高压变频器应用分析

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煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析煤矿机电设备在煤矿生产中发挥着至关重要的作用,而其中的高压变频器更是机电设备中的核心部件之一。

高压变频器在煤矿机电设备中的选型及应用对整个煤矿生产过程具有重要的影响,本文将从选型原则、应用优势和实际案例分析三个方面对煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用进行详细分析。

一、选型原则1.1适用性分析在选型高压变频器时,需考虑其在煤矿机电设备中的适用性。

主要从功率大小、电压等级和防护等级进行分析。

首先要根据机电设备的功率大小选择高压变频器的容量大小,以确保其能够满足煤矿机电设备的需求;考虑机电设备的电压等级和高压变频器的电压等级是否匹配,确保其正常运行;考虑高压变频器的防护等级,确保其能够在煤矿恶劣的环境下正常运行。

1.2可靠性分析高压变频器作为煤矿机电设备的核心部件之一,其可靠性是选型的重要考量因素。

主要从产品品质、稳定性和维护成本等方面进行分析。

首先要选择具有良好品质和技术支持的高压变频器产品,确保其能够在恶劣的煤矿环境下长时间稳定运行;考虑其稳定性和维护成本,减少因高压变频器故障而导致的生产停工和维修成本。

1.3智能化分析随着煤矿机电设备的智能化发展,高压变频器的智能化水平也成为选型的重要考量因素。

主要从控制方式、通讯接口和故障诊断等方面进行分析。

首先要选择具有先进控制方式和通讯接口的高压变频器产品,以满足煤矿机电设备对控制和监测的需求;考虑其故障诊断功能,减少因高压变频器故障而导致的生产损失。

二、应用优势2.1节能降耗高压变频器在煤矿机电设备中的应用能够有效降低能耗。

通过调节电机的转速,高压变频器可以根据实际负载需求调整输出频率和电压,实现能耗的有效控制,从而达到节能降耗的效果。

2.4减少维护成本高压变频器在煤矿机电设备中的应用能够减少维护成本。

通过实现电机的精准控制和节能降耗,高压变频器可以减少电机和设备的损耗和磨损,从而减少维护成本。

三、实际案例分析3.1某煤矿煤矿机电设备高压变频器选型及应用某煤矿引进了一批国内一流的高压变频器产品,应用于其机电设备中。

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析高压变频器是一种能够将电源交流电转换成高频交流电并进行调节的电器设备。

在煤矿机电设备中,高压变频器广泛应用于控制和调节各种电动机的转速,从而实现对设备的精确控制。

本文将对煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用进行详细分析。

我们需要选择合适的高压变频器。

选型首先要考虑的是负载的功率。

根据负载功率的大小选择相应的变频器型号,以保证变频器能够正常工作。

我们需要考虑变频器的控制方式。

常见的控制方式有V/f控制、矢量控制和直接转矩控制等。

根据实际需求选择合适的控制方式能够提高设备的控制精度和运行稳定性。

还应考虑变频器的输入电压和输出电压范围,以及是否支持多电机联机运行等特性。

在煤矿机电设备中,高压变频器的应用非常广泛。

一方面,高压变频器可以通过调整电机的转速来实现对设备的精确控制。

在提升机和输送机等设备中,可以通过控制电机的转速来调节材料的输送速度,实现对煤矿生产过程的精确控制。

高压变频器还可以通过调节电机的负载实现对设备的优化控制。

在通风系统中,可以根据实际需要调节风机的转速和负载,以提高风机的效率和节能性能。

在实际应用中,我们还需要注意一些注意事项。

选用高质量的高压变频器产品。

由于煤矿环境恶劣,高压变频器需要能够承受高温、高湿、高尘等条件的考验,因此应选择具有良好防护性能和抗干扰能力的产品。

合理安装和维护高压变频器。

安装时应注意通风散热和防尘防水措施,维护时定期进行清洁和检查,及时发现和解决问题。

操作人员应接受专业培训,掌握高压变频器的使用技术和操作规程,以确保设备的安全运行和使用寿命。

高压变频器在煤矿机电设备中起到了至关重要的作用。

选择合适的变频器型号并合理应用,能够提高设备的控制精度、运行稳定性和节能性能,对煤矿生产具有重要意义。

我们也应注意高压变频器的安装、维护和操作,以确保设备的安全运行。

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析【摘要】煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析对煤矿行业具有重要意义。

本文从高压变频器在煤矿机电设备中的作用、选型的关键因素、应用案例、维护与管理及未来发展趋势等方面进行了深入分析。

通过对应用实例的研究发现,高压变频器能有效提高生产效率、节能降耗及延长设备寿命。

文章指出了加强高压变频器维护和管理的必要性,以确保设备正常运行。

结论部分指出高压变频器在煤矿行业中的发展前景广阔,并强调了加强维护管理的重要性。

本文旨在引领煤矿行业更加注重高压变频器的选择及应用,以推动煤矿机电设备的发展与升级。

【关键词】煤矿、机电设备、高压变频器、选型、应用分析、作用、关键因素、应用案例、维护与管理、未来发展趋势、重要性、煤矿行业、作用发挥、维护、管理。

1. 引言1.1 煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析煤矿机电设备中高压变频器是一种关键的设备,在煤矿生产中发挥着重要作用。

选型及应用分析是确保设备正常运行和提高生产效率的关键因素。

通过对高压变频器在煤矿机电设备中的作用、选型的关键因素、应用案例、维护与管理以及未来发展趋势进行分析,可以更好地了解其在煤矿行业中的重要性和潜在的发展前景。

高压变频器不仅可以提高设备的运行效率和精度,还可以实现节能减排的目标。

在选型过程中,需要考虑设备的功率需求、负载特性、环境条件等因素,以确保选择合适的设备。

在实际应用中,高压变频器在提升设备生产率、提高工作安全性等方面发挥着重要作用。

维护与管理是确保变频器长期稳定运行的关键,定期维护和检查可以有效预防故障发生。

未来,随着煤矿行业的发展和智能化趋势,高压变频器将会在煤矿机电设备中发挥更加重要的作用,因此需要加强对其维护和管理,以确保设备的正常运行和生产效率的提高。

2. 正文2.1 高压变频器在煤矿机电设备中的作用高压变频器在煤矿机电设备中的作用十分重要,它可以实现对煤矿设备驱动系统的精密控制。

通过改变电源频率和电压,高压变频器可以实现对电机转速的无级调节,从而实现对设备的精确控制。

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析随着我国煤矿的不断发展,煤矿机电设备越来越智能化、自动化,高压变频器作为煤矿机电设备的重要组成部分,在提高机电设备效率和降低能耗方面发挥着十分重要的作用。

