拖動西瑪電機(jī)用下壓變頻器相干題目切磋

時(shí)間：2015-09-16 00:51

　　戴要 本文重要先容了拖動西瑪電機(jī)用下壓變頻器研造進(jìn)程中的一些要害技巧題目，對此后下壓變頻器成長具有必定輔助。
　　要害詞 下壓變頻器；拖動；功率單位串連；井聯(lián)異步均流
　　0 弁言
　　變頻器是應(yīng)用電力半導(dǎo)體器件的通斷感化將工頻電源變更為另外一頻次的電能把持裝配。跟著當(dāng)代電力電子技巧戰(zhàn)微電子技巧的迅猛成長，下壓年夜功率變頻調(diào)速裝配不竭天成生起去，本來一向易于處理的下壓題目，最近幾年去經(jīng)由過程器件串連或單位串連獲得了很好的處理。正在冶金、化工、電力、市政供火戰(zhàn)采礦等止業(yè)普遍利用的泵類背載，占全部用電裝備能耗的40%擺布，電費(fèi)正在自去火廠乃至占造火本錢的50%。那是由于：一圓里，裝備正在設(shè)想時(shí)，凡是皆留有必定的余量；另外一圓里，因?yàn)楣r的變更，須要泵機(jī)輸出分歧的流量。跟著市場經(jīng)濟(jì)的成長戰(zhàn)主動化，智能化水平的進(jìn)步，采取下壓變頻器對泵類背載停止速率把持，不單對改良工藝、進(jìn)步產(chǎn)物量量有利益，又是節(jié)能戰(zhàn)裝備經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的請求，是可連續(xù)成長的必定趨向。對泵類背載停止調(diào)速把持的利益甚多。從利用真例看，年夜多已獲得了較好的后果(有的節(jié)能下達(dá)30%～40%)，年夜幅度下降了自去火廠的造火本錢，進(jìn)步了主動化水平，且有益于泵機(jī)戰(zhàn)管網(wǎng)的降壓運(yùn)轉(zhuǎn)，削減了滲漏、爆管，可延伸裝備應(yīng)用壽命。
　　高壓變頻器已獲得企業(yè)界的承認(rèn)，下壓變頻器市場正正在啟動，遠(yuǎn)景非常好。市場需供敏捷增添。今朝研造的用于風(fēng)機(jī)火泵下壓變頻器已有多臺正正在一般運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)用的是單位串連多電仄電壓源型變頻器，實(shí)用于風(fēng)機(jī)火泵，但不克不及用于傳收帶驅(qū)動、礦石破壞機(jī)、軋機(jī)、擠壓機(jī)、窯傳動等重載啟動的西瑪電機(jī)[1，2]。為了戰(zhàn)勝這類變頻器不克不及用于重載啟動西瑪電機(jī)的缺點(diǎn)，本文重要切磋了拖動西瑪電機(jī)用下壓變頻器相干技巧題目。
　　1 計(jì)劃挑選
　　重要技巧目標(biāo)是：
　　10 000V，360kW，額定電流為26A，背載為窯傳動，啟動電流為150A。出產(chǎn)的用于風(fēng)機(jī)、火泵西瑪電機(jī)的下壓變頻器用的是功率單位串連計(jì)劃，后果很好，依然選這類計(jì)劃。其來由是：
　　1）輸出電仄數(shù)多，是以輸出波形特殊好，能合適通俗同步電念頭，且沒必要降額應(yīng)用；2）所需IGBT數(shù)目年夜。但對耐壓請求沒有下，功率器件沒有存正在均壓題目；3）輸進(jìn)整流電路的脈沖數(shù)年夜，對電網(wǎng)凈化小，功率果數(shù)下；4）功率單位數(shù)目年夜，那是個(gè)毛病，但構(gòu)造完整一樣，能夠交換，那對出產(chǎn)、調(diào)試、留備用件等皆去了很慷慨便；5）技巧已把握，已有勝利經(jīng)歷，靠得住性有包管。
　　2 技巧重面
　　重載啟動西瑪電機(jī)的啟動電流正在高壓啟動時(shí)是一般運(yùn)轉(zhuǎn)電流的6倍~10倍，假如用一般的方式制造，雖可一般啟動，但一般運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)裝備會有很年夜的余量，是很年夜的揮霍。
　　我們采取的是串并轉(zhuǎn)換技巧，正在啟動時(shí)短時(shí)用四管并聯(lián)．等西瑪電機(jī)開端動彈，當(dāng)即切換為單管并聯(lián)，曲到必定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)為齊串連，完成啟動。
