Высоковольтные ПЧ-компании INVT

В сфере промышленной автоматизации теснее издавна используются низковольтные преобразователи частоты (НВПЧ) для регулировки скорости вращения асинхронных электродвигателей с напряжением питания до 690 В. Ни для кого не секрет, что их использование приносит ряд превосходств: экономия электроэнергии, повышение срока работы движков и исправных устройств, неименье пиковых токов при запуске движков и т.д. Все эти превосходства доступны и при употреблении высоковольтных преобразователей частоты (ВВПЧ) на напряжения от 3 до 10 кВ.

В настоящей статье мы желаем познакомить русского потребителя с ВВПЧ производства компании INVT (Китай).

В основание ВВПЧ положен тот же принцип, что и в НВПЧ: выпрямление переменного напряжения в звене неизменного тока с следующей его коммутацией на нагрузку.

С входа НВПЧ переменное напряжение сквозь трехфазный выпрямительный мост поступает на конденсаторную батарею, служащую для скопления заряда, а также приходящую выравнивающим фильтром. Напряжение с конденсаторов поступает на вход трехфазного полностью управляемого моста, собранного на IGBT-транзисторах. Изменяя свойское состояние, транзисторы сформировывают на выходе НВПЧ сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМтр). В случае НВПЧ этот сигнал, представляющий из себя синусоиду с примесью гармоник, подается на обмотки асинхронного электродвигателя.

Отличие структуры ВВПЧ от структуры НВПП вызвано тем, что напряжение, тот или иной может коммутировать IGBT-транзистор, обычно, не превосходит 1 кВ. Поэтому приходится разыскивать другие заключения.

Сейчас для управления скоростью вращения высоковольтных движков приспосабливается два разновидности преобразователей:

1. ВВПЧ, построенный по двухтрансформаторной схеме с низковольтным звеном неизменного тока.
2. ВВПЧ, построенный по схеме с многообмоточным фазосдвигающим трансформатором.

ВВПЧ, построенный по двухтрансформаторной схеме, препровождает по сущности нормальный НВПЧ и два трансформатора напряжения: понижающий и повышающий (сантим.. рис. 1). Генеральное и, в совместном, единственное превосходство этого типа — простосердечие.

При всем этом у него имеется ряд существенных недостач:

1. Густой КПД, вызванный рассеиванием мощности на трансформаторах.
2. Ограниченный спектр регулирования — от номинальной скорости до половины номинальной скорости вращения мотора. Это ограничение вызвано использованием повышающего трансформатора. При понижении выходной частоты возрастает насыщение сердечника. При повышении выходной частоты растут утраты в сердечнике на перемагничивание и вихревые токи.
3. Высочайший степень пульсаций выходного напряжения ограничивает очень возможное расстояние от ПЧ до мотора, а также приходит предпосылкой высочайшего ватерпаса электромагнитных помех, тот или другой могут вызывать сбои в службе измерительного оборудования. Высочайший степень пульсаций выходного напряжения обоснован тем, что ПЧ в своей базе располагают двухуровневую ШИМтр. Снизить пульсации подсобляет агрегат синусного фильтра меж выходом ПЧ и повышающим трансформатором, что приводит к существенному удорожанию порядка.
4. Очередной нехватка такой схемы — низкая надежность. Выход из строя хоть какого IGBT-транзистора приводит к неработоспособности в итоге преобразователя.

Нормальная схема ВВПЧ с многообмоточным трансформатором представлена на рис. 2. 

ПЧ такового разновидности основан на употреблении каскадного включения низковольтных ячеек (580 В), тот или иной приносит на выходе высочайшее напряжение. Любая ячейка построена по тому же принципу, что и НВПЧ, и хранит звено неизменного тока.

Конструктивно ВВПЧ состоит из 4 модулей:

Основной модуль в простом случае представляет из себя вводной вакуумный контактор.

2-ой модуль — многообмоточный трансформатор, вторичные обмотки тот или иной электрически смещены сравнительно друг дружку. Эти обмотки прибывают независящими источниками переменного напряжения (580 В) для низковольтных ячеек.

Использование многообмоточного фазосдвигающего трансформатора обеспечивает наиболее сглаженное потребление электроэнергии, понижает степень гармоник и улучшает cos(φ).

3-ий модуль — набор низковольтных ячеек. Структура такой ячейки (сантим.. рис. 3) полностью совпадает со структурой НВПЧ. Каждую ячейку можнож разглядывать как независящий источник управляемого напряжения. Эти источники объединяются поочередно в звенья, формируя фазы выходного напряжения. Чем преимущественно нужное выходное напряжение, тем преимущественно численность звеньев в цепи. Получившиеся три фазы выходного напряжения подключаются по схеме «звезда».

4-ый модуль — порядок мониторинга и управления.