本文将从选型和应用方面进行分析。

一、高压变频器的选型高压变频器在煤矿机电设备中的选择,需要考虑以下几个方面:1.功率:根据电机的额定功率和负载特点选择变频器,同时需要考虑变频器过载能力,以保证机器的正常运行。

2.电压等级:根据电机的额定电压选择变频器电压等级。

3.工作方式:有V/F控制和矢量控制两种工作方式。

V/F控制适合于常规负载,而对于转矩变化较大的负载,矢量控制可提供更好的性能。

4.环境条件:煤矿作为特殊的工作环境,所以需要选择防尘、防水、防爆等功能的变频器,以保证设备的安全稳定运行。

5.可靠性:选择具有稳定性高、故障率低、减少人工维护的变频器,可以为煤矿机电设备带来更高的可靠性。

6.价格:考虑到预算限制,需在符合以上条件的前提下,选择价格合理的高压变频器。

1.风机和水泵的控制:煤矿的风机和水泵作为主要的通风和排水设备,其控制是煤矿机电设备中的重要环节。

采用高压变频器控制可以实现精确的控制,提高系统的效率和可控性,同时可以达到节能的目的。

2.皮带输送机的控制:皮带输送机在煤矿中的运输作用很重要,使用高压变频器可在动态加载和空载之间自动调整,达到更好的控制效果。

此外,变频器还可以每个传动机构之间进行平衡,达到更好的负载平衡,避免了皮带破裂的可能。

3.煤机掘进机的控制:在煤矿开采中,煤机和掘进机作为重要的作业设备,使用高压变频器控制可实现负载均衡、故障报警、维修转矩等功能,从而提高煤机和掘进机的安全性和效率。

