應用範圍:
我公司所研發的ZINVERT型智能高壓變頻調速係統,在全國各地火力發電廠、冶金、石化、建材、市政給水等行業得到了廣泛的應用,產品應用地域覆蓋了全國十多個省份,產品運行十分穩定,並取得了較好的節能效果。
我公司研發的Zinvert型智能高壓變頻調速係統主要應對象為風機、泵類等通過調速控製大量節能的負載場合,具體應用如下:
火力發電:引風機、送風機、給水泵、循環水泵、凝結水泵、壓縮機、灰漿泵等;
冶金采礦:引風機、通風風機、除塵風機、泥漿泵、除垢泵、離心進料泵等;
石油化工:引風機、氣體壓縮機、注水泵、潛油泵、主管道泵、鍋爐給水泵、鹵水泵、混合器、擠壓器等;
水泥製造:窯爐引風機、生料研磨引風機、壓力送風機、主吸塵風機、冷卻器吸塵風機、冷卻器排風機、預熱塔風機、分選器風機、窯爐供氣風機等;
供水、汙水處理:汙水泵、清水泵、淨化泵、生物粗處理塔泵、送氧鼓風機等;
其它:傳動機械裝置、風力渦輪機、風洞等。
係統原理:
ZINVERT係列智能高壓變頻調速係統采用功率單元串聯技術,直接輸出3kV、6kV、10kV電壓,屬高-高電壓源型變頻器。由於采用功率單元串聯而非功率器件的直接串聯,因此解決了器件耐壓的問題。同時由於同相各級功率單元輸出SPWM信號通過移相後進行疊加,提高了輸出電壓諧波性能、降低輸出電壓的dv/dt;通過電流多重化技術降低輸入側諧波,減小了對電網的諧波汙染;主控製器采用最新電機控製專用雙數字信號處理器(DSP)、超大規模集成電路可編程器件(CPLD和FPGA)為核心,配合數據采集、單元控製和光纖通信回路以及內置的可編程邏輯控製?PLC)構成係統控製部分。
ZINVERT係列智能高壓變頻調速成套係統整體結構上由旁路櫃、移相變壓器櫃、功率單元櫃及控製櫃組成,見圖1所示。ZINVERT型智能高壓變頻調速係統的功率單元櫃與控製櫃是合二為一的,各部分功能說明如下:
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■ 功率單元櫃
功率單元櫃為成套裝置的核心部分,也是電機定子大功率變頻電源的產生模塊。功率單元櫃主要由功率單元箱(圖1中A1~An,B1~Bn,C1~Cn)並輔以控製構成。
■ 功率單元箱
功率單元箱的電氣原理見圖2所示,每個功率單元由外部輸入三相電源A/B/C供電,經內部整流濾波後逆變成單相電壓U/V輸出。整流由三相不控整流完成,濾波環節電容采用軟充電技術可有效防止對充電電流對電容損害。逆變部分采用當代最先進的IGBT功率器件,控製方法采用SPWM逆變控製技術,功率單元的輸出波形見圖3所示。
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■ 功率單元櫃高壓形成
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為了形成高壓6kV或10kV電源,ZINVERT采用了功率單元堆波技術,即將多個功率單元的輸出電壓串聯疊加直接形成高壓輸出(如圖4所示),此(ci)方(fang)法(fa)類(lei)似(si)於(yu)幹(gan)電(dian)池(chi)疊(die)加(jia),通(tong)過(guo)若(ruo)幹(gan)個(ge)功(gong)率(lv)單(dan)元(yuan)的(de)疊(die)加(jia)可(ke)產(chan)生(sheng)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)相(xiang)電(dian)壓(ya)數(shu)值(zhi)。此(ci)種(zhong)高(gao)壓(ya)的(de)形(xing)成(cheng)原(yuan)理(li)實(shi)際(ji)是(shi)將(jiang)標(biao)準(zhun)交(jiao)流(liu)波(bo)形(xing)進(jin)行(xing)階(jie)梯(ti)化(hua)等(deng)效(xiao),波(bo)形(xing)上(shang)階(jie)梯(ti)數(shu)越(yue)多(duo)輸(shu)出(chu)的(de)諧(xie)波(bo)就(jiu)越(yue)小(xiao),階(jie)梯(ti)數(shu)的(de)個(ge)數(shu)取(qu)決(jue)於(yu)每(mei)相(xiang)串(chuan)聯(lian)的(de)功(gong)率(lv)單(dan)元(yuan)個(ge)數(shu)。
由於各功率單元的輸出電壓波形在疊加前已經過移相處理,因此疊加後的輸出波形質量好(見圖5),不(bu)存(cun)在(zai)諧(xie)波(bo)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)動(dong)機(ji)附(fu)加(jia)發(fa)熱(re)和(he)轉(zhuan)矩(ju)脈(mai)動(dong)等(deng)特(te)點(dian),不(bu)必(bi)加(jia)裝(zhuang)輸(shu)出(chu)濾(lv)波(bo)器(qi)就(jiu)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)普(pu)通(tong)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)。並(bing)且(qie)電(dian)壓(ya)的(de)跳(tiao)變(bian)僅(jin)為(wei)單(dan)個(ge)功(gong)率(lv)單(dan)元(yuan)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)值(zhi),因(yin)此(ci)dv/dt小,對電機無傷害,可直接適應於普通異步電動機的節能改造。
