DC-BANK直流系统介绍
直流支撑系统DC-BANK
直流支撑系统DC-BANK
1 概述
电动机不间断电源系统(Motor UninterruptiblePower System,简称MUPS)是上海隽睿自动化技术有限公司研制的区别于市场上的UPS、EPS 的供电系统。
MUPS 的一套直流支撑系统DC-BANK可支持多台乃至上百台变频器(VVVF)在电网晃电、停电时不间断工作,因而也保证多台乃至上百台电动机在晃电、停电时,不间断工作。
因此MUPS是针对电动机群设计的理想电源系统,该系统适用于连续生产的化工、钢铁、化纤、集成电路芯片、玻璃、造纸等行业,同时可作为消防应急电源使用,在工厂、大楼的消防系统中也有独到的用处。
2 MUPS 的性能特点
1)结构简单可靠,系统未用常规UPS向VVVF提供交流电源,而MUPS向VVVF提供直流电源,从而减少了AC/DC、DC/AC 两次变换。
常规UPS整流充电器既要对蓄电池充电,还须向逆变器提供额定直流功率,而MUPS 充电器只对电池充电,其功率仅为常规UPS的10%左右,成本低,可靠性高。
2)MUPS 系统里包含接入系统中的所有电动机的启动控制和保护元件,采用IGBT逆变功率器件和微处理器控制。
3)电动机享有VVVF 的软启动、调速等功能,并具备短路、接地故障和过载等保护特性。
4)MUPS 系统里充电器仅对蓄电池充电,具有稳压、限流及浮充温度补偿功能。
5)MUPS 系统里的PLC 对每台电动机的启动、停止和蓄电池定期向假负载放电等状况实施监控、保护。
6)MUPS 系统里的各回路完全独立,当检修某回路VVVF及其控制保护电路。
变频器抗晃电改造方案
变频器抗晃电改造方案作者:王建来源:《科技资讯》2016年第26期摘要:在XXXX有限公司工厂经常发生电网晃电事故,在实际运行中经常因晃电而导致连续运行系统停车事故,项目二期空分装置关键设备液氧泵变频器应对晃电能力差,低电压保护启动导致跳车。
该文考虑采取适当的方法进行改造以提高变频器的抗晃电能力。
关键词:变频器抗晃电直流支撑中图分类号:TM762 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(b)-0036-021 晃电对变频器的影响据统计晋开近一年来发生的10 kV母线晃电或停电次数大约有8次,多次造成关键设备的非计划停机,影响生产连续性。
如果接收后仍存在此类情况,可能给我们造成损失,为了避免不必要的损失,提高生产的稳定性,所以致力于解决变频器低电压跳车的办法。
DC-BANK系统要为变频设备提供稳定的直流电压(450~540 V),在交流电压晃动时保证变频设备持续运行。
2 DC-BANK系统简介长期以来,在连续性较强的工艺生产中,当电网发生晃电(甚至毫秒级的断电)等供电故障时,均有可能使电机驱动的动力设备受到较大的扰动甚至停机。
造成连续性生产中断,设备损坏,产生大量的次品、废品,造成严重的经济损失。
DC-BANK是专门用于电动机负载的、输出电压和输出频率可变的交流不间断电源,是低压电机群专用不间断电源系统,特别适用于多负载连续生产的石油化工、化纤钢铁、玻璃等行业。
DC-BANK系统的作用就是:当企业的电气系统发生故障(晃电、甚至停电)之后,保障电机连续、稳定、安全运行,避免电机输出波动或跳闸所造成的事故,从而大幅度减少电气故障给生产带来的损失和危险。
3 DC-BANK组成DC-BANK组成:电池组、充电器、静态开关、控制器等。
蓄电池:蓄电池采用免维护阀控式全密封铅酸电池。
整流器:整流器的功率逆变管采用进口快速IGBT,其余元件采用进口工业等级器件,输出电压和电流均可连续调节且具有强大的保护功能。
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一 DC-BANK 的应用
目前,广泛应用的交流电动机调速控制的变频器是相当成熟的技术和产品,变频器无论是频 率控制型,还是矢量控制型或者是转矩控制型,都具有变频软启动功能,变频器的容量在 380V 电压等级上,功率范围从 2.2~1500KW 的产品几乎可以覆盖目前所有应用范围。也可为大功率 UPS 提供后备直流电源,适用于 32 节电池及 32 节以上电池的 UPS.
路提供另一路 500V 左右 (变频器种类不同直流输出电压不同)低于变频器整流后的直流电源 。升
压模块采用 N+1 冗余热备方式,比直流静态开关更加可靠.在变频器交流电源失电或者晃动时,直
流升压模块提供给变频器一个能维持稳定工作的电源。电池组可以直接给大功率 UPS 提供后备直
流电源,为用户节省 UPS 后备电池的投资.
DC-BANK 产品简介
(4)电动机享有 VVVF 的软启动、调速等功能,并具备短路、接地故障和过载等保护特性。
(5)升压模块输出电压宽可以自由调节,可以为各类直流负载提供直流不间断电源,如 UPS,EPS
和直流电动机等直流负载.配备我公司的降压模块可以为微机系统提供稳定的 220V(110V)的
直流电源,为用户节省直流屏设备的投资.