Использование многозвенной структуры при формировании фазы высоковольтного напряжения и описывает форму выходного сигнала (сантим.. рис. 4). Из рисунка видно, что выходное напряжение формируется ступенчато, а не двухуровневым ШИМтр-сигналом, как это происходит в НВПЧ. При всем этом суммарное период, в процесс тот или иной любая ячейка находилась во включенном состоянии за период, в равной мере для целых ячеек.

Изображенный на графике сигнал также нарекают многоуровневым синусоидальным ШИМтр-сигналом. Его характерной особенностью приходит густой степень гармоник, при этом степень гармоник тем меньше, чем преимущественно численность звеньев (низковольтных ячеек) в цепи, формирующей выходную фазу. Это разъясняется тем, что степень гармоник обусловливается амплитудой и скоростью нарастания прямоугольного импульса.

А для многоуровнего ШИМтр эта амплитуда сочиняет только количество амплитуды синусоидального высоковольтного сигнала. Этаким образом, на выходе ВВПЧ, построенного по схеме второго разновидности, раздобывается фактически аккуратная синусоида, что снимает ограничение на расстояние меж ПЧ и движком.

ВВПЧ производства компании INVT представлены серией частотных преобразователей CHH, и так как эта серия построена по схеме с многообмоточным трансформатором, то она вобрала в себя все добродетели данной схемы.

Конструктивно ВВПЧ реализован в облике шеренги электрошкафов, на один-одинехонек из тот или другой расположены панель управления и сенсорный экран. Порядок управления преобразователем построена на основанию цифрового сигнального процессора, а касательство с исправными механизмами (низковольтными ячейками) исполняется по оптоволоконной полосы взаимоотношения. Это обеспечивает электрическую изоляцию правящих сигналов и предотвращает воздействие на их электромагнитных помех.

На сенсорном экране отображается вся информация о состоянии преобразователя и выводятся все известия о появившихся неисправностях.

Порядок управления преобразователем дозволяет автоматом поддерживать на данном ватерпасе выходное напряжение, даже при мощных флуктуациях входного напряжения.

ВВПЧ производства компании INVT владеют высочайшей надежностью благодаря автоматическому байпасу неисправной ячейки. При выходе из строя одной из ячеек она шунтируется этаким образом, что напряжение на каждой фазе падает симметрично. Падение напряжения не превосходит 8% от номинального, что дозволяет продолжить занятие до подмены неисправной ячейки. Все ячейки однотипные и располагают свободный доступ, поэтому оперативная подмена не препровождает трудности.

В преобразователях серии CHH предусмотрена также схема наружного байпаса, тот или иной обеспечивает фактически мгновенное переключение мотора на кормленье от сети при выходе из строя ВВПЧ.

Гуще приведены некие технические свойства преобразователей серии CHH:

• номинальное входное напряжение: 3/6/10 кВ; 
• спектр мощностей: 375-4000 кВА;
• номинальный ток: 36-370 A; 
• спектр выходных частот 0-120 Гц;  
• спектр рабочих температур -10°C ∼ +40°C. 

Срок поставки частотных преобразователей CHH сочиняет 12 рабочих недель. Гарантийный срок — 24 месяца с фактора ввода в использование.

Области использования: хим индустрия, нефтегазовая индустрия, сталелитейная индустрия, водоснабжение.

Кроме высоковольтных ПЧ, компания INVT производит и низковольтные частотные преобразователи для обширного использования, а также серии для особых употреблений:

• горно-шахтное оборудование 690/ 1140 В (в том числе во взрывозащищенном выполнении);
• насосное оборудование — частотное регулирование до 4 движков;
• энергосберегающие шкафы с классом охраны IP54 для термопласт-автоматов;
• перемоточное оборудование — контроль натяжения;
• подъемно-транспортное оборудование;
• высокоскоростные преобразователи для шпиндельных движков.

Дмитрий САЯПИН,

водящий спец

по электроприводам

ООО «ПневмоЭлектроСервис».

Для справки

ПневмоЭлектроСервис, ООО

Компания ПневмоЭлектроСервис — одна из водящих в области поставки продукции для автоматизации промышленного производства на русском базаре. Обширный диапазон заказчиков свидетельствует о том, что мы достигли фурроров в выводе комплексных задач автоматизации: начиная от поставки девайсов для ремонта и модернизации оборудования, заканчивая подготовкой проектов и их технической реализацией. Благодаря партнерским отношениям с водящими организациями-производителями современного оборудования и средств автоматизации из Западной Европы, Южной Кореи, Стране восходящего солнца и Тайваня, мы хотим предложить обширный ассортимент продукции, рациональные цены и наикратчайшие сроки поставки. Наше оборудование приспосабливается в разнообразных отраслях индустрии: нефтегазовая, машиностроительная, деревообрабатывающая, упаковочная, пищевая и вторые облики индустрии.

Выслать сообщение ·  Контакты и адреса  · Новости  · Публикации