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高壓變頻器的調速方式與技術特征

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:133
核心提示:

1液力耦合器方式。即在電機和負載之間串入一個液力耦合裝置,通過液面的高低調節電機和負載之間耦合力的大小,實現負載的速度調節;

2串級調速。串級調速必需采用繞線式異步電動機,將轉子繞組的一局部能量通過整流、逆變再送回到電網,這樣相當于調節了轉子的內阻,從而改變了電動機的滑差;由于轉子的電壓和電網的電壓一般不相等,所以向電網逆變需要一臺變壓器,為了節省這臺變壓器,現在國內市場應用中普遍采用內饋電機的形式,即在定子上再做一個三相的輔助繞組,專門接受轉子的反饋能量,輔助繞組也參與做功,這樣主繞組從電網吸收的能量就會減少,達到調速節能的目的

3高低方式。由于當時高壓變頻技術沒有解決,就采用一臺變壓器,先把電網電壓降低,然后采用一臺低壓的變頻器實現變頻;對于電機,則有兩種辦法,一種辦法是采用低壓電機;另一種辦法,則是繼續采用原來的高壓電機,需要在變頻器和電機之間增加一臺升壓變壓器。

上述三種方式,發展到目前都是比擬幼稚的技術。液力耦合器和串級調速的調速精度都比較差,調速范圍較小,維護工作量大,液力耦合器的效率相比變頻調速還有一定的差異,所以這兩項技術競爭力已經不強了至于高低方式,能夠達到比擬好的調速效果,但是相比真正的高壓變頻器,還有如下缺點:效率低,諧波大,對電機的要求比擬嚴格,功率較大時(500KW以上)可靠性較低。高低方式的主要優勢在于成本較低。

雖然有人提出了其他不同的高壓變頻器解決方案,但大都不具有明顯的可行性,或者說不具有將上述三種主流變頻器結構取而代之的潛力。隨著高壓變頻器成本的進一步降低,中等功率市場,高低型變頻器將會退出競爭,而只關注于較小功率的場所。

對于單元串聯多電平型變頻器,主要缺點是變流環節復雜,功率元器件數目多,體積略大一些,但是其他方式不能解決國內應用的需要,高壓器件應用的可靠性還不是太高的情況下,其競爭優勢在最近的一段時期內,可能還是無法替代的三電平型變頻器由于輸出電壓不高的問題,主要的應用范圍應該是一些特種領域,如軋鋼機、輪船驅動、機車牽引、提升機等等,這些領域的電機都是特殊定制的電壓可以不是規范電壓。

一定的功率水平,三電平型變頻器取代傳統的交交變頻器是技術發展的趨勢。三電平變頻器的更大發展有待于更高耐壓的功率器件的呈現和現有產品可靠性的進一步提高。超大功率場所,即大約8000KW以上的功率,用可控硅構成的LCI負載換流逆變器)電流源型變頻器仍舊是主角。

由于上述的技術特征,通用型高壓變頻器目前是單元串聯多電平型變頻器占多數,約7成以上。目前國內以利德華福為代表的高壓變頻器廠家有不下二十家,基本都采用這種電路結構。


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