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上海恒力电源设备有限公司
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恒力电源
HENGLIPOWER
DC-BANK 产品简介
目前,常用的变频器都是交-直-交的电压源型变频器,其中间直流回路是三相交流整流得到 的,电压大约在 510~620V 左右,所以若给变频器提供一路 510~620V 左右的直流电源就能实现 变频器不间断保持运行。基于这个原理我们开发出了一种不间断的电源 DC-BANK。
直流系统及系统
直流系统及系统分析简介直流系统是一种用直流电源供电的电气系统,与交流系统相对应。
它主要由直流发电机、直流变压器、直流输电线路、直流负荷和直流稳压器等组成。
直流系统的优点是稳定性高、传输损耗小、接地运行安全性高等,因此在一些特殊应用领域中得到了广泛的应用,如铁路牵引系统、风电场微网系统、军事电源系统、测控电源系统等。
同时,随着减排、节能和智能能源系统等潮流的发展,直流系统在电力系统领域的应用也越来越广泛。
因此,了解直流系统的特点、分类和工作原理是必要的。
直流系统分类直流系统按照电源类型、用途、电压等级等可以分为多种类型,这里主要介绍以下3种:按照电源类型分类独立运行型直流系统独立运行型直流系统是指不依赖于交流电源的直流电源系统,常用于需要高可靠性和高稳定性的场合,如航空航天、军事电力、海上平台等。
其典型应用是飞机供电系统和卫星电源系统。
直流发电机组成的直流系统直流发电机组成的直流系统是指主要依靠直流发电机供电的电气系统,常用于纯直流运行的负载的场合,如铁路牵引系统、工业电解系统、船舶电力系统、电动车充电系统等。
直流与交流混合的直流系统直流与交流混合的直流系统是指自身产生的直流与来自交流电源的交流电混合的电源系统,既具有直流电源网络的优点,同时也包含了传统交流电源的优点。
其典型应用是风电场微网系统。
按照用途分类发电直流系统发电直流系统是指直流发电机直接向输电线路中输送直流电,以适应高压、远距离的输电要求,常用于较远处小规模负载单元的电力供应。
其典型应用是村级电网直接供电。
高压直流输电系统高压直流输电系统是一种以直流输电为主的电力系统,主要用于解决长距离、高负载、大容量、高可靠性的电力传输,其典型应用是阿尔克博阿水力站–北京输电工程。
低电压直流系统低电压直流系统是指在直流工业控制和高级家庭用电中,控制电路和供电电路都为直流方式。
其典型应用场景包括军事电源系统、船用电源、汽车电源等非公共电力系统。
按照电压等级分类低压直流系统低压直流系统的电压通常在数十伏到数百伏之间,常见于家庭用电、军事、民用船舶等场景。
DC-BANK技术规范
DC-BANK技术规范一、系统说明1.1一般说明(1)本技术规范说明变频器之直流支持式不断电系统的功能,运作原理,以及系统归范等。
(2)系统包含:转换控制器盘,充电器盘,电池组,以提供高可靠度而且不断电的电源给重要负载使用。
1.2适用范围本系统适用于具有DC支持之变频器系列产品,变频器1台或多台共同使用之不断电支持要求。
1.3系统设计(1)本系统采并联供电设计,能在系统完全不停市电且不影响设备运转的条件下,可独立维修保养测试DC-BANK项目设备。
(2)全部零组件之型号均有清楚而完整的标示,同时对于具高电压危险的零组件,均有适当的遮蔽及警告标示,以维护人员之安全。
1.4可靠度及维护性(1)因为负载设备均十分重要,所以当系统故障时,并不影响设备运转,变频器仍维持正常运转。
(2)可独立维修保养测试DC-BANK各项设备。
1.5适用环境(操作的环境)(1)温度范围:0℃50℃。
(2)相对湿度:0至95%未凝结水滴。
(3)海拔高度:1000m以下。
1.6运转噪音本系统需置于重要负载旁,运转所造成的噪音,待机时小于65分贝(db),运转时小于75分贝(db).二.系统构成及系统云作2.1系统构成本系统包括下列配备:充电器/整流器组,转换控制器组,维护用隔离开关,电池专用型断路器,电池组。
2.2系统运作本系统的设计应使其在下列各种状况下,均能持续提供稳定的电源给重要负载使用,而且系统在不同状况间的转换,都必须完全不影响负载的运作。
(1) 市电正常的状况当市电正常时,市电经由变频器转换成PWM的交流电供负载使用,同时经由充电器/整流器转换成精确稳定之直流电,对电池组进行充电,以保持电池组维持在饱和和充电的状态。
(2) 市电停电的状态市电停电或压降时,备用的电池组即经由转换器,继续供给变频器转换成负载所需的PWM交流电,要求不影响终端电动机的正常运行。
供电时间长短视电池的容量而定。
(3) 市电恢复的状况当市电再度恢复正常供电时,变频器改为市电供电,转换器将自动恢复成待机状态,同时充电器对电池组充电,所有的动作均由系统自动执行,且不对负载有任何影响。
DC Bank Introduction
二.
1. 1)
DC BANK系统功能及架构:
DC BANK之功能: DC BANK系统适用于具有DC支持之变频器系列产品之 不断电支持要求。 2) DC BANK系统包含转换控制器盘(RTM)、充电盘 (CHARGER)、电池组(BATTERY RACK),以提供高可靠 度而且不断电的电源给重要负载使用。 3) DC BANK系统采并联供电设计,能在系统完全不停市电 且不影响设备运转的条件下,可独立维修保养测试DC BANK各项设备。 4) 系统组成:本系统包括下列配备:充电机/整流器组、转换 控制器(RTM)组、维护用隔离开关、电池断路器、电池组。
MCCB 380V 50Hz 3P 380V 380V
300~600V NFB 10A
MCCB 380V
RTM RTM RTM
3kVA
Battery Panel
VFD SEX02 90kW
VFD AEX02 55kW
VFD GEX02 75kW
Charger Panel
停电输出波形测试
复电输出波形测试
5)Biblioteka 系统运作构想 本系统的设计在下列各种状况下,均能持续提供稳定的电源给重要负 载使用,而且系统在不同状况间的转换,都必须完全不影响负载的 运作。 市电正常的状况:当市电正常时,市电经由变频器转换成PWM 的交流电供负载使用,同时经由充电机/整流器转换成精确稳 定之直流电,对电池进行充电,以保持电池组维持在饱和充电 的状态。