4.提升设备的控制:煤矿中的提升设备如升降机、提升机等,需要经常运输货物或人员。

变频器的应用可以实现安全可靠的控制,减少设备的运行成本和能耗,同时可以通过定速大起大落等控制方式提高运行效率。

三、结论高压变频器作为煤矿机电设备的重要组成部分,在提高机电设备效率和降低能耗方面发挥着十分重要的作用。

高压变频器在同步电动机上的应用分析

高压变频器在同步电动机上的应用分析

高压变频器在同步电动机上的应用分析引言高压变频器是一种将直流电源转化为交流电源的装置。

在现代工业生产中,高压变频器越来越受到人们的重视。

它可以让电动机工作在最佳转速,在保障生产安全的同时,也大大提高了电能利用率。

在本文中,我们将探讨高压变频器在同步电动机上的应用,以及它的优缺点。

同步电动机同步电动机是一种特殊的交流电机,与异步电动机相比,它具有较高的效率和较低的损耗,因此在某些应用场合中更具优势。

它的转速是由供电电源的频率和极对数决定的,即转速固定。

但在实际应用中,由于负载的变化、机械阻力等因素的影响,同步电动机一般无法精准地保持额定转速。

因此,为了满足生产需要,需要对同步电动机进行调速。

高压变频器高压变频器是专门为高压电机提供的一种变频器。

其主要功能是将直流电源转换为高频交流电源,从而实现对高压电机的调速。

高压变频器的基本工作原理是通过对电源的直流电进行逆变,通过高频变压器输出高频交流电。

高压变频器可以实现无级调速,从而使同步电动机在不同负载下达到最佳转速,提高效率和稳定性。

高压变频器在同步电动机上的应用分析优点1.无级调速:高压变频器可以实现无级调速,与传统的机械式调速方式相比,具有更高的精度和更大的范围,可以满足不同生产需求。

2.提高效率:同步电动机的效率与转速有关,高压变频器可以根据负载的变化来控制电机的转速,从而最大程度地提高效率,减少能源浪费。

3.减少机械损耗:高压变频器可以使电动机始终工作在最佳转速下,减少机械损耗,延长电机的使用寿命。

缺点1.造价昂贵:相比于传统的机械式调速设备,高压变频器的造价高,对于一些中小型企业可能不太现实。

2.系统稳定性较差:高压变频器需要与同步电动机配合使用,如果不合理设计安装,可能会导致系统不稳定、易损坏等问题。

3.偶尔会产生噪音和电磁干扰:高压变频器工作时产生的高频信号可能会对其他电子设备产生干扰,同时也有可能产生噪音。

结论综上所述,高压变频器在同步电机上的应用具有一定的优点和缺点。

高压变频器应用环境的研究与分析

高压变频器应用环境的研究与分析

高压变频器应用环境的研究与分析随着电气化技术的不断发展,高压变频器已经得到了广泛的应用。

作为中高压型号变频器,高压变频器的使用环境比低压变频器更加复杂和严苛。

因此,对高压变频器应用环境的研究与分析变得尤为重要。

高压变频器的应用环境包括了温度、湿度、高压、电磁兼容性等多方面的因素。

一、温度高压变频器的工作环境温度要求相对低一些,通常在0-40℃之间。

温度升高会使变频器内部元件的温度升高,从而影响变频器的稳定运行。

因此,在变频器的选型和设计中,需要考虑到变频器内部的散热问题,合理地设计散热器,以保证变频器能够在低温工作环境下正常运行。

二、湿度高压变频器的应用环境中湿度的变化也会对其产生一定的影响。

高湿度的环境可能会对变频器的内部元件和电路产生一定的腐蚀和损坏,从而影响其工作效率和寿命。

因此,在高湿度的环境中使用高压变频器时,需要进行一定的防护措施,如选择防潮性能好的材料,提高设备的密封性等。

三、高压高压变频器的工作环境需求一般较高,变频器能够正常工作的最高电源电压一般为6kV-35kV。

当电源电压超过这个限制时,会对变频器内部的电子元件造成损坏,从而影响整个系统的工作。

因此,在变频器的安装和使用过程中,需要确保电源电压处于安全范围内,避免超压和欠压的情况发生。

四、电磁兼容性高压变频器在工作过程中会产生电磁干扰,会对其他设备产生干扰。

同时,也会受到其他设备产生的电磁干扰的影响。

为了保证高压变频器的正常工作,需要进行电磁兼容性的检测和测试,找出可能存在的电磁干扰源,采取措施进行干扰消除和防护。

综合考虑这些因素,高压变频器在应用环境中选择时,需要根据具体的工作环境需求选择合适的变频器型号,同时在安装和使用过程中,需要注意各种因素的影响和安全规定。

只有保障高压变频器稳定可靠的运行,才能达到最好的使用效果和效益。

高压应用 高压型号变频器在特殊场景中的应用

高压应用 高压型号变频器在特殊场景中的应用

高压应用高压型号变频器在特殊场景中的应用高压型号变频器是一种专门用于控制高压设备的电气设备,广泛应用于各个行业的特殊场景中。

它通过调整电力频率,实现对电机的精确控制,从而达到最佳的工作效果。

本文将重点探讨高压型号变频器在特殊场景中的应用。

一、高压型号变频器在冶金行业中的应用冶金行业是高压型号变频器的重要应用领域之一。

在钢铁炼制过程中,高压型号变频器可以控制电动机的转速和负载,实现对炉温、压力和冷却风扇等参数的精确调控。

通过对电机的变频控制,可以大幅度降低能耗,提高生产效率。

同时,高压型号变频器还能提供对电机的保护功能,大大延长设备的使用寿命。

二、高压型号变频器在石油行业中的应用石油行业是对高压型号变频器要求非常严格的行业之一。

在石油开采过程中,钻井泵、螺杆泵等设备需要根据井深和油井产能来实现快速调速控制。

这就要求高压型号变频器能够快速响应并稳定输出相应的电能,以满足油井的采油需求。

同时,高压型号变频器具备过载保护和电机过温保护功能,确保设备在高负载运行和恶劣环境下的安全稳定运行。

三、高压型号变频器在船舶行业中的应用船舶行业是高压型号变频器的重要应用领域之一。

船舶的动力装置需要根据不同的工况和负载要求,实现电机的变速控制。

高压型号变频器可以通过智能控制策略,实现船舶电机转速的无级调节,从而使船舶在不同速度下达到最佳的节能运行效果。

同时,高压型号变频器具备防护等级高、抗冲击、抗振动等特点,适用于海上恶劣环境下的长时间连续工作。

四、高压型号变频器在矿山行业中的应用矿山行业是高压型号变频器的典型应用领域之一。

在矿山的提升、输送和压缩过程中,需要精确控制电机的转速和输出功率。

高压型号变频器可以根据实际工况要求,通过变频控制提供给电机恰当的电能,实现高效稳定的工作状态。

同时,高压型号变频器的智能保护功能,可以监测电机的温度、电流、过载等参数,一旦异常立即停机,有效保护设备的安全运行。

总结:高压型号变频器在特殊场景中的应用非常广泛,涵盖了冶金、石油、船舶和矿山等多个行业。

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析煤矿机电设备中的高压变频器是煤矿生产中的重要设备,它广泛应用于各种煤矿机电设备中,如提升机、通风机、水泵等设备中。

高压变频器可有效地调控电动机的转速,并且具有节能、环保、安全可靠等特点。

本文将针对煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用进行分析,为煤矿企业在选购及使用高压变频器时提供参考。

1. 环境条件分析在进行高压变频器的选型时,首先需要对煤矿机电设备所处的环境条件进行充分的分析。

煤矿环境通常具有高温、潮湿、粉尘大等特点,因此需要选择具有良好的防护等级和适应能力的高压变频器,以确保其在恶劣环境下的稳定运行。

2. 负载特性分析不同的煤矿机电设备在使用过程中所承受的负载特性也会有所差异,例如提升机的负载特性与通风机的负载特性就存在较大差异。

需要根据具体设备的负载特性来选择对应的高压变频器,以实现最佳的控制效果和节能效果。

3. 变频范围分析选型时需要充分考虑高压变频器的输出变频范围是否符合实际需求。

不同的煤矿机电设备可能对变频器的输出频率范围有不同的要求,因此需要根据设备的实际需求来选择适合的高压变频器,以保证设备的正常运行。

4. 故障保护功能分析煤矿机电设备的安全可靠运行是非常重要的,因此在选型时需要考虑高压变频器是否具有完善的故障保护功能。

例如过载、短路、欠压、过压等故障保护功能都需要得到充分的考虑,以保证设备在故障发生时能够及时停机保护,避免进一步损坏设备。

5. 技术支持与售后服务分析选择高压变频器时,除了要考虑产品本身的性能指标外,还需要考虑生产厂家的技术支持和售后服务能力。

煤矿企业通常需要长期稳定的合作伙伴,因此在选型时需充分考虑厂家的技术实力和售后服务能力。

通过对上述几个方面的分析,可以为煤矿企业在选型时提供一定的参考,以确保选购到性能稳定、适用性强的高压变频器,为煤矿机电设备的稳定运行提供保障。

1. 提升机中的应用提升机是煤矿生产中常见的设备,它主要用于煤炭、矿石等物料的提升和运输。

高压变频器的应用

高压变频器的应用

高压变频器的应用高压交流变频调速技术是上世纪90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术,主要用于交流电动机的变频调速,其技术和性能胜过其它任何一种调速方式(如降压调速、变极调速、滑差调速、内反馈串级调速和液力耦合调速)。

变频调速以其显著的节能效益、高精确的调速精度、宽范围的调速范围、完善的电力电子保护功能,以及易于实现的自动通信功能,得到了广大用户的认可和市场的确认,在运行的安全可靠、安装使用、维修维护等方面,也给使用者带来了极大的便利和快捷的服务,使之成为企业采用电机节能方式的首选。

下面我们分别从工作原理、系统组成、市场应用、现存缺点来对它进行逐一的介绍。

1、工作原理高压变频器是一种串联叠加性高压变频器,即采用多台单相三电平逆变器串联连接,输出可变频变压的高压交流电。

按照电机学的基本原理,电机的转速满足如下的关系式:n=(1-s)60f/p=n。

×(1-s)(P:电机极对数;f:电机运行频率;s:滑差)从式中看出,电机的同步转速n。

正比于电机的运行频率(n。

=60fp),由于滑差s一般情况下比较小(0-0.05),电机的实际转速n约等于电机的同步转速n。

,所以调节了电机的供电频率f,就能改变电机的实际转速。

电机的滑差s和负载有关,负载越大则滑差增加,所以电机的实际转速还会随负载的增加而略有下降。

变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成。

三相高压电经高压开关柜进入,经输入降压、移相给功率单元柜内的功率单元供电,功率单元分为三组,一组为一相,每相的功率单元的输出首尾相串。

主控制柜中的控制单元通过光纤对功率柜中的每一功率单元进行整流、逆变控制与检测,这样根据实际需要通过操作界面进行频率的给定,控制单元把控制信息发送到功率单元进行相应的整流、逆变调整,输出满足负荷需求的电压等级。

