隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,變頻器以其優(yōu)良的調(diào)速性能和顯著的節(jié)能效果,越來越被更多的現(xiàn)代化企業(yè)所采用,。但由于一些企業(yè)的電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定,導致變頻器在使用中產(chǎn)生了新的問題—變頻器低壓跳閘。低電壓通常都是短時的,對傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)影響較小,而對變頻器則會產(chǎn)生低壓跳閘導致電機停止,影響生產(chǎn),尤其對一些關(guān)鍵電機影響尤為嚴重。每次由于電網(wǎng)晃電,關(guān)鍵電機變頻低壓跳閘造成的非計劃停機,都會給企業(yè)造成很大的經(jīng)濟損失,少則幾十萬,多則幾百萬。解決該問題的關(guān)鍵就是如何使變頻器在瞬時低電壓時仍能正常工作。我們根據(jù)變頻器的工作原理,采用直流支撐技術(shù)即DC-BANK系統(tǒng)(在變頻器直流側(cè)加不間斷直流電源提高變頻器的低電壓跨越能力)來解決目前工廠存在的問題。變頻器是由整流器和逆變器兩部分組成。通過對變頻器的研究,變頻器低電壓指其中間直流回路低電壓(即逆變器輸入電壓過低)。一般的變頻器都具有過壓、失壓和瞬間停電的保護功能。變頻器的逆變器件為GTR時,一旦失壓或停電,控制電路將停止向驅(qū)動電路輸出信號,使驅(qū)動電路和GTR全部停止工作,電動機將處于自由制動狀態(tài)。逆變器件為IGBT時,在失壓或停電后,將允許變頻器繼續(xù)工作一個短時間td,若失壓或停電時間totd ,變頻器自我保護停止運行。一般td都在15~25ms,只要電源“晃電”較為強烈,to都在幾秒鐘以上,變頻器自我保護停止運行,使電動機停止運行。
主要為歐洲IEC相關(guān)文件所匯整出來的定義[ European standard EN-50160, voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems, CENELEC, Brussels, Belgium, 1994. ] ,與北美洲IEEE相關(guān)文件所匯整出來的定義 [ IEEE recommended practice for monitoring electric power quality, IEEE Std. 1159-1995, New York: IEEE, 1995. ] [ IEEE recommended practice for evaluating electric power system compatibility with electronic process equipment, IEEE Std. 1346-1998, New Yark: IEEE, 1998. ] 。兩大主流對電壓驟降之定義與規(guī)范大致上差異不大,均定義電壓驟降至基頻有效值之0.1 ~ 0.9 pu范圍,時間持續(xù)0.5周波(cycle)至30秒內(nèi),皆屬于電壓驟降(sag)之定義范圍。
電壓暫降/驟降(Voltage Sag)是電壓有效值降至標稱值(Nominal Value)的10%至90%,且持續(xù)時間為10ms至1min(典型持續(xù)時間為10ms~600ms)的電能質(zhì)量事件之一。嚴重的電壓暫降,將使用電設(shè)備停止工作,或引起所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量下降。而電壓暫降影響的嚴重性則隨用電設(shè)備的特性而異。一般而言,工業(yè)過程設(shè)備對電壓暫降特別敏感,因為設(shè)備內(nèi)任何一個元件由于電源出現(xiàn)問題都會使整個流程停止運轉(zhuǎn)。這些工業(yè)過程涉及汽車、半導體、塑料、石化、紡織、光纖、飲料乳業(yè)、移動通信等領(lǐng)域,常受電壓暫降影響的重要設(shè)備有冷卻裝置控制、直流電機驅(qū)動、可編程邏輯控制器(PLC)、機械裝置、可調(diào)速驅(qū)動裝置等。
當輸配電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障、感應(yīng)電機啟動、雷擊、開關(guān)操作、變頻器以及電容組的投切等事件時,均可引起電壓暫降。其中,短路故障、感應(yīng)電機啟動和雷擊是引起電壓暫降的主要原因。雷擊時造成的絕緣子閃絡(luò)或?qū)Φ胤烹姇贡Wo裝置動作,從而導致供電電壓暫降。這種暫降影響范圍大,持續(xù)時間一般超過100ms。電機全電壓啟動時,需要從電源汲取的電流值為滿負荷時的500%~800%,這一大電流流過系統(tǒng)阻抗時,將會引起電壓突然下降。短路故障可能會引起系統(tǒng)遠端供電電壓較為嚴重的跌落,影響工業(yè)生產(chǎn)過程中對電壓敏感的電氣設(shè)備的正常工作,甚至造成嚴重的經(jīng)濟損失。保護裝置切除故障、誤動以及運行人員誤操作等均可引起供電中斷。當保護裝置跳閘切斷給某一用戶供電的線路時,該供電線路上將出現(xiàn)電壓中斷。這種情況一般僅在該線路上發(fā)生故障時才會出現(xiàn),而相鄰的非故障線路上都將發(fā)生不同程度的電壓暫降。
用選定壓力信號(固定的電壓或電流)控制變頻器的頻率,反過來變頻器控制設(shè)備達到規(guī)定的原來,使壓力恒定。恒壓頻比控制方式:在額定頻率以下,如果電壓一定而只降低頻率,那么氣隙磁通就要過大,造成磁路飽和,嚴重...