市电停电的状况:市电停电或压降时,备用的电池组即经由转 换器(RTM),继续供给变频器转换成负载所需的PWM交流电, 供电时间长短依电池的容量而定。 市电恢复的状况:当市电再度恢复正常供电时,变频器改为市 电供电,转换器(RTM)将自动恢复成待机状态,同时充电机对 电池组充电,所有的动作均由系统自动执行,且不会对负载有 任何影响。 系统维护的状况:本系统停机维护时,可完全自市电及负载隔 离,此时即能执行维护工作,完全不会影响负载的运作。 电池组维护的状况:本系统附有电池断路器,当电池要维护时, 能使电池组和系统完全隔离,以确保维护人员之安全。当电池 组切离维护时,变频器仍能正常运转,完全不影响负载的运作。
DC-BANK抗晃电技术在空分液氧泵改造中的应用
。机 械 与电 子 o
S I N E&T C N L YIF R T O CE C E H O OG O MA I N N
21 0 2年
第 1 期 1
D — A K抗晃电 CB N 技术在空分液氧泵改造中的应用
李 f 兖矿 国泰 化工 有 限公 司 山东
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嗣
厂 电 38 V 艟 Ae 0 厂~ 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 1
图 1 变 频器 工作 原 理 图
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一 J
图 2 D B NK与 变频 器 控制 逻 辑 简 图 C— A
2 改造措施
4 实施步骤
鉴于空分液氧泵 的重要性 .为保证全公司生产系统的稳定运行 . 41 根据 系统 图、接线 图及 原理图将通讯线 、2 V电源线 、柜间连 . 20 我们结合变频器的工作原理 和工作方式 . 经长时间的 内部研究及外部 线、 变频器起停信号 、 故障信 号等连线连接好并确认无误 , 电池连接 将 考察 . 准备对其采用直流支撑 系统 即 D — A K  ̄晃电系统来解决此 CB N / 好。 类问题 。 42 进行静态调试 及动态 调试 . 空 分车 间 两 台 U MV30 3 1空 分 液氧 泵 变频 器 .单 台电 机功 率 43 系统上 电 , _ 设置充 电机 、 有源 滤波器 、 T 1 1 数值 ; 测输 出 R C0 参 检 2 5 W, 9 k 运行方式为一开一备 . 进线分别来 自两路电源。 变频器受 D S C 回路输 出电压 、 正负极性是 否正确 控制或现场启停。 内控制电源 由 柜 远程 U S电源提供 P 变频器本体控 4 校对变频器直流接入端子极性 . . 4 测量变频器直流母线端 电压 正 制 电源取 自电 网进线。 前为 了应对电网晃电 , 取了以下改造方案 : 目 采 常情况下 . 变频器交流 输入端 电压 为 3 0 8V线 电压 . 则变频 器整流后 变频器成套柜 内控制 电源来 自于远程 U S电源 .不受 电网电压骤降 P 的直流端子 的直流 电压应该 是 5 7 3V左 右 影 响 ; C 等仪表 电源 由 U S提供 . D S P 也不受 电 网电压 骤降影响 : 变频 . CBN 5 在对 接时一 器直 流母线电压 由 D — A K系统提供后备工作 方式 .切换 时间为 4 D — A K系统直流输出端与变频器直流端的对接。 CB N 定 要注意 D — AN C B K直 流输 出端的 电压正负极性 与变频器 的直流端 1~ 0 0 20微秒 . 完全不影响变频器的连续稳定运行 D — AN C B K系统设 电压 的正负极性是否相 同. 若在对 接过程 中出现正负极性不相 同的情 计输 出容量为 3 0 W, 0 k 支撑时 间为 1 0秒 况 时. 变频器会 出现 电容器烧毁 . 生严重后果 。 产 3 D B N C— A K抗 晃 电 系统 原 理 46 . DC B N — A K系统 的调试 D — A K与变频 器实现对接 后 , CBN 观察变 频器与 ( 下转第 9 6页)
PCWP供电可靠性解决方案
PCWP供电可靠性解决方案评估一个工厂配电系统的供电可靠性(PQR)主要有以下几个指标:系统平均停电频率(SAIFI) ,系统平均停电时间(SAIMI)和短时停电频率(MAIFI)。
目前,我国的配电系统平均可靠性为4个9,即全年平均停电时间为1小时,而各工业生产中的一些0类和1类负载要求的供电可靠性为9个9,即平均停电时间小于30mS,显然,供电可靠性要求高于实际配电可靠性的这类负载都需要采取治理措施。
解决其电能质量和供电可靠性,其一以提高整个大电网的供电可靠性,形成长期的超级电网(宏网),本文不进行论述;另一种就是以提高本地供电可靠性。
但是为解决这些关键负载的供电可靠性而从全厂的供配电网着手,其代价是非常大的,而效果也不理想。
这样做也无法解决厂用段母线短路、电压暂降或者大型设备启动带来的损失。
华润上华在投产初期Module A项目一直饱受无锡园区电压暂降的困扰。
较严重的电压暂降会导致工艺和动力设备DOWN机(宕机),晶圆片损毁,经济损失巨大。
投资大,风险高是建设半导体厂房的一大特点,作为支持生产工艺稳定运行的工艺(制程)冷却水系统尤为重要。
现以CUB(center utility building)的PCWP(plant cooling water pump)为例,采用就近设备端的就地解决方案,确保关键负载和整个用户配电网的供电可靠性。
其选择方案也是多种多样。
但是主要需考虑到负载的阈值电压。
各类负载的阈值电压举例1、制冷电机、压缩机控制器:电压低于85%时,控制器切除制冷电机,导致巨大的生产损失。
2、芯片测试仪、黄光照排、激光雕刻机:当电压低于92%,芯片被毁,测试仪停止工作,内部电子电路主板故障。
3、PLC(可编程控制器):目前的PLC当电压低于60%时,停止工作,一些I/O设备,当电压低于90%,持续几个周波,就会被切除。
4、交流接触器:有报告表明当电压低于50%,持续时间超过1个周波,接触器就会脱勾;也有报告表明当电压低于70%甚至更高,接触器就会脱勾。
DC-BANK与UPS比较
比较
二〇一〇年八月
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1
• 一、企业遇到的供电问题以及危害
根据工业应用的各种变化的电网情况的介绍,这 对工业设备都可能产生各种不良的危害,特别是 晶圆代工厂cleanroom相关之PCW和排风系统,必 须保证连续不间断工作,这就对电网的质量提出 了很高的要求。根据我们在半导体企业走访和了 解,以及我们公司多年来在工业环境中设计不间 断电源的经验,总结认为主要有以下几种问题:
• DC-BANK作为工业级直流不间断电源,在具有变频器类负 载的场合中有着得天独厚的优势。它代表的是迥异于50年 传统UPS技术革新的道路,代表的是未来电源领域的发展 方向,代表的是绿色节能的明天……