2、系统组成①移相式变压器移相变压器的副边绕组分为三组,构成X脉冲整流方式;这种多极移相叠加的整流方式可以大大改善电网侧的电流波形,使负载下的电网侧功率因数接近1。

高压变频器应用案例

高压变频器应用案例

高压变频器应用案例高压变频器是一种用于调节电动机转速的设备,广泛应用于工业生产和能源领域。

下面列举了十个高压变频器的应用案例,以展示其在不同领域的实际应用。

1. 石油化工行业:高压变频器在石油化工行业中被广泛应用于泵、风机和压缩机等设备的控制。

通过调节电机的转速,可以实现能源的节约和生产过程的精确控制。

2. 钢铁冶金行业:高压变频器在钢铁冶金行业中被用于控制轧机、连铸机等设备的电机转速。

通过精确的控制,可以提高产品质量、降低能耗和减少生产成本。

3. 水处理行业:高压变频器被广泛应用于水处理行业的泵站和污水处理设备中。

通过调节电机转速,可以根据实际需求进行流量和压力的控制,实现高效的水处理过程。

4. 制药行业:高压变频器在制药行业中被用于控制搅拌器、混合器、离心机等设备的转速。

通过精确的控制,可以确保药物的制备过程稳定可靠,提高产品质量。

5. 食品加工行业:高压变频器在食品加工行业中被广泛应用于搅拌机、输送机等设备的控制。

通过调节电机转速,可以实现食品加工过程中的精确搅拌、输送和包装等操作。

6. 纺织印染行业:高压变频器在纺织印染行业中被用于控制纺纱机、织机等设备的转速。

通过精确的控制,可以提高纺织品的质量和生产效率。

7. 汽车制造行业:高压变频器在汽车制造行业中被广泛应用于焊接机器人、喷涂设备等设备的控制。

通过调节电机转速,可以实现精确的焊接和喷涂操作,提高汽车制造的质量和效率。

8. 矿山行业:高压变频器在矿山行业中被用于控制提升机、输送机等设备的转速。

通过精确的控制,可以实现矿石的高效提取和输送,提高矿山生产的效率。

9. 电力行业:高压变频器在电力行业中被广泛应用于发电机组的控制。

通过调节发电机组的转速,可以实现电力输出的稳定调节,确保电网的安全运行。

10. 船舶工业:高压变频器在船舶工业中被用于控制船舶主机的转速。

通过精确的控制,可以实现船舶的高效推进和节能减排,提高航行效率。

高压变频器在各个行业中都有着广泛的应用。

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析高压变频器是目前煤矿机电设备中广泛应用的一种电气控制设备,它能够将电源的频率进行调节,实现对电机的精确控制。

本文将从选型和应用两个方面对高压变频器进行分析。

首先是选型方面。

高压变频器的选型应根据具体的使用需求进行选择,主要从以下几个方面考虑:1. 功率匹配:首先需要根据电机的额定功率确定高压变频器的额定功率,以确保两者能够匹配。

一般来说,高压变频器的额定功率应大于或等于电机的额定功率,同时还需要考虑电机的起动电流和过载能力。

2. 转速范围:根据实际需要确定高压变频器的转速范围,以满足不同运行工况下的要求。

转速范围一般是指变频器的输出频率范围,一般来说,转速范围越宽,变频器的适用范围就越广。

3. 控制方式:根据具体的控制需求选择高压变频器的控制方式,包括V/F控制、矢量控制和直接转矩控制等。

V/F控制适用于一般的速度控制,矢量控制适用于精确的速度和转矩控制,而直接转矩控制则适用于高性能的转矩控制。

4. 环境要求:根据实际的工作环境要求选择高压变频器的防护等级和抗干扰能力等。

特别是在煤矿等恶劣环境下,需要选择具有较高防护等级和抗干扰能力的高压变频器,以确保其正常运行。

其次是应用方面。

高压变频器在煤矿机电设备中的应用主要有以下几个方面:1. 输送机控制:煤矿中的输送机是用来将煤炭等物料从一个地点输送到另一个地点的设备,高压变频器可以根据需要调节输送机的转速和运行时间,实现对物料输送的精确控制。

3. 通风系统控制:煤矿中的通风系统是保证矿井安全运行的重要设备,高压变频器可以根据需求调节通风机的转速,实现对矿井内部气流的精确调控,保证矿井的通风状况符合要求。

4. 水泵控制:煤矿中的水泵用于排水和供水等工作,高压变频器可以根据实际需求调节水泵的转速和流量,实现对水泵工作的控制,保证矿井的排水和供水工作正常进行。

高压变频器在煤矿机电设备中的选型和应用需要综合考虑功率匹配、转速范围、控制方式和环境要求等因素,以满足不同工作条件下的需求。

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析随着煤矿的深入开采和发展,煤矿机电设备的自动化水平和能源利用效率要求越来越高。

高压变频器作为煤矿机电设备中的重要控制设备,对于提高设备运行的稳定性、效率和安全性具有重要作用。

在选择高压变频器时需要考虑到煤矿环境的特殊性和设备的实际需求,因此选型及应用分析显得尤为重要。

一、高压变频器的选型分析1. 煤矿环境特殊性煤矿环境通常具有高湿度、高温、易产尘等特点,因此高压变频器的选型需要考虑到其防护等级、散热能力和防尘性能等方面的要求。

2. 设备负载特性煤矿机电设备通常具有起动电流大、过载能力强等特点,因此高压变频器的选型需要考虑到其输出功率、过载能力、提高功率因数等方面的要求。

3. 节能环保要求随着节能环保理念的不断深入,高压变频器的选型需要考虑到其能效比、功率因数、谐波电流等方面的要求。

4. 综合性能分析除了以上方面的特殊要求外,高压变频器的选型还需要考虑到其控制精度、响应速度、稳定性等方面的要求,从而实现煤矿机电设备的智能化、高效化运行。

二、高压变频器的应用分析1. 提高设备运行效率通过高压变频器的调速功能,可以实现设备的无级调速,从而提高设备的运行效率,减少能耗,延长设备的使用寿命。

2. 降低设备维护成本高压变频器具有软启动、平稳运行等特点,可以减少设备的起动冲击,从而降低设备的维护成本和损耗。

3. 提高设备安全性高压变频器具有多种保护功能,可以实时监测设备的运行状态,及时发现故障并进行保护,从而提高设备的安全性和稳定性。

4. 实现设备智能化控制高压变频器可以与上位机系统进行联网通信,实现设备的智能化控制和远程监控,为生产管理和维护提供数据支持,从而提高煤矿机电设备管理的科学化和精细化。

