高压变频器在现场高压风机节能改造中的应用
1 引言
本文引用地址: 随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的发展,电气传动技术正经历着比较大的革新。工业生产领域大量使用的高压感应异步电动机,已经由传统的改变其它机械环节的控制方法,改造为直接改变供给的交流电源的频率和幅值的变压变频控制方法,进行速度调节和位移控制,从而可以提高生产工艺,降低能源消耗。特别是在当今面临能源危机的条件下,节能降耗不仅有近期的直接经济效益,更有长远的社会效益。
采用新型高压大功率电力电子器件构造的直接“高-高”式变频器,具有结构简单,工作可靠的特点,有很好的调速和起动与制动性能。由于采用不控整流和全控器件进行开关调制,具有输入侧高功率因数、整装置优良的控制性能和高的运行效率。特别是通过改变送给电动机的电流的频率,在很宽的转速范围内进行高效率的转速调节,可以取得很好的节电效果,在风机和水泵的节能改造上已经得到广泛证实。
2 高压变频器的系统组成和原理
该高压变频器为直接高-高结构,不需输出升压变压器,输出为单元串联移相式PWM方式,其主电路结构如图1所示。
该高压变频器具有运行稳定、调速范围广、输出波形正弦好、输入电流功率因数高、效率高等特点,对电网谐波污染小,总体谐波畸变THD小于4%,直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准,功率因数高,不必采用功率因数补偿装置,输出波形好,不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题,不必加输出滤波器,就可以使用普通的异步电机。
2.1功率单元
AMB-HVI系列高压变频器每相由六个的功率单元串联而成。各功率单元具有完全相同的结构,有互换性。每个功率单元为三相输入,单相输出的交直交PWM电压源型逆变器结构,同时还包括驱动、保护、监测、通讯等组件组成的控制电路,其结构如图2所示。通过控制IGBT的工作状态,输出PWM电压波形。每个功率单元额定输出电压为580V,串联后输出相电压3480V,线电压达到6kV。
图2变频器功率单元图
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