■移相變壓器櫃
圖6中移相變壓器櫃主要為各功率單元箱提供獨立的三相交流50Hz電源,該移相變壓器具有多個獨立的二次繞組直接與各功率單元相連,通過它繞組的移相,還可以顯著減小輸入電流中的諧波
■ 產品組成結構
ZINVERT型智能高壓變頻調速係統依電機額定電壓的不同,功率單元櫃每相所串聯的個數也不同,如圖8所示。
◆ 對於3kV電壓等級ZINVERT調速裝置,每相由3~4個功率單元串聯疊加而成;
◆ 對於6kV電壓等級ZINVERT調速裝置,每相由6~8個功率單元串聯疊加而成;
◆ 對於10kV電壓等級ZINVERT調速裝置,每相由9個功率單元串聯疊加而成;
功能與應用:
1、頻率設定
ZINVERT型智能高壓變頻調速係統內核控製由電機控製專用雙DSP完成,裝置在現場運行時其運行頻率設定方式有多種方式。主要的頻率控製方式包括: LCD麵板按鍵設定、遠方操作盤、計算機後台通信或DCS等智能接口設定、外部4~20mA或0~10V模擬信號輸入給定、開關量頻率升降給定等多種給定方式可選,可視現場具體情況選用。遠方控製信號斷線時係統給出報警,並維持在斷線前的運行頻率。
2、運行方式
閉環控製:檢測回路獲得被控製量(流量、壓力等)的實際值,與設定值比較,得到偏差信號。偏差信號經過PID調節來控製頻率控製信號,調節電機轉速達到被控製量的調節,使之與設定值一致。
開環控製:選擇開環控製,頻率控製信號由1中所述方式給定,按照設定曲線控製電機運行。
3、斷電恢複再啟動功能
電網瞬時停電並在短時間內(允許等待時間0.1秒~30秒,更長的等待時間可由用戶定製)恢複後,ZINVERT智能高壓變頻調速係統能在0.2~1.0秒miao內nei自zi動dong搜sou索suo電dian機ji轉zhuan速su,實shi現xian無wu衝chong擊ji再zai啟qi動dong至zhi設she定ding轉zhuan速su,無wu需xu等deng到dao電dian機ji完wan全quan停ting止zhi後hou再zai啟qi動dong,保bao證zheng負fu載zai的de連lian續xu穩wen定ding運yun行xing。對dui於yu電dian源yuan不bu穩wen或huo波bo動dong較jiao大da的de用yong戶hu場chang合he,此ci功gong能neng可ke保bao證zheng用yong戶hu工gong藝yi生sheng產chan不bu停ting止zhi,運yun行xing人ren員yuan也ye無wu需xu對dui裝zhuang置zhi進jin行xing任ren何he操cao作zuo。

4、 旁路功能
ZINVERT成(cheng)套(tao)裝(zhuang)置(zhi)具(ju)有(you)兩(liang)種(zhong)旁(pang)路(lu)功(gong)能(neng)設(she)置(zhi),通(tong)過(guo)這(zhe)兩(liang)種(zhong)旁(pang)路(lu)功(gong)能(neng)的(de)利(li)用(yong),可(ke)大(da)大(da)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)運(yun)行(xing)可(ke)靠(kao)性(xing),能(neng)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)的(de)保(bao)證(zheng)用(yong)戶(hu)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)不(bu)受(shou)影(ying)響(xiang):
● 功率單元自動旁路功能:
ZINVERTchengtaozhuangzhimeixianggaoyanibianshuchuyougegonglvdanyuanxiangdeshuchuyixiangchuanliandiejiaerxingcheng,wudanyuanpanglugongnengdeqingkuangxiamougedanyuanmokuaideguzhanghuidaozhizhengjitingyun。danZINVERTzhinengxinggaoyabianpintiaosuxitonggegonglvdanyuanshezhiyouwanshandezidongpanglugongneng,dangdanyuanneibuchuxianguzhangshikezidongjianggaigonglvdanyuanpanglu,meixiangshengyugonglvdanyuanjixuyunxing,yibanbianpinyunxingqingkuangxiafuzaiwuxujiangeyunxing。pangluguochengzhongwuxurenweicaozuo,youxitongzidongwancheng。
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● 成套裝置工頻旁路功能:
即ji在zai變bian頻pin器qi出chu現xian故gu障zhang時shi,可ke將jiang變bian頻pin器qi進jin行xing旁pang路lu,將jiang電dian動dong機ji直zhi接jie接jie入ru原yuan電dian網wang繼ji續xu運yun行xing。旁pang路lu的de型xing式shi有you自zi動dong旁pang路lu和he手shou動dong旁pang路lu兩liang種zhong型xing式shi,主zhu要yao的de區qu別bie在zai於yu:配pei置zhi手shou動dong旁pang路lu功gong能neng者zhe,其qi內nei部bu操cao作zuo機ji構gou由you隔ge離li刀dao閘zha組zu成cheng,當dang變bian頻pin器qi出chu現xian故gu障zhang時shi需xu要yao按an照zhao操cao作zuo規gui程cheng進jin行xing手shou動dong操cao作zuo將jiang變bian頻pin器qi退tui出chu,將jiang電dian機ji恢hui複fu至zhi工gong頻pin運yun行xing狀zhuang態tai。當dang配pei置zhi了le自zi動dong工gong頻pin旁pang路lu後hou,其qi內nei部bu操cao作zuo機ji構gou由you隔ge離li刀dao閘zha和he真zhen空kong接jie觸chu器qi(或斷路器)組zu成cheng,隔ge離li刀dao閘zha已yi預yu置zhi到dao相xiang應ying位wei置zhi,僅jin為wei檢jian修xiu時shi提ti供gong高gao壓ya斷duan開kai點dian,當dang變bian頻pin器qi出chu現xian故gu障zhang時shi在zai係xi統tong控kong製zhi器qi的de控kong製zhi下xia自zi動dong退tui出chu變bian頻pin裝zhuang置zhi而er切qie換huan至zhi工gong頻pin運yun行xing狀zhuang態tai;當變頻器檢修完畢後又可以在瞬間由工頻運行狀態轉至變頻運行狀態,用戶的負載無需停車,不影響生產,即可實現工頻→變頻或是變頻→工頻的雙向互切功能。對於重要工藝情況的負載可采用此種旁路型式。
工頻旁路櫃不是產品的標準配置。旁路櫃的接線型式可按照用戶現場具體要求定製,可以實現一拖一、一帶多的功能切換的功能。
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5、 單元直流電壓顯示功能:
wogongsiduchuangletongguokongzhixitongcaozuomianbanlaizhaxungedanyuanzhiliumuxiandianyadegongneng,tongguogaigongneng,yonghukeyishishizhangwogonglvdanyuanzhiliumuxiandianyazhi,duimeigegonglvdanyuandegongzuozhuangkuangjinxinglejiehepinggu;danggaoyadianyuantingdianhou,yonghukeyitongguozhaxungedanyuanzhiliumuxiandedianyalailejieshebeishifourengrandaidian,shifouzaianquanxukedezhuangtaixia,duiyunxinghejianxiurenyuanderenshenanquanqidaolebaozhengzuoyong。
6、 參數設定功能
可設定轉矩提升、U/f加速曲線以適應不同的負載情況,可以設定多達3個共振頻率躲避區域,可以按現場情況需要設定電機的保護參數、輸出接口的功能定義等設置。
可以對電機的各種參數進行設置,也可以在界麵上對保護參數進行調整和設定。
7、 故障報警與查詢功能
故障報警采用聲、guangbaojing,bingyishijianxingshijinxingjilu,kongzhixitongjuyouguzhangbaojingheguzhangzhaxungongneng,baojingxinxikeyizaikongzhiqishangtongguomianbananjianjinxingzhaxun,tigaoxitongguzhangdepaichuxiaolv,weiyonghudeyunxingweihutigongfangbian。
8、 運行狀態記錄與顯示
ZINVERTxiliezhinenggaoyabianpintiaosuxitongjuyouzidongjiluyunxingzhuangtaihejinxingxianshidegongneng,bingduixianshishujufenlei,fangbianrichangweihu。tongshiketongguochuanxingtongxinyushangweiji(本公司提供或接入用戶係統,非標準配置,訂貨時需特別說明)連接,將運行狀態信息上傳到上位機,對記錄數據進行分析、報表打印等(後台係統功能訂貨時需特別說明,功能及操作另見有關後台的說明)。
9、 波形分析和顯示功能
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控製器可以實現對輸入電流、電壓,輸出電壓、電流等的波形實時顯示,還可以對每相電壓、電流進行諧波分析,有助於用戶掌握設備的各種電量參數。
10、 保護配置功能和方案
caiyonggongpinpanglupeizhidegaoyabianpintiaosuxitong,youyugaoyabianpinzhuangzhishuruceweizhengliuyixiangbianyaqi,qitexingyugaoyadiandongjibutong,yincixutebiezhuyibaohudepeizhiwenti。wogongsiweiduoniandezhongyadiandongji、變壓器類保護裝置的研發生產廠家,因此具有成套的技術解決方案,詳細情況請與我公司。
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