三、高压变频器在煤矿机电设备中的应用案例以某煤矿输送系统中的磨煤机为例,该磨煤机原先采用固定转速的电机驱动,不能根据产量的变化进行实时调节,造成能耗大、磨损严重等问题。

后来通过引入高压变频器,实现了磨煤机的变速控制,使得煤磨机产量可以根据需要进行调整,既提高了设备的生产效率,又降低了能耗和维护成本,取得了良好的经济效益和社会效益。

高压变频器的原理及应用

高压变频器的原理及应用

高压变频器的原理及应用前言高压变频器是一种电器设备,用于将电源的交流电转换成可调节频率和电压的交流电。

它在工业领域有着广泛的应用,可以用于驱动各种高压电机,实现节能和精确控制。

本文将介绍高压变频器的原理和应用。

高压变频器的原理高压变频器的原理主要包括三个方面:整流、逆变和PWM调制。

1.整流:高压变频器首先对输入的交流电进行整流,将交流电转换为直流电。

这一步通常使用整流桥电路完成,包括多个可控整流器。

整流过程中,可以通过控制整流器的导通和关断时机,实现对输出直流电电压的控制。

2.逆变:经过整流后得到的直流电,需要进一步经过逆变处理,将其转换为可调频率和电压的交流电。

逆变主要通过逆变器完成,逆变器是由多个功率开关器件组成的,如晶闸管、IGBT等。

逆变器将直流电转换为高频交流电,在输出电压上通过调节逆变器的开关器件通断时机来实现。

3.PWM调制:高压变频器通过PWM(脉宽调制)技术对逆变器的开关器件进行控制,从而实现对输出电流、电压的精确控制。

PWM调制会根据输入的控制信号生成一系列脉冲宽度可调的波形,用于控制逆变器开关器件的导通和关断。

通过调节这些脉冲的脉宽和频率,可以控制输出电压和频率的大小。

常用的PWM调制方式有SVM(空间矢量调制)和SPWM(正弦波脉宽调制)。

高压变频器的应用高压变频器在工业领域的应用十分广泛,主要用于电机的调速控制和节能改造。

以下是一些典型的应用场景:1.水泵控制:高压变频器可以用于水泵的调速控制,根据需要调整输出频率和电压,以实现对水泵的精确控制。

例如,在供水系统中,可以根据不同的需求调整水泵的工作频率和电压,节约能源和延长设备寿命。

2.风机控制:高压变频器广泛应用于工业风机的调速控制。

通过调整输出频率和电压,可以灵活地控制风机的转速和风量。

这对于一些需要根据工艺需求随时调整风机转速的场合非常有用,比如空调系统、通风系统等。

3.压缩机控制:高压变频器也常用于压缩机的调速控制。

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析

煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用分析随着装备制造技术的进步,煤矿机电设备从原来的机械化设备逐渐向电气化设备、自动化设备转型,高压变频器在煤矿机电设备领域的应用也越来越广泛。

本文将就高压变频器在煤矿机电设备中的选型和应用进行分析。

一、高压变频器的选型1.1 工作环境选择适当的高压变频器需要考虑其工作环境。

当煤矿工作环境存在强烈的磁场、灰尘或湿度大时,需要选用具有良好防护性能的高压变频器。

通常,需选择外壳具有IP65防护等级的高压变频器,可以保证其免受湿度、碎石等恶劣环境的影响。

1.2 动力需求在选择高压变频器时需根据动力需求进行分类选型。

煤矿机电设备通常以高功率的AC 电动机驱动,因此需要选择功率相匹配的高压变频器。

考虑到部分行业规定的最大带载电流,选型时要保证高压变频器具有良好的过载能力,能够满足高负荷、高强度工作环境的操作。

1.3 控制算法高压变频器的控制算法也是选型时必须考虑的因素。

在煤矿机电设备领域中,常用的控制算法为SVPWM和空间矢量。

两种算法各有优劣,因此在选型时需根据自身需要进行综合考虑,以保证高压变频器工作稳定、可靠。

1.4 维护和保养高压变频器是煤矿机电设备中的重要部件,在选择时需考虑其使用和维护保养是否方便。

选择具有应用性能稳定、一体化设计等特点的高压变频器能够简化煤矿电气设备的安装、调试和维护工作,并且能够有效提高设备的运行效率和降低维护成本。

2.1 煤矿提升设备电动绞车是煤矿提升设备中的重要组成部分,而高压变频器可以使电动绞车的滑车悬挂方式更加平滑、中速更稳定,从而降低了设备的故障率。

在电动绞车控制系统中应用高压变频器,可以使绞车速度实现精密控制,同时可在电能消耗、动力传递及安全上达到优化设计。

2.2 输送设备在煤矿输送设备中,高压变频器广泛应用于料斗输送、逆止器、转换器、千斤顶、转载机、大型皮带机等各种设备中。

其应用可以使输送设备更加安全、可靠,从而提高生产效率。

在煤矿机载设备中,高压变频器除了驱动电动机外,还可以实现电子式控制。

高压变频器在同步电动机上的应用分析及技术交流

高压变频器在同步电动机上的应用分析及技术交流

高压变频器在同步电动机上的应用分析及技术交流高压变频器在同步电动机上的应用分析高压同步以其功率因数高、运行转速稳定、低转速设计简单等优点在高压大功率驱动领域有着大量的应用,如大功率风机、水泵、油泵等。

对于大功率低速负载,如磨机、往复式压缩机等,使用多极不仅可以提高系统功率因数,更可以省去变速机构,如齿轮变速箱,降低系统故障率,简化系统维护。

由于同步电机物理过程多而杂、掌控难度高,以往的高压同步电机调速系统必需安装速度/位置,加添了故障率,系统的牢靠性较低。

单元串联多电平型由于具有成本低,网侧功率因数高,网侧电流谐波小,输出电压波形正弦、基本无畸变,牢靠性高等特点,在高压大容量异步电机变频调速领域取得了特别广泛的应用。

将单元串联多电平型变频器应用于同步电动机将有效地提高同步电机变频调速系统的牢靠性,降低同步电机变频改造的成本,提高节能改造带来的效益,同时也为单元串联多电平型变频器打开一个广阔的新市场。