PLC控制電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
PLC給變頻器發(fā)個DO信號做為啟動變頻電機的,變頻器返回一個DI信號用于告知PLC變頻電機運行.PLC給變頻器發(fā)個AO信號,4~20mA的,控制轉(zhuǎn)速.返回一個4~20mA告知PLC實際速度.I/O分配...
變頻調(diào)速簡單的說就是改變頻率和電壓進行調(diào)速。將交流電通過整流變成直流,將直流通過晶閘管的頻繁關(guān)斷,使之形成的矩形波近似成交流正弦波。晶閘管的頻繁關(guān)斷的頻率決定了輸出交流電的頻率。通過改變頻率進而控制速...
性能 |
UPS |
DC-BANK |
對變頻器供電方式 |
交流UPS對變頻器交流輸入端供電,即使UPS電池放電時,仍需由UPS逆變成交流后供電,可靠性低 |
DC-BANK對變頻器直流母線供電,使變頻器有交、直流兩路冗余供電,可靠性高 |
多臺變頻器供電 |
UPS功率成倍增加,多臺變頻器通過斷路器與UPS相連,相互影響大 |
各變頻器直流回路相互隔離,影響小 |
效率 |
效率低 交流供電時到電機4 變換: ~ / = = / ~ ~ / = = / ~ 電池供電時到電機 3 變換: = / ~ ~ / = = / ~ 總效率=UPS效率×變頻器效率 |
效率高 交流供電時到電機 2 變換: ~ / = = / ~ 電池供電時到電機 1 變換: = / ~ 總效率=變頻器效率 |
工作方式 |
在線式,交流切換0~10ms |
后備式,直流切換0ms |
線路位置 |
與變頻器為交流串聯(lián),需增加一級保護 |
與變頻器為直流并聯(lián),無需增加保護級別 |
外殼防護等級 |
IP20~IP30,不適應(yīng)惡劣工作環(huán)境 |
IP54或更高,適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣工作環(huán)境 |
電壓等級 |
AC380V三相標準 |
DC540V(對應(yīng)AC380V) DC931V(對應(yīng)AC690V) 適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場各種電機電壓等級 |
系統(tǒng)容量 |
帶電機類感性負載,需要5~7倍電機額定容量,單機最大容量400kVA |
1.1倍電機額定容量,單機最大容量800kW |
大電流沖擊 |
1.15~1.5瞬間過流沖擊 |
3倍以上大電流沖擊,支持變頻器直流啟動 |
系統(tǒng)擴展 |
無 |
可與PLC、DCS安全連鎖,通過工業(yè)總線上傳數(shù)據(jù),組成SCADA系統(tǒng) |
安裝方式 |
一體式 |
標準電氣柜,可一體安裝,也可分散安裝,適應(yīng)現(xiàn)場布局 |
性價比 |
低 |
高 |
故障率 |
高 |
低 |
我們的產(chǎn)品已在石化、半導體、煤化工、硅化工、石油、冶金、水利、電力、軌道交通、制造、環(huán)保、廢水處理等行業(yè)中得到了較好的應(yīng)用,特別是一些科技攻關(guān)項目給客戶帶來了很大的經(jīng)濟效益和社會效益,部分產(chǎn)品成為中芯國際、FOXBORO和歐陸的指定配套供應(yīng)商,部分產(chǎn)品隨油田設(shè)備廠家一起出口中東、俄羅斯和東南亞各地。
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評分: 4.6
變頻調(diào)速系統(tǒng)用電纜 一、前言 變頻調(diào)速已經(jīng)成為目前主流的調(diào)速方案, 可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)無級變速傳動。 隨 著變頻器在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)日益廣泛的應(yīng)用, 并且變頻電機在變頻控制方面較普通電機具有 更多的優(yōu)越性,使用變頻調(diào)速很快得到普及化。 變頻調(diào)速也可說是低碳技術(shù)之一,它有三大優(yōu)點: 1. 變頻節(jié)能 舉水泵為例,如果水泵的效率一定,當要求調(diào)節(jié)水流量下降時,轉(zhuǎn)速 N 可成比例地下 降,軸的輸出功率 P 則成立方函數(shù)下降。