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感谢下 载
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• 2.DC-BANK
• DC-BANK即直流不间断电源,能够为直流型负载 (如:变频器)提供稳定、持续、不间断的直流 电源的设备。在有变频器的场合,DC-BANK可以有 效的解决电能质量问题。其特点是完全契合变频 器类负载的工业环境,后备式供电方式决定了其 具有能源利用率高,安全性高等优点。
• 雷击事件可能导致2种情况:第一种,雷击直接导 致市电跳闸,这样正常运行的设备被强制关机, 这样加大对设备的损伤,同时影响的产品质量导 致次品;第二种,雷击可能会直接将高压电和超 高电流直接反灌到设备端,这样导致将设备烧毁 影响正常的生产。
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电能质量事件之危害
• 以上种种问题导致对企业的产品质量、设备维护、生产供 货等等产生直接的损失。
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• a.电压的波动
• 工业环境中的供电往往都是变电所直供电,这样 在一些外在因素的情况下,产生了比较大的波动, 这样导致一些对电网要求高的设备无法正常的工 作。特别是变频器类负载,对电压的稳定性具有 较高的要求,若发生电压暂降事件,一般都是由 此类负载最先跳闸。
DC-BANK系统几种技术线路的比较
DC-BANK系统几种技术线路的比较随着变频技术的逐渐成熟和广泛的应用,变频器由于电网电压骤降而引起的变频器低电压保护跳闸问题越来越突出,连续生产型企业中该问题尤为突出,这就急需一种可靠的备用电源来保证一些重要负荷的变频器在电网瞬时或短时波动时不跳闸停机。
DC-BANK 系统就是在充分考虑了变频器自身特点后设计的一种后备式直流不间断电源系统。
DC-BANK技术发展到今天,主切换回路上RTM(电力衔接模块)可分为3种不同的技术线路,分别为晶闸管、BOOST和GCplus技术。
下面就DC-BANK这几种技术线路做一些比较,具体如下:技术规范晶闸管技术BOOST技术GCPULS技术系统组成系统由储能单元、充电器、RTC-101压差控制电子开关、DGPS母线接地保护器、监控单元、执行单元和监测软件等组成。
系统由储能电源、充电器、直流升压模块、监控单元等组成。
系统由储能电源、充电器、GCPULS隔离稳压模块、执行单元、监控单元等组成。
核心技术直流压差控制开关模块单向晶闸管在直流电源中的应用已经很广泛,它的驱动电路已经为大家所熟知。
有很多单向晶闸管驱动电路都是通过对负载侧的直流电压进行A/D采样后,经PLC的CPU比较处理,当负载侧电压达到设定值时,再输出一个控制信号电压,加在晶闸管的门极G和阴极K之间,通过这个电压来达到触发晶闸管导通的目的。
这种电路复杂,元件繁多,在控制晶闸管导通过程中增加了延时(2ms以上),因为A/D转换和CPU处理,都需要时间,而且因为电路复杂,增加了故障率,这BOOST升压模块直流升压模块采用大功率器件IGBT组成的直流升压电路DC- Boost,单台输出功率大,电压稳定可根据现场电网电压及变频器类型可调。
控制变频器在晃电或停电时由交流供电转为直流供电的瞬时转换。
RTM转换控制器的使用可以有效避免电池组放电的软特性,避免随着电池组放电时间的增加而向变频器输出的电压降低,从而避免了单纯电池组支撑GCplus15 RTM模块RTM转换控制器(Power Ride-thruModule)是DC-BANK的核心模块,是用于市电中断时切换直流电源到变频器以使变频器持续运转的电力衔接模块,根据不同的支撑时间需要可选配不同容量的电池组,在转换时不得使负载电源产生任何中断或干扰负载运作,并能向变频器提供稳定的直流电压。
采用直流电源为变频器母排供电的后备电源方案
采用直流电源为变频器母排供电的后备电源方案1 概述起重机在工业领域为重要生产工具,业主对其运行的可靠性、安全性亦提出越来越高的要求。
起重机的电力供给是影响其可靠性、安全性的重要因素之一。
很多的特殊工况的起重机均配有后备电源系统,如柴油发电机组,外部应急供电线路等,今日,随着变频器在起重机上的广泛应用,一种基于直流支撑的后备电源技术,其充分利用变频器的固有特性,已经发展成熟并且投入实际应用。
直流支撑的后备电源技术的工作方式是利用直流电源,直接为变频器母排供电,从而保证变频器的正常运行。
该方案有其优于其他类型后备电源的若干特性,详见后文阐述,其应用前景广泛。
2 常规后备电源的局限性交流不间断电源(ups)是一种使用范围广泛的保障电力供应的重要设备,而普通ups用于交流电动机负载ups也有其局限性。
不论是后备式还是在线式,不论是正弦波输出还是准方波输出,它的负载基本都是计算机和通讯设备等整流滤波容性(非线性)负载或阻性负载。
如果ups的负载是交流感应式电动机一类的感性负载,那么在ups的设计选型和使用中就会出现很大问题。
如果所选ups是一台后备式的,那么在给电动机供电的交流电源故障停电时,电动机在所带机械负载的阻力矩作用下转速迅速下降甚至停车,当转为由ups供电时,电动机相当重新启动。
由于交流电动机的启动电流通常是其额定电流的5~7倍,而ups的过载能力标准规定:过载125%时,ⅰ类为10min,ⅱ类为1min,ⅲ类为30s,150%时10s,大于150%时仅200ms。
如果想要ups能承受电动机启动电流的过载能力,势必要增大ups的额定容量。
例如,一台11kw的电动机,额定电流是21a,选择一台ups做它的不停电电源,如输出的功率因数为0.8,则ups的容量应不小于14kva,其额定输出电流为21.3a,过载125%时仅为26a,而电动机启动电流为105a~147a,ups的容量远远不够,因此要满足电动机的启动要求,。
厂务系统:DC BANK系统简介
系統運作說明介紹 (HIM 控制面板)
HIM控制面板
1.運轉狀態指示燈
2.電流錶
PS:目前運轉狀態為(8) INV/AUTO BYPASS/SMC
1.當壓降系統時,會自動切至DC BANK運轉
3.頻率指示器
2.當INV系統故障時,會自動切至 SMC運轉
4.手動頻率調整器 人機介面
5.手動/自動切換鈕
系統運作說明介紹 (HIM 控制面板)
• 可作顯示單位更改設定 • D IS P L A Y顯 示P R O C E S S程序控制模式選擇架構圖
• 主參數群架構說明按 • 按E S C • *可修改各參數值內容程式參數設定
• PROGRAAM • 記憶模式
• EEPROM • 記 憶可改變密碼內容
Powerfully positioned ....