利德华福的技术人员经过大量的理论分析、计算机仿真和物理系统试验,解决了同步电机起动整步等关键问题,已于2023年4月末成功地将单元串联多电平型高压变频器应用于巨化股份公司合成氨厂的1000kw/6kv同步电动机上。

以下将简要介绍实际应用中的紧要技术问题。

1、同步电动机的工频起动投励过程为了更好的说明同步电机的运行特点,先对同步电机的工频起动投励过程进行简要的介绍。

在电网电压直接驱动同步电机工频运行时,同步电动机的起动投励是一个比较多而杂的过程。

当同步电机电枢绕组高压合闸时,通过高压的辅佑襄助触点告知同步电机的励磁装置准备投励。

此时,励磁装置自动在同步电机的励磁绕组上接入一个灭磁电阻,以防止励磁绕组上感应出高压,同时在起动时供应一部分起动转矩。

同步电机电枢绕组上电后,在起动绕组和连有灭磁电阻的励磁绕组的共同作用下,电机开始加速。

当速度到达95%的同步转速时,励磁装置依据励磁绕组上的感应电压选择合适的时机投入励磁,电机被牵入同步速运行。

高压变频器应用环境的研究与分析

高压变频器应用环境的研究与分析

高压变频器应用环境的研究与分析高压变频器是一种用于控制电机转速和提高系统效率的重要设备,广泛应用于各种工业生产和设备中。

随着工业自动化水平的不断提高,高压变频器在工业生产中的应用越来越广泛。

本文旨在研究和分析高压变频器的应用环境,以便更好地了解其在不同环境下的工作特点和要求,为用户正确选择和使用高压变频器提供参考。

一、高压变频器的应用环境及特点1. 工作环境温度高压变频器在工作时会产生一定的热量,需要在一定范围内的温度下正常工作。

一般来说,高压变频器的额定工作环境温度为0~40摄氏度,超出这个范围会对其性能和寿命产生不良影响。

在低温环境下,变频器的电路和电子元器件容易受到损坏,而在高温环境下可能导致散热不足,影响设备的正常运行。

2. 工作环境湿度高压变频器通常要求在相对湿度不超过90%的环境下工作,过高的湿度会导致设备内部发生短路故障,影响设备的安全和稳定性。

在潮湿的环境中使用高压变频器时,需要采取防潮措施,确保设备的正常运行和使用寿命。

3. 气候环境在气候环境严酷的地区,如沙漠、高原、海岛等地区,高压变频器的应用环境也会受到影响。

在这些地区,气候条件对设备的性能和寿命都会产生一定的影响,需要根据实际情况选择适用于该环境的高压变频器。

4. 电磁环境工业生产现场通常存在各种电磁干扰源,如电机、变压器、高压输电线路等,这些干扰源可能会对高压变频器的稳定性和工作性能产生负面影响。

在选址和安装高压变频器时需要注意避开这些电磁场干扰源,减小对设备的影响。

二、高压变频器在不同应用环境下的问题与解决方法1. 低温环境下的问题与解决方法在低温环境下使用高压变频器,变频器内部元器件易受影响,可能出现电路故障和工作不稳定等问题。

对于这一问题,可以采取以下措施:选用耐低温材料制作的高压变频器、增加加热系统、加强密封等方式来提高设备的耐低温能力。

2. 高温环境下的问题与解决方法在高温环境下,高压变频器容易发生散热不足的情况,影响设备的正常工作。

高压变频器的7大应用领域

高压变频器的7大应用领域

高压变频器的7大应用领域
高压变频器的7大应用领域变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

1、油气钻采业:变频器运用在石油挖掘业,首要用于采油机(磕头机)、注水泵、潜水泵、输油泵、气体压缩机等负载类型的电机,首要以电机节能为意图。

2、冶金业:高压变频器在冶金职业的运用首要有板材和线材的轧机、卷取机、风机、料浆泵等,首要以电机节能为意图。

3、电力工业:电力职业也是变频器产物的重要运用范畴之一变频器产物首要用来改动煤量、粉量、水量等,以习惯负载的改变,结尾到达节约动力、进步操控工艺水平的意图,对火电厂的节能、降耗、减排、安全、安稳运转有重要意义。

