說,主要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污染,輸出側采用多電平正弦PWM技術,可適用于任何電壓的普通電機,另外,在某個功率單元出現故障時,可自動退出系統,而其余的功率單元可繼續保持電機的運行,減少停機時造成的損失。系統采用模塊化設計,可迅速替換故障的功率單元,這樣用戶如果有備用的單元,則可以自行進行維護。這種變頻器可以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,因此對于改造項目非常適宜。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。國內廠家以利德華福為代表,國外廠家以西門子-羅賓康為代表。
單元串聯多電平型變頻器實現能量回饋比較復雜(每個單元都要實現),目前也有國內廠家在進行嘗試,并有樣機推出。
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,所以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;后來,開發出了雙PWM型式,用SGCT整流,解決了這個問題,并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制,對電網的波動比較敏感;由于采用電流控制,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,在需要快速制動的場合有競爭優勢。電流源型變頻器的成本較高,目前只有美國ROCKWELL公司提供這個產品。
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