Volts / Hertz
Frequency Control w / Slip Compensation
Frequency / Speed Control Open or Closed Loop
High Torque Production
Speed / Torque Regulation Open or Closed Loop Dynamic Performance
• PAASSWORD ( 密碼模式) • 選擇此模式,是為了保護設定之參數,以防被修改設定值,除正確密碼外,不接受程
式設定,密碼從0-65535可任意設定。(MODIFY)修改密碼內容。(L OGIN)密碼模式接受進入程式修改設定模式和記憶模式。(LOGOUT)密碼 模式出來由程式修改設定模式和記憶模式。
DC BANK 之原理
(CHARGER&RTM)單線圖(如附圖,一)
DC-BANK直流支撑系统在化工生产重要设备变频器中的应用
1DC-BANK直流支撑系统在化工生产中的应用(本产品主要解决化工生产关键设备变频器因电网晃电或者突发故障停机的问题)浙江清屋电气科技有限公司简介电网电压的波动俗称晃电,对企业的连续生产影响很大。
本产品是保证煤化工企业关键设备变频器(例如煤浆泵变频器、煤气鼓风机变频器等)在电网晃电时不停机的成熟方案。
DC-BANK直流支撑系统是解决电动机不间断供电的一种可靠方案,在化工企业中大量的应用,由于电网的不确定性,在日常生产中,因为电网晃电引起变频器停机而造成的生产中止、停工现象经常发生,不仅给企业造成重大的经济损失甚至会产生严重的生产事故。
如果选用本系统作为变频器的后备保护电源,则能完全避免市电电网突发所带来的危害,完全避免以上现象的发生。
1. 造成电网晃电,一般有下面4种情况。
(1)自然因素:雷电、大风、大雨、大雪。
(2)配电因素:双路电源切换,输变电设备故障、电气保护装置。
(3)电网负荷:设备超载,重型设备启动。
(4)人为因素:电网不合理使用,设备维护使用的不恰当。
当电网闪断时,用户端的工作电压瞬时跌落会导致设备低压运行。
对小型电动机的控制就会失速。
当用变频器驱动的电动机时,会因为电网波动范围超过变频器正常使用范围,导致变频器保护停机,所驱动的电动机停止运行。
假如电机在工艺过程中不允许瞬时转速变化,如煤化气化炉的高压煤泵和液态氧液态氮泵都会造成连续生产中的中断,造成重的经济损失和安全隐患。
2解决煤化工生产中电气设备抗晃电的几种办法抗晃电技术的核心就是保证在电网晃电的瞬间有充足的电能来保证变频器供电的稳定,从根源上杜绝和制止晃电基本上是无法实现的,解决这一问题目前主要的应对措施有:(1)采用DVR交流解决方案;DVR交流解决方案安装简单,直接在主回路交流母线上安装,但是DVR在线路中是串联模式,同时在母线上做交流解决会造成功率计算必须按照变压器输出的全功率计算,虽然能解决问题,但体积大,成本高,电量浪费严重。
DC-BANK基本原理说明
DC-BANK基本原理说明——变频器低电压跳闸全面解决方案技术关键:变频器是由整流器和逆变器两部分组成。
通过对变频器的研究,变频器低电压指其中间直流回路低电压(即逆变器输入电压过低)。
一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。
变频器的逆变器件为GTR时,一旦失压或停电,控制电路将停止向驱动电路输出信号,使驱动电路和GTR全部停止工作,电动机将处于自由制动状态。
逆变器件为IGBT 时,在失压或停电后,将允许变频器继续工作一个短时间td,若失压或停电时间to<td,变频器将平稳过度运行;若失压或停电时间to>td ,变频器自我保护停止运行。
一般td都在15~25ms,只要电源“晃电”较为强烈,to都在几秒钟以上,变频器自我保护停止运行,使电动机停止运行。
从电压跌落到变频器恢复正常运行,时间至少几十秒钟,此过程中电机会停止运行,严重影响工厂的正常运行,针对该问题我们采用直流支撑技术,通过整流装置、蓄电池组和各直流回路,对各变频器的直流母线供电,并通过PT传感器、开关量数据采集等输入PLC,编程控制各直流回路的开合、静态开关的导通等,当电网发生晃电甚至停电时,保障变频器连续、稳定、安全运行一定的时间,从而大幅度减少电网电压波动对变频器产生的影响,进而保障整个工厂电气设备安全度过晃电期。
1、直流支撑系统的原理1)、单台电机工作原理图:VVVF:变频器,由AC/DC整流器、DC/AC逆变器等组成系统由电池组、充电器、静态开关、控制器等组成SS:静态开关M:电动机针对工厂的实际情况,我们决定采用多台电机工作模式2)、下图是多台电机的工作模式图多台电机工作模式:M1,M2,M3同时设计于同一控制系统中为低压电机群的工作模式;检修模式:以下为检修模式的示意图VVVF1检修,VVVF2和VVVF3处于工作模式,直流由SS和直流熔断器等隔离。
2、本系统的工作模式本系统有三种工作模式:1)、正常工作模式:由电网通过具有双变换及软起动功能的VVVF驱动电动机,充电器对电池浮充电。
直流系统的工作原理及应用
直流系统的工作原理及应用1. 简介直流(Direct Current,简称DC)系统是一种电力传输和供应的方式,其特点是电流方向始终不变。
与交流(Alternating Current)系统相比,直流系统有着独特的工作原理和广泛的应用领域。
2. 工作原理直流系统的工作原理主要涉及直流发电、输电和负载的运行。
2.1 直流发电直流发电是通过某种能源(如化石燃料、风能、太阳能等)驱动发电机来产生直流电。
发电机内部的转子通过转动带动磁感线在线圈上产生电动势,使得电流流动。
由于直流电的电流方向始终保持一致,可以直接供给直流负载使用,也可以通过变压器进行电压的调整和传输。
2.2 直流输电直流输电是将直流发电厂产生的电能通过输电线路传输到远距离的负载端。
相较于交流输电系统,直流输电的优点在于更高的输电效率和更小的线路损耗。
由于直流电不会受到电网频率和电压稳定性的限制,可以实现长距离大容量的电能输送。
2.3 直流负载运行直流负载运行是指通过直流电源供给直流设备的工作过程。
直流负载可以是各种电子设备,如计算机、电动车、太阳能电池等。
直流负载在工作过程中会根据电路需要吸收电流,转化为其他形式的能量输出,如光能、机械能等。