4、供水:共用工程中的给排水体系、污水处理体系等。

这些设备首要是风机水泵类电机负载,运用高压变频器的节能作用非常杰出,通常可以完成节电30%左右。

5、石化工业:石化工业是国家经济发展的动脉。

变频器首要运用于石油加工(炼油)中的各类泵、压缩机和共用工程等方面,以到达节能和操控工艺水平的意图。

6、建材工业:建材工业是我国重要的资料工业,其产物包含建筑资料及制品、非金属矿及制品、无机非金属新资料三大类别。

变频器产物首要运用于建材工业的鼓风机、粉碎机、皮带传送机、排气风机、回转窑等设备。

7、煤炭业:变频调速技能用于煤炭职业的矿井提升机就能起到较好的节能作用。

当前发达国家已将变频器遍及用于带式输送机的调速或带式输送机的起动操控、风机调速(包含主通风机和部分通风机)以及水泵的调速。

为上述设备中的电机装备变频器除了进步传动功能外,更首要的是可以节省动力。

浅谈3kV高压变频器应用环境及可行性

浅谈3kV高压变频器应用环境及可行性

浅谈3kV高压变频器应用环境及可行性3kV高压变频器在工业生产中应用越来越普遍,其在提高设备效率、节能降耗和生产线稳定性方面发挥了重要作用。

本文将就3kV高压变频器的应用环境和可行性进行一些浅谈。

一、应用环境1. 工作温度范围广3kV高压变频器在工业生产中使用,会遇到各种恶劣的工作环境,如高温、低温、潮湿等。

变频器必须能适应各种温度条件下的工作,保证其正常运行。

一些特殊行业甚至需要在极端温度环境下使用,如汽车行业需要在-40℃的低温环境中使用变频器控制发动机。

3kV高压变频器必须具备广泛的工作温度范围,才能适应各种应用环境。

2. 耐腐蚀性能要求高工业生产中,很多场景下都存在着腐蚀性气体和液体,如化工行业、海洋工程等。

3kV高压变频器必须具备较高的防腐蚀性能,能够长期在腐蚀性环境中稳定运行,确保设备的可靠性和使用寿命。

工业生产现场存在着各种干扰源,如电磁干扰、振动干扰等。

特别是在一些特殊行业,如军工行业、航空航天等,对变频器的抗干扰性能要求更高。

所以,3kV高压变频器必须具备良好的抗干扰性能,确保在各种干扰环境下稳定运行。

二、可行性分析1. 技术可行性目前,国内外的变频器制造商已经研发生产出了很多适应各种恶劣环境的3kV高压变频器。

这些变频器在工作温度范围、耐腐蚀性能和抗干扰性能等方面都具备了较高的可靠性和稳定性。

从技术上来说,3kV高压变频器在恶劣环境下的应用是可行的。

3kV高压变频器的成本相对较高,但是其在提高设备效率、节能降耗方面的效益也是非常可观的。

特别是在一些恶劣环境下,设备的损耗和能耗都会较高,使用3kV高压变频器可以有效地降低设备的损耗和能耗,从而降低生产成本、提高生产效率。

在一些对设备效率和能耗要求较高的行业,应用3kV高压变频器是经济可行的。

在实际应用中,要保证3kV高压变频器在恶劣环境下的稳定运行,对于设备的管理和维护也提出了更高的要求。

在应用3kV高压变频器的设备管理和维护上,需要有一支专业的管理团队,并制定相应的管理制度,确保设备的稳定运行和长期可靠性。

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高压变频器应用分析1 引言近年来,各种高压变频器不断出现,高压变频器到目前为止还没有像低压变频器那样近乎统一的拓扑结构。

根据高电压组成方式可分为直接高压型和高低高型;根据有无中间直流环节可以分为交-交变频器和交-直-交变频器;在交直交变频器中,按中间直流滤波环节的不同,可分为电压源型和电流源型。

直接高压交-直-交变频器直接输出高压,无需输出变压,效率高,输出频率不受限制,应用较为广泛。

评价高压变频器的指标主要有:成本、可靠性、对电网的谐波污染、输入功率因数、输出谐波、dv/dt、共模电压、系统效率、能否四象限运行等。

本文主要从使用高压变频器后对电网的谐波污染、功率因数等方面讨论高压变频器对电网的影响,并从高压变频器的输出谐波、dv/dt、共模电压等方面讨论高压变频器对电机的影响。

变频器对电网的影响主要取决于变频器整流电路的结构和特性。

高压变频器输出对电机的影响主要取决于逆变电路的结构和特性。

美国的NEMA标准中对电机谐波发热、dv/dt等方面的相应规定,具体规定是在MGI- 1993的第30节。

2 高压变频器对电网的谐波污染近年来,高压变频器的应用越来越广泛,由于高压变频器相对来说容量较大,占整个电网容量的比重较为显著,所以高压变频器对电网的谐波污染问题已经不容忽视。

许多场合由于采用了输入谐波电流较高的变频器,产生了严重的谐波污染问题。

从本质上而言,任何高压变频器或多或少会产生输入谐波电流,只是程度不同而已。

解决谐波污染的办法有二种: 一是采取谐波滤波器,对高压变频器产生的谐波进行治理,以达到供电部门的要求,也即通常所说的“先污染,后治理”的办法; 二是采用产生谐波电流小的变频器,变频器本身基本上不对电网造成谐波污染,即所谓的“绿色”电力电子产品,从本质上解决谐波污染问题。

国际上对电网谐波污染控制的标准中,应用较为普遍的是IEEE519-1992,我国也有相应的谐波控制标准。

图1 6脉冲晶闸管整流电路图1示出了一种常见的6脉冲晶闸管整流电路结构,主要用于各种电流源型变频器。

这种整流电路结构简单,但是输入电流中含有很高的谐波分量,输入电流的5次谐波可达20%,7次谐波可达12%(图2)。

由于晶闸管的快速换相会产生一定的高次谐波,可达35次以上,高次谐波会对通信线路产生一定的干扰。

这种整流电路总的谐波电流失真约为30%,由于输入谐波较高,一般要设置输入谐波滤波器,滤波器的设计与电网参数和负载工况都有关系,一旦参数和工况发生变化,滤波器又得重新调整,十分不便,且影响滤波效果。

但此方案较为经济,一般适用于变频器占电网负荷较小比例下安装。

12脉冲晶闸管整流电路,整流器由两组晶闸管整流桥串联而成, 分别由输入变压器的两组副边(星型和三角形,互差30°电角度)供电。

这种整流电路的优点是把整流电路的脉冲数由6脉冲提高到12脉冲, 带来的好处是大大降低了5次和7次谐波电流。

因为对晶闸管整流电路而言, 谐波电流近似为基波电流的1/h倍, h为谐波次数,h=n×p±1, 其中n是自然数, p为脉冲数。

12脉冲整流结构总谐波电流失真约为10%左右(图2)。

虽然12脉冲整流电路的谐波电流比6脉冲结构大大下降, 但也不能达到IEEE519-1992标准规定的在电网短路电流小于20 倍负载电流时谐波电流失真小于5%的要求。

因此, 一般也要安装谐波滤波装置。

采用12脉冲结构还能避免器件的直接串联,变压器也可承受变频器产生的共模电压中的绝大部分, 使电机绝缘不受共模电压的影响。

当然, 变压器也要设计成为能够承受原边和副边的谐波电流。

图3显示了18脉冲晶闸管整流电路结构,电路由三组晶闸管整流串联而成,变压器三组副边均为三角形,互差20°电角度。

这个整流电路具有12脉冲结构的优点,但其总谐波电流失真小于5.6%,总谐波电压失真小于2%,基本符合IEEE519-1992标准规定,无需安装谐波滤波装置。

晶闸管直流整流电路和二极管整流电路除了6脉冲结构和12脉冲结构外,还可以采取更高脉冲数的结构,如18脉冲,24脉冲,输入谐波也会随着降低,但会导致系统结构复杂,成本增加。

目前,大多数PWM电压源型变频器都采用二极管整流电路,如果整流电路采取全控型电力电子器件的PWM(高压时一般采用三电平PWM结构)控制,其结构与逆变部分基本对称,则可以做到输入电流基本为正弦波,谐波成分很低,功率因数可调,且能量可双向流动。

当然系统的复杂和成本也大大增加了。

这种双PWM结构的三电平高压变频器预计在轧机,卷扬机等要求四象限运行和较高动态性能的场合,会取代传统的交交变频器。

图3 18脉冲晶闸管整流电路3 高压变频器的输入功率因数在晶闸管电流源型整流电路中,中间直流环节的电压正比于电机线电压额定值乘以运行点电机实际的功率因数,再乘以转速百分比。