即水泵電機的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān) 系。近似計算,一臺水泵電機當轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的 1/2 時,可省電 87.5% 。 2. 功率因數(shù)補償節(jié)能 無功功率不但增加線路損耗和設(shè)備的發(fā)熱, 更主要的是功率因數(shù)的降低導致電網(wǎng)有功功 率的降低, 有大量無功電能消耗在線路當中。 舉例來說, 一臺大型普通水泵電機的功率因數(shù) 在 0.6~0.7 之間,使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器內(nèi)部
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電抗器在變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用 隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展 ,變頻器調(diào)速已成為電氣傳動的主流 ,其應(yīng)用范圍日益廣泛 . 但不同的電氣環(huán)境 ,若不采取恰當?shù)谋Wo措施 ,就會影響變頻器運行的可靠性和穩(wěn)定性 .同時 變頻器的輸入和輸出電流中 ,都含有很多諧波成分 .它們將以各種方式把自己的能量傳播出去 , 形成對其他設(shè)備的干擾信號。 1 干擾信號的傳播方式及危害 : 1.1 干擾信號的傳播方式 : (1) 空中輻射方式 即以電磁波的方式向外輻射 ; (2) 電磁感應(yīng)方式 既通過線間電感而感應(yīng) ; (3) 靜電感應(yīng)方式 既通過線間電容而感應(yīng) ; (4) 線路傳導方式 既通過電源網(wǎng)絡(luò)傳播 . 1.2 干擾信號的危害 (1) 使供電電源電壓及電流波形畸變 . 由于公用電網(wǎng)中的諧波電壓和電流對用電設(shè)備和 電網(wǎng)本身都會造成很大危害 ,世界許多國家都發(fā)布了限制電網(wǎng)諧波的國家標準 .制定這些標準 的基
MUPS 由變頻器 + 直流支撐系統(tǒng)組成:
VVVF: n 臺變頻器,由AC/DC整流器、DC/AC逆變器等組成
DC-BANK: 由電池組、充電器、靜態(tài)開關(guān)、控制器等組成
SS: n 個靜態(tài)開關(guān)
M: n 臺電動機
我公司提供整套MUPS設(shè)備(即包括VVVF、DC-BANK在內(nèi))。如果用戶已裝有VVVF,則我們可提供DC-BANK。
MUPS型電動機不間斷電源是低壓電動機群的不間斷電源系統(tǒng)。適用于連續(xù)生產(chǎn)的化工、鋼鐵、化纖、集成電路芯片、玻璃等生產(chǎn)工藝裝置。當主電源失電后,MUPS將確保關(guān)鍵電動機組繼續(xù)運行使生產(chǎn)工藝過程有時間緊急處理、安全停車或繼續(xù)運行。同時可作為消防應(yīng)急電源使用。
結(jié)構(gòu)簡單可靠 系統(tǒng)未用常規(guī)UPS向VVVF提供交流電源,而MUPS向VVVF提供直流電源。從而減少了AC/DC、DC/AC 兩次變換,硬件開銷減少,可靠性提高。
常規(guī)UPS整流充電器既要對電池充電,還須向逆變器提供額定直流功率,而MUPS充電器只對電池充電,其功率僅為常規(guī)UPS的10%左右,成本低,可靠性高。
本系統(tǒng)包含接入系統(tǒng)中的所有電動機的啟動控制和保護元件。 電動機享有VVVF的軟啟動、調(diào)速等功能,并具備短路、接地故障和過載等保護特性。 充電器具有穩(wěn)壓、限流功能,及浮充溫度補償功能。 PLC的編程對每臺電動機的啟動、停止和蓄電池定期向假負載放電實施監(jiān)控。 系統(tǒng)各回路完全獨立,檢修某回路VVVF及其控制保護電路等,不影響其他回路工作。 采用IGBT逆變功率器件和微處理器控制。 靜態(tài)開關(guān)采用在線跟蹤和電壓自動監(jiān)控,保證主電源失電時,系統(tǒng)瞬時切換到電池供電,變頻器的輸出沒有任何中斷。