3. 应用领域直流系统在许多领域都有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:3.1 电能传输由于直流输电具有高效率和低损耗的特点,其在电能传输中的应用越来越广泛。
特别是在远距离、大容量的电能传输中,直流系统能够减少整体能量损失,提高能源利用效率。
3.2 汽车行业随着电动汽车的发展,直流系统在汽车行业中的应用越来越重要。
直流电池作为电动汽车的能源存储装置,能够提供持续稳定的能量输出,满足汽车的驱动需求。
此外,直流充电桩也成为电动汽车充电的重要设备。
3.3 太阳能发电太阳能发电是指通过太阳能电池将太阳能转化为直流电的过程。
太阳能发电系统中的直流电可以直接用于供电,也可以通过逆变器将其转换为交流电。
直流系统的应用提高了太阳能发电的效率,并增加了其在家庭和工业领域中的可用性。
DC-BANK系统在直纺生产中的运用
2 1 9 01
聚 酯 工 业
Poy se n u ty l e tr I d sr
Vo . 4 No 5 12 . Sp2 1 e . 01
d i1 .99 ji n 10 —2 1 2 1 。5 0 7 o:0 3 6/.s .0 88 6 .0 0 . 1 s 1
DC B N 系 统 在 直 纺 生 产 中 的 运 用 . A K
杨 新 强 姚 炳 良 ,
( .浙江桐乡新风鸣集团 , 1 浙江 桐 乡 34 1 ; . 153 2 上海隽睿 自动化技术有 限公 司, 上海 2 10 ) 0 2 0
摘要 : 了直纺生产电气设备抗晃 电的几种方法 , 介绍 指出 D *A K不间断电源系统是解决 电动机不 间断供 电的一种新的解 CB N
驱 动的 电机 有 效 。
这几种抗晃 电方法的比较如表 l 所示。
表 1 方案 比较表
Ta l S h me c mpa io b e1 c e o rs n
收稿 日期 :0 1 -8 修回 日期 :0 1 7l 。 2 1@60 ; 2 1 - ・1 0
作者简介 : 新强 (92)男 , 杨 18. , 浙江桐乡人 , 助理工程师 , 从事化纤生产电仪维护工作。
图 3 静态开关 S 控制原理图 W
Fi 3 Sa cs th S o to rn i l ig a . g t t wi W c n r lp i cpeda r m i c
5 6
2 4 系统 电池 组容 量配 置 .
聚 酯 工 业
第2 4卷
产能 等 间接 损 失 。系 统 配 置 D .A K系 统 后 , CB N 从 20 09年 1月安装 后 至今 , 摸屏 上 显示 的数 据统 计 触 有 l 电压骤 降 事件 , 言之 , 免 了数次 跳 车事 2次 换 避 故 。为企业 节 约 了大量 的开 停 车 费用 , 是保 证 了 更
UPS与DC Bank在半导体厂变频设备应用中的对比
UPS与DC Bank在半导体厂变频设备应用中的对比摘要:讨论了UPS与DC Bank在变频设备应用中的对比,及以DC Bank代替UPS的可行性及优越性。
关键词:UPS;DC Bank;变频器;对比0 引言科技不断进步,确实为我们带来舒适与方便的生活,不知不觉间我们对科技自动化机器设备依赖日深,然而我们也同时开始饱尝电力中断、自动化设备失灵的不便与痛苦。
大多数的电气设备对于停电并不敏感,停电期间仅造成不便,一旦电力恢复,又可继续提供服务,而少数较精密的设备对停电特别敏感,不仅造成巨大损失,严重的话还会对生命造成威胁。
对于使用对停电特别敏感的精密设备的半导体厂来讲,降低和避免停电及压降所带来的影响,直接关乎整厂运营的安全性、稳定性和保障半导体厂生产的能力。
为确保供电稳定性和持续性,通常会在供电系统中增加不间断电源来维持供电系统的正常运行。
顾名思义,不间断电源设备(Uninterruptible Power Supply System)提供不间断、稳定而可靠之交流电力,专供计算机及其它重要设备使用,于市电供应失常时,设备仍能维持正常运作,不致造成损坏或瘫痪。
目前使用较为广泛的不间断电源主要有:UPS、DCBank等。
而对于带变频器的负载,一般使用UPS或DC Bank为主。
本文讨论了UPS与DC Bank在变频设备应用中的对比,及以DC Bank代替UPS的可行性及优越性。
1 方法下面我们将结合某半导体厂同时使用UPS和DC Bank的PCW(Process Cooling Water制程用冷却水) 系统来对UPS和DC Bank 在变频设备实际应用中的性能对比。
1.1 设备安装对比1.1.1 安装空间布局在如今的半导体厂,实际产能超出原有的设计已是一种趋势及公司降低运营成本的一种策略,故如何有效的利用有限的空间对于产能扩充来讲是至关重要的一点。
以某半导体厂PCW系统所使用的UPS与DC Bank为例,此次安装的DC Bank每台的占地面积约为1.1m2,而UPS则约为每台4.8m2,占地面积是前者的4倍多,空间有限的厂房安装USP变频设备就会显得捉襟见肘。
DCBANK与UPS的 比较
性能
UPS
DC-BANK
对变频器供电方式
交流UPS对变频器交流输入端供电,即使UPS电池放电时,仍需由UPS逆变成交流后供电,可靠性低
DC-BANK对变频器直流母线供电,使变频器有交、直流两路冗余供电,可靠性高
多台变频器供电
UPS功率成倍增加,多台变频器通过断路器与UPS相连,相互影响大
适应工业现场各种电机电压等级
系统容量
带电机类感性负载,需要5~7倍电机额定容量,单机最大容量400kVA
1.1倍电机额定容量,单机最大容量800kW
大电流冲击
1.15~1.5瞬间过流冲击
3倍以上大电流冲击,支持变频器直流启动
系统扩展
无
可与PLC、DCS安全连锁,通过工业总线上传数据,组成SCADA系统
各变频器直流回路相互隔离,影响小
效率
效率低
交流供电时到电机4变换:~ Nhomakorabea/ = = / ~ ~ / = = / ~
电池供电时到电机3变换:
= / ~ ~ / = = / ~
总效率=UPS效率×变频器效率
效率高
交流供电时到电机2变换:
~ / = = / ~
电池供电时到电机1变换:
= / ~
总效率=变频器效率
工作方式
在线式,交流切换0~10ms
后备式,直流切换0ms
线路位置