所以,对于风机水泵等平方转矩负载,直流环节电压会随着转速的下降而很快降低,所以输入整流电路必须将触发角后移,这样导致输入功率因数很快下降。

另一个解释是,由于整流器电流和逆变器电流一般相等,负载所需的无功电流会直接“反射”到电网,导致输入功率因数较低。

我们也可以从能量转换角度来分析这个问题。

根据变频器输入,输出功率关系,有:UinIincosjinh =UoutIoutcosjout对电流源型变频器有Iin=Iout,所以cosjin=(Uout/Uinh)cosjout=(f/fnomh)cosjout式中,Uin—变频器输入电压;Uout—变频器输出电压;Iin—变频器输入电流;Iout—变频器输出电流;cos jin—变频器输入功率因数;cos jout—变频器输出功率因数;f—变频器输出频率;fnom—变频器输入频率,即电源频率;h—变频器效率。

可见普通电流源型变频器的输入功率因数较低,且会随着转速的下降而降低,为了解决输入功率因数较低的问题,往往需要功率因数补偿装置,同时也起到消除部分谐波电流的作用。

功率因数补偿装置既增加成本和体积,又降低了系统的效率和可靠性。

在使用电流源型变频器的场合,由于存在谐波,在一定的参数配合下,功率因数补偿电路可能产生并联谐振现象,危及电容器本身和附近电气设备的安全,因此,并联电容组的设计中必须考虑谐波放大问题。

为了抑制谐波放大,通常可采服避开谐振点的方法,即无论是集中补偿和分散就地补偿的电容器组均要串联适当的电抗器。

二极管整流电路在整个运行范围内都有较高的功率因数,基波功率因数一般可保持在0.95以上(这是指位移因数,实际功率因数由于谐波的存在,还必须再乘以基波因数,会有所下降),一般也不必设置功率因数补偿装置。

因为有滤波电容存在,负载所需的无功电流可以通过逆变器由滤波电容提供,所以一般不会反映到整流器输入侧。

由于输入功率因数较高,输入变压器和整流器只需处理有功电流,有利于提高系统的效率。

采用全控型电力电子器件的PWM型整流电路,其功率因数可调,可以做到接近于1,根据要求,也可做成超前的功率因数,对电网起到部分无功补偿的作用。

单元串联多电平PWM变频器功率因数较高,在整个调速范围内可达到0.95以上。

属于“绿色”电力电子产品,但由于其成本相对较高,主要用轧机、卷扬机等要求四象限运行和动态性能较高的场合。

4 输出谐波对电机的影响输出谐波对电机的影响主要有:引起电机附加发热,导致电机的额外温升,电机往往要降额使用;由于输出波形失真,增加电机的重复峰值电压,影响电机绝缘,谐波还会引起电机转矩脉动,噪音增加。

电流源型变频器种类很多,主要有串联二极管式、输出滤波器换相式、负载换相式(LCI)和GTO-PWM式等。

图4为典型的电流源型变频器示意图。

普通的电流源型变频器输出电流波形和输入电流波形极为相似,都是120°的方波,含有丰富的谐波成分,总谐波电流失真可达到30%左右。

为了降低输出谐波,也有采用输出12脉冲方案或设置输出滤波器,输出谐波会有较大改善,但系统的成本和复杂性也会大大增加。

输出滤波器换相式电流源型变频器固有的滤波器可以给6脉冲输出电流中的谐波分量提供通路,所以速度较高时,电机电流波形有所改善。

GTO-PWM电流源型变频器电机电流质量的提高主要是通过GTO采用谐波消除的电流PWM开关模式来实现,但受到GTO开关频率上限的限制。

图4 电流源型变频器在PWM电压源型变频器中,当输出电压较高时,通常采取三电平PWM方式,也称NPC(Netural Point Clamped中点箝位)方式,整流电路一般采用二极管,逆变部分功率器件采用GTO,IGBT或IGCT。

与普通的二电平PWM变频器相比,由于输出相电压电平数增加到3个,每个电平幅值相对下降,且提高了输出电压谐波消除算法的自由度,可使输出波形质量比二电平PWM变频器有较大的提高。

为了减少输出谐波,希望有较高的开关频率,但这样会导致变频器损耗增加,效率下降,开关频率一般不超过2kHz。

如果不加输出滤波器,三电平变频器输出电流总谐波失真可以达到17%左右,不能使用普通的异步电机。

普通电流源型变频器的输出电流不是正弦波,而是120°的方波,因而三相合成磁动势不是恒速旋转的,而是步进磁动势,它和基本恒速旋转的转子磁动势产生的电磁转矩除了平均转矩以外,还有脉动的分量。

转矩脉动的平均值为0,但它会使转子的转速不均匀,产生脉动,在电机低速时,还会发生步进现象,在适当的条件下,可能引起电机与负载组成的机械系统的共振。

脉动转矩主要是由基波旋转磁通和转子谐波电流相互作用产生的。

在三相电机中,产生脉动转矩的主要是6n±1次谐波。

6脉冲输出电流源型变频器输出电流中含有丰富的5次和7次谐波,5次谐波产生的旋转磁势与基波旋转磁反向,7次谐波产生的旋转磁势与基波旋转磁势同向,而电机转子的电气旋转速度基本接近基波磁势的旋转速度(二者的判别对应于电机的转差率),所以5次谐波磁势和7次谐波磁势都会在电机转子中感应产生6倍于基波频率的转子谐波电流。

基波旋转磁势和6倍频的转子谐波电流共同作用,产生6倍频的脉动转矩,所以6 脉冲输出电流源型变频器含有较大的6倍频脉动转矩。

同样,11次和13次谐波电流也会产生一个12倍频的脉动转矩。

电流源型变频器采用12脉冲多重化后,输出电流波形更接近正弦波,由于5次和7次谐波大大降低,6倍频率脉动转矩大大减小,剩下主要为12倍频的脉动转矩,总的转矩脉动明显降低。

5 输出dv/dt对电机的影响普通的二电平和三电平PWM电压源型变频器由于输出电压跳变台阶较大,相电压的跳变分别达到直流母线电压和直流母线电压的一半,同时由于逆变器功率器件开关速度较快,会产生较大的电压变化率,即dv/dt。

较大的dv/dt会影响电机的绝缘,尤其当变频器输出与电机之间电缆距离较长时,由于线路分布电感和分布电容的存在,会产生行波反射作用,dv/dt会放大,在电机端子处可增加一倍以上,对电机绝缘引起损坏。

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