Внедрение 6 типов высоковольтных частотно-регулируемых приводов

Определение высоковольтных частотно-регулируемых приводов

Высоковольтный частотно-регулируемый привод, который мы обычно называем, входное напряжение питания обычно превышает 3 кВ, что является мощным частотно-регулируемым приводом.В настоящее время на внутреннем рынке уровни напряжения находятся в диапазоне от 3кВ до 10кВ, а основные уровни напряжения составляют 3000В, 3300В, 6000В, 6600В и 10000В.

Согласно международной практике и национальным стандартам напряжение выше 10 кВ называется высоким напряжением, а напряжение ниже 10 кВ – средним напряжением.Поэтому в некоторых регионах его также называют частотно-регулируемым приводом среднего напряжения ..

Однако, поскольку двигатели с номинальным напряжением 3 кВ, 6 кВ и 10 кВ принято называть «двигателями высокого напряжения », частотно-регулируемые приводы, управляющие этим уровнем напряжения, в совокупности называются высоковольтными частотно-регулируемыми приводами.

Существует много типов частотно-регулируемых приводов, и методы классификации различаются.

Ниже перечислены три основные классификации высоковольтных частотно-регулируемых приводов с описанием каждого типа частотно-регулируемых приводов.

Классификация высоковольтных частотно-регулируемых приводов

а.В зависимости от наличия звена постоянного тока он делится на ЧРП «AC-AC» и ЧРП «AC-DC-AC».;

б.В соответствии с характером фильтрующего элемента звена постоянного тока он делится на тип источника тока с частотно-регулируемым приводом и тип источника напряжения с частотно-регулируемым приводом.;

поставщик частотно-регулируемых приводов среднего напряжения - XiChiElectric в процессе его можно разделить на ЧРП «HV-HV» и «HV-LV-HV» VFD.

Серия высоковольтных приводов переменного тока Xichi CFV9000A разработана с учетом высокой надежности, простоты эксплуатации и высокой производительности для удовлетворения потребностей пользователей в различных типах регулирования скорости нагрузки, энергосбережения и улучшения производственного процесса.Они представляют собой частотно-регулируемые приводы с источником напряжения ВН-ВН.

Характеристики 6 типов высоковольтных частотно-регулируемых приводов

1. Преобразователь частоты AC-AC

В рабочем процессе AC-AC VFD нет звена постоянного тока, и тиристор можно использовать для непосредственного преобразования частоты переменного тока в переменный.

Преобразование частоты AC-AC не имеет звена постоянного тока, имеет высокую эффективность преобразования частоты, простую основную цепь, отсутствие цепи постоянного тока и части фильтра, а также простую обработку реактивной мощности и обратную связь по активной мощности между источником питания и источником питания.

Хотя система двойного питания с преобразованием частоты переменного тока широко используется, ее применение ограничено из-за низкого коэффициента мощности, большого количества высших гармоник, низкой выходной частоты, узкого диапазона изменения и большого количества компонентов.

Что касается текущей ситуации применения, ЧРП AC-AC в основном используется в мощных и низкоскоростных цепях управления скоростью переменного тока мощностью 500 000 или более 1 000 000 Вт.

2. Преобразователь частоты AC-DC-AC

Мы называем этот преобразователь частоты переменного тока в постоянный, а затем привод переменного тока, называемый ЧРП переменного тока-постоянного тока, который делится на два типа: тип напряжения переменного-постоянного-переменного тока, а другой тип тока переменного-постоянного-переменного тока.Первый широко используется, и текущий инвертор общего назначения использует эту топологию.

Его характеристики: высокий КПД, отсутствие дополнительных потерь при регулировании скорости;широкий спектр применения, доступный

Подходит для асинхронных двигателей клеточного типа;диапазон регулирования скорости большой, характеристики жесткие, точность высокая;технология сложна, стоимость высока, а техническое обслуживание и ремонт сложны.Этот метод подходит для случаев, когда требуется высокая точность и хорошие характеристики регулирования скорости.