与变频器为交流串联,需增加一级保护
与变频器为直流并联,无需增加保护级别
外壳防护等级
IP20~IP30,不适应恶劣工作环境
IP54或更高,适应工业现场恶劣工作环境
电压等级
AC380V三相标准
DC540V(对应AC380V)
DC-BANK直流系统介绍
中 国 石 油 塔里 木 油田 公司
Petrochina Tarim OilField Company
3、DC-BANK系统的操作 、 系统的操作
3.2 4#DC-BANK的操作 的操作
ZL柜内变频器开机 停机操作顺序 柜内变频器开机/停机操作顺序 柜内变频器开机
启用/停用 燃机滑油冷却风扇变频器DC-BANK系统:合上 系统: 启用 停用4#燃机滑油冷却风扇变频器 停用 燃机滑油冷却风扇变频器 系统 合上/ 拉下4#滑油冷却风扇直流电源开关 滑油冷却风扇直流电源开关QFMC1。 拉下 滑油冷却风扇直流电源开关 。 启用/停用 燃机滑油冷却风扇变频器DC-BANK系统:合上 系统: 启用 停用5#燃机滑油冷却风扇变频器 停用 燃机滑油冷却风扇变频器 系统 合上/ 拉下5#滑油冷却风扇直流电源开关 滑油冷却风扇直流电源开关QFMC2。 拉下 滑油冷却风扇直流电源开关 。 启用/停用 燃机滑油冷却风扇变频器DC-BANK系统:合上 系统: 启用 停用6#燃机滑油冷却风扇变频器 停用 燃机滑油冷却风扇变频器 系统 合上/ 拉下6#滑油冷却风扇直流电源开关 滑油冷却风扇直流电源开关QFMC3。 拉下 滑油冷却风扇直流电源开关 。
3、DC-BANK系统的操作 、 系统的操作
3.3 HMI触摸屏的操作 触摸屏的操作
3.3.1按参数显示画面,将显示DC-BANK系统参数 : 按参数显示画面,将显示 按参数显示画面 系统参数 交流输入电压:指示当前系统交 流电电压 DC母线电压设定值:指示操作者 当前设定的母线电压(560V) DC母线电压当前值:指示当前 DC母线电压 整流器输出电流:指示充电机的 输出电流 PLC刚开机时 母线电压设定值默 刚开机时DC母线电压设定值默 刚开机时 认电压为535V,通过调节 母线电压设 通过调节DC母线电压设 认电压为 通过调节 定值的大小可以控制充电机CD1、CD2 定值的大小可以控制充电机 、 的输出电压值。 的输出电压值。 电池放电电流:指示蓄电池放电 电流 电池组1/2开关:指示当前蓄电池 组开关QFB1/ QFB2的状态
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中 国 石 油 塔里 木 油田 公司
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3、DC-BANK系统的操作 、 系统的操作
3.2 4#DC-BANK的操作 的操作
ZL柜内变频器开机 停机操作顺序 柜内变频器开机/停机操作顺序 柜内变频器开机
启用/停用 燃机滑油冷却风扇变频器DC-BANK系统:合上 系统: 启用 停用4#燃机滑油冷却风扇变频器 停用 燃机滑油冷却风扇变频器 系统 合上/ 拉下4#滑油冷却风扇直流电源开关 滑油冷却风扇直流电源开关QFMC1。 拉下 滑油冷却风扇直流电源开关 。 启用/停用 燃机滑油冷却风扇变频器DC-BANK系统:合上 系统: 启用 停用5#燃机滑油冷却风扇变频器 停用 燃机滑油冷却风扇变频器 系统 合上/ 拉下5#滑油冷却风扇直流电源开关 滑油冷却风扇直流电源开关QFMC2。 拉下 滑油冷却风扇直流电源开关 。 启用/停用 燃机滑油冷却风扇变频器DC-BANK系统:合上 系统: 启用 停用6#燃机滑油冷却风扇变频器 停用 燃机滑油冷却风扇变频器 系统 合上/ 拉下6#滑油冷却风扇直流电源开关 滑油冷却风扇直流电源开关QFMC3。 拉下 滑油冷却风扇直流电源开关 。
2、DC-BANK系统功能及工作原理 、 系统功能及工作原理
2.2 DC-BANK系统工作原理 系统工作原理
DC-BANK系统基于变频器的系统组织架构。主回路供电在市电正常情况下 经 系统基于变频器的系统组织架构。主回路供电在市电正常情况下,经 系统基于变频器的系统组织架构 交流配电系统、变频器、电动机受电端,驱动电机带动各用电设备连续运行。 交流配电系统、变频器、电动机受电端,驱动电机带动各用电设备连续运行。DCBANK系统仅作为变频器的在线电源备份。当市电发生故障时,系统在控制系统 系统仅作为变频器的在线电源备份。当市电发生故障时, 系统仅作为变频器的在线电源备份 (PLC)和直流静态开关(SW)协同作用下,DC-BANK自动切入变频器的直流母 )和直流静态开关( )协同作用下, 自动切入变频器的直流母 ),保证电机在直流电源的支撑下不间断运行 线(DC-BUS),保证电机在直流电源的支撑下不间断运行,同时 ),保证电机在直流电源的支撑下不间断运行,同时PLC开始记录电 开始记录电 池放电时间,在人机界面显示电池放电电流,并发出声光及人机界面(HMI)显示 池放电时间,在人机界面显示电池放电电流,并发出声光及人机界面( ) 报警。当市电恢复正常供电,系统在控制系统( )、直流静态开关 报警。当市电恢复正常供电,系统在控制系统(PLC)、直流静态开关(SW)协同 )、直流静态开关( ) 作用下,迅速切断 作用下,迅速切断DC-BANK,系统在市电支撑下恢复正常工作,变频器自动无扰 ,系统在市电支撑下恢复正常工作, 动恢复由市电供电,蓄电池转为自动维护状态,人机界面显示 动恢复由市电供电,蓄电池转为自动维护状态,人机界面显示DC-BANK充电器的 充电器的 充电电流,当充电电流为零时, 进入热备用状态,完成一次失电保护 充电电流,当充电电流为零时,DC-BANK进入热备用状态 完成一次失电保护。在 进入热备用状态 完成一次失电保护。 低压系统发生晃电、瞬时停电等电力故障时, 低压系统发生晃电、瞬时停电等电力故障时,DC-BANK系统确保被保护电机持续 系统确保被保护电机持续 供电并不间断运行15min以上。在上述过程中,电动机输入电压无任何中断,也无 以上。在上述过程中,电动机输入电压无任何中断, 供电并不间断运行 以上 任何变化。在连续多次晃电的情况下, 任何变化。在连续多次晃电的情况下,能完成多次保护。
3、DC-BANK系统的操作 、 系统的操作