　　3 體系道理
　　功率單位串并聯(lián)絡(luò)構(gòu)，如圖1所示，以每相12單位為例，圖中只繪出一相。圖中1-12為功率單位，S1-S6為切換開閉單位，此中S1-S3為單刀單擲單位，S4-S6為單刀單擲單位。
　　
　　
　　
　　3.1 電路構(gòu)造
　　1）功率單位
　　線電壓10 000V，相電壓5 773V，每相由12個(gè)單位串連，每一個(gè)單位的的輸出為481V(有用值)。圖1中1-12模塊仍應(yīng)用本來的設(shè)想。
　　2）功率單位主電路
　　功率單位主電路構(gòu)造是典范的三相輸進(jìn)單相輸出電路。
　　切換開閉s4-s6的主電路中，此中可控硅為開閉元件，可調(diào)電阻為年夜功率低阻值正在線可調(diào)電阻模塊，用于正在多管并聯(lián)時(shí)調(diào)理各管的電流值，使各管的電流值盡量分歧。圖1中正在功率單位3、6、9、12的輸出端附有下粗度電流檢測傳感器，檢測到的電流值斷絕后收到和諧把持模塊，經(jīng)由過程此中的下度單片機(jī)盤算出電阻偏差值，快速光滑天調(diào)理各電阻模塊，到達(dá)均流的目標(biāo)，據(jù)丈量各功率單位電流的偏差可把持正在15%之內(nèi)。
　　切換開閉S2-S3的主電路是兩只單背可控硅一端相聯(lián)的構(gòu)造。S1的主電路中借有一只可調(diào)電阻模塊。
　　3.2 把持體系
　　1）堆波技巧采取功率單位串連真現(xiàn)下壓變頻器，把持方法普通有兩種：
　?。?）堆波圓；（2）載波移相技巧。堆波方式把持真現(xiàn)較簡略，波形量量也比擬好，功率器件開閉次數(shù)少，開閉消耗小，但它存正在兩個(gè)毛病：串連的各單位承當(dāng)?shù)墓β始娖缰?；變壓器各付邊繞組承當(dāng)?shù)墓β始娖缰?。載波移相技巧能夠獲得杰出的輸出波形。它戰(zhàn)勝了堆渡方式的兩個(gè)毛病，但功率器件開閉次數(shù)較堆波方式多，開閉消耗比擬年夜。
　　我們采取第一種方法，正在主把持器上真現(xiàn)了各功率單位的選通訊號按期輪換，串連的各單位承當(dāng)?shù)木鶆蚬β氏喾Q，斷絕變壓器的各付邊繞組承當(dāng)?shù)木鶆蚬β室步韵喾Q，各個(gè)單位的構(gòu)造取把持電路也皆完整雷同。如許即沒有增添消耗，叉戰(zhàn)勝了堆渡方法固有的毛??；
　　2）檢測到的開閉旌旗燈號斷絕后傳到電流異步模塊，那四個(gè)模塊經(jīng)由過程光纖通信，彼此和諧，使四模塊的開通戰(zhàn)閉斷時(shí)光偏差把持正在200ns以下，盡可能使四模塊同時(shí)開通戰(zhàn)閉斷，到達(dá)異步的目標(biāo)：那里要害是電流脈沖的上降戰(zhàn)降落沿的檢測粗度，和處理好單片機(jī)的抗滋擾題目；
　　3）把持旌旗燈號的傳輸。為了體系的靠得住性，避免年夜電壓戰(zhàn)年夜電流跳變對把持旌旗燈號的滋擾，把持旌旗燈號采取光纖傳輸。各單位的把持旌旗燈號是多通講并止傳輸，削減旌旗燈號的中心處置環(huán)節(jié)，后果很好；
　　4）啟動完成后，可調(diào)電阻模塊、和諧把持模塊、電流異步把持模塊及三個(gè)電流檢測傳感器正在上位機(jī)的把持下退收工做。每相只留一個(gè)電傳播感器事情，用于對西瑪電機(jī)事情狀況的檢測把持。
　　4 結(jié)論
　　1）道理準(zhǔn)確，構(gòu)造公道；
　　2）電流異步模塊單片機(jī)硬件運(yùn)轉(zhuǎn)杰出，功效基礎(chǔ)齊備。電路設(shè)想公道，知足了電流異步的請求；
　　3）可調(diào)電阻模塊電路設(shè)想奇妙，能實(shí)時(shí)調(diào)理阻值且調(diào)理光滑，很好天到達(dá)了均流的目標(biāo)。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]張選正，倪芳國產(chǎn)3～10kV中下壓變頻器主電路近況及改良辦法[J].西瑪電機(jī)取把持利用，2011，38(6).
　　[2]毛啟雄，李維波，陸繼明，等.下壓變頻器共模電壓仿實(shí)研討[J].中國西瑪電機(jī)工程教報(bào)，2003，23(9).