3. Преобразователь частоты с источником напряжения

Тип источника напряжения — частотно-регулируемый привод, который преобразует постоянный ток источника напряжения в переменный, а фильтрующий элемент цепи постоянного тока — конденсатор.

Преимущества:

Большой конденсатор используется в качестве промежуточного звена фильтра постоянного тока, а проблема динамического выравнивания напряжения и проблема гармоник высокого порядка, вызванная последовательным устройством, решается с помощью трехуровневого управления;

При использовании низковольтных силовых компонентов IGBT содержание гармоник низкое, а формы напряжения и тока хорошие;

Небольшое влияние на двигатель, высокий коэффициент мощности и эффективность.

С развитием технологий высоковольтные частотно-регулируемые приводы могут реализовать четырехквадрантную работу и векторное управление и стали основным продуктом регулирования скорости текущей системы передачи.

4. Преобразователь частоты с источником тока

Тип источника тока — частотно-регулируемый привод, который преобразует постоянный ток источника тока в переменный, а его фильтрующий элемент контура постоянного тока представляет собой индуктор.

Его преимущество в том, что он может работать в четырех квадрантах и ​​может легко реализовать функцию торможения двигателя.Недостатком является то, что инверторный мост должен быть принудительно коммутирован, структура устройства сложна, а настройка затруднена.Кроме того, поскольку на стороне сети используется тиристорное выпрямление с фазовым сдвигом, гармоники входного тока относительно велики, и когда мощность велика, это будет иметь определенное влияние на сеть.

5. Преобразователь частоты HV-LV-HV

Он назван в честь применения низковольтных или универсальных частотно-регулируемых приводов в средах со средним и высоким напряжением с помощью повышающе-понижающего преобразователя.Принцип заключается в том, чтобы уменьшить напряжение сети до номинального или допустимого диапазона входного напряжения низковольтного регулятора скорости с переменной частотой через понижающий трансформатор, а затем преобразовать частотно-регулируемый привод в переменный ток с переменной частотой и амплитудой. а затем преобразовать его в мощность двигателя через повышающий трансформатор.требуемый уровень напряжения.

Использование трансформаторов для понижения входа и повышения выходного напряжения, по существу, представляет собой низковольтный частотно-регулируемый привод.

Преимущество состоит в том, что его можно произвольно согласовать с различными уровнями электросетей и двигателей, задав параметры трансформатора.Когда мощность мала (<500 кВт), стоимость преобразования ниже, чем у прямого высоковольтного ЧРП.

Одним из основных недостатков частотно-регулируемого привода высокого-низкого-высокого частотного диапазона является то, что повышающий и понижающий трансформаторы большие и громоздкие, а частотный диапазон легко зависит от трансформатора.Кроме того, введение трансформатора делает КПД системы относительно низким, что в настоящее время не используется.

6. Преобразователь частоты типа HV-HV

То есть высокое напряжение источника питания напрямую добавляется к частотно-регулируемому приводу, выпрямляется частотно-регулируемым приводом, а инвертор приводит в действие высоковольтный двигатель.Силовое устройство непосредственно образует частотно-регулируемый привод между электросетью и двигателем.Поскольку проблему выдерживаемого напряжения силового устройства решить сложно, в настоящее время используется международный метод повышения уровня напряжения путем последовательного соединения устройств.

Преимущества:

Цепь частотно-регулируемого привода прямой серии имеет простую и компактную структуру, экономит входные и выходные трансформаторы, а также экономит затраты и занимаемую площадь.Так как нет трансформаторов с большим количеством стыков, теплопотери и интенсивность отказов стыков снижаются, а эффективность работы высока (до 98%).Прямой последовательный преобразователь частоты может иметь цепь торможения постоянным током или обратную связь по энергии, как у низковольтного инвертора, а его динамические характеристики также могут быть такими же высокими, как у низковольтного частотно-регулируемого привода, с широким диапазоном регулирования скорости.

Недостаток:

Входная цепь использует прямое выпрямление, а входной ток имеет большие гармоники.

Чтобы уменьшить влияние на вход, можно добавить фильтр на входе или использовать ШИМ-выпрямление для устранения гармоник.