3.3 HMI触摸屏的操作 触摸屏的操作
3.3.1按参数显示画面,将显示DC-BANK系统参数 : 按参数显示画面,将显示 按参数显示画面 系统参数 交流输入电压:指示当前系统交 流电电压 DC母线电压设定值:指示操作者 当前设定的母线电压(560V) DC母线电压当前值:指示当前 DC母线电压 整流器输出电流:指示充电机的 输出电流 PLC刚开机时 母线电压设定值默 刚开机时DC母线电压设定值默 刚开机时 认电压为535V,通过调节 母线电压设 通过调节DC母线电压设 认电压为 通过调节 定值的大小可以控制充电机CD1、CD2 定值的大小可以控制充电机 、 的输出电压值。 的输出电压值。 电池放电电流:指示蓄电池放电 电流 电池组1/2开关:指示当前蓄电池 组开关QFB1/ QFB2的状态
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3、DC-BANK系统的操作 、 系统的操作
3.2 4#DC-BANK的操作 的操作
ZL柜内空气开关开机(送电)操作顺序:与1#(2#、 柜内空气开关开机(送电)操作顺序: 柜内空气开关开机 ( 、 3#)DC-BANK操作顺序相同。 操作顺序相同。 ) 操作顺序相同 ZL柜内空气开关关机(停电)操作顺序:与开机( ZL柜内空气开关关机(停电)操作顺序:与开机(送 柜内空气开关关机 操作顺序相反。 电)操作顺序相反。
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3、DC-BANK系统的操作 、 系统的操作
3.1 1#(2#、3#)DC-BANK的操作 ( 、 ) 的操作
ZL柜内空气开关开机(送电)操作顺序 柜内空气开关开机(送电) 柜内空气开关开机
合上DC-BANK直流柜交流进线电源(低压配电室)。 直流柜交流进线电源(低压配电室)。 合上 直流柜交流进线电源 合上DC-BANK直流柜内系统交流电源总开关 直流柜内系统交流电源总开关QFZ 合上 直流柜内系统交流电源总开关 合上烘燥电源开关QF5(可根据需要投退) (可根据需要投退) 合上烘燥电源开关 合上控制系统母线交流电源开关QF4 合上控制系统母线交流电源开关 合上控制系统母线整流电源开关QF6 合上控制系统母线整流电源开关 合上本柜电源开关QF8 合上本柜电源开关 合上1#充电机交流电源开关 充电机交流电源开关QF2和充电机面板开关 合上 充电机交流电源开关 和充电机面板开关 合上2#充电机交流电源开关 充电机交流电源开关QF3和充电机面板开关 合上 充电机交流电源开关 和充电机面板开关 合上控制系统母线直流电源开关QF7 合上控制系统母线直流电源开关 合上1#蓄电池组电源开关 蓄电池组电源开关QFB1 合上 蓄电池组电源开关 合上2#蓄电池组电源开关 蓄电池组电源开关QFB2 合上 蓄电池组电源开关
ZL柜内空气开关关机(停电)操作顺序:与开机(送电)操作顺序相反。 柜内空气开关关机(停电)操作顺序:与开机(送电)操作顺序相反。 柜内空气开关关机
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3、DC-BANK系统的操作 、 系统的操作
3.1 1#(2#、3#)DC-BANK的操作 ( 、 ) 的操作
DC-BANK系统的巡检 系统的巡检
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1、DC-BANK系统简介 、 系统简介
燃机电站共有4套 直流系统。 燃机电站共有 套DC-BANK直流系统。其中 直流系统 1#、2#、3#DC-BANK分别为 、 分别为1#、2#、3#燃 、 分别为 、 、 燃 机的伺服油泵、 辅助滑油泵、 机的伺服油泵、主/辅助滑油泵、滑油冷却风扇提 辅助滑油泵 供后备直流电源, 供后备直流电源,1#、2#、3#DC-BANK系统 、 、 系统 交流总电源均引自1#低压配电室低压母线。 低压配电室低压母线。 交流总电源均引自 低压配电室低压母线 4#DC-BANK为4#、5#、6#燃机的滑油冷却风 为 、 、 燃机的滑油冷却风 扇提供后备直流电源, 扇提供后备直流电源,4#DC-BANK系统交流总 系统交流总 电源引自2#低压配电室低压 段母线。 低压配电室低压IV段母线 电源引自 低压配电室低压 段母线。
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2、DC-BANK系统功能及工作原理 、 系统功能及工作原理
2.2 DC-BANK系统工作原理 系统工作原理
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充电机1自动 充电机 自动/ 自动 充电机2自动 自动: 充电机 自动: 正常状态下两 台充电机每天 自动轮换, 自动轮换,相 应的指示灯亮。 应的指示灯亮。 如果充电机电 流大于3A, 流大于 ,两 台将同时开启。 台将同时开启。
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DC-BANK直流系统介绍 DC-BANK直流系统介绍
DC-BANK直流系统介绍 直流系统介绍
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DC-BANK系统简介 系统简介
DC-BANK系统功能及工作原理 系统功能及工作原理
DC-BANK系统的操作 系统的操作
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2、DC-BANK系统功能及工作原理 、 系统功能及工作原理
2.1 DC-BANK系统主要功能 系统主要功能
DC-BANK系统主要功能是在交流电网晃电(由 系统主要功能是在交流电网晃电( 系统主要功能是在交流电网晃电 于雷击、 于雷击、短路或其他原因造成电网短时电压波动或短 时断电的现象俗语称“晃电”)或断电时静态开关开 时断电的现象俗语称“晃电” 通及时为变频器提供直流支撑电源, 通及时为变频器提供直流支撑电源,在交直流电源之 间达到无扰动切换, 间达到无扰动切换,保证了变频器继续运行并驱动电 动机。 动机。