共直流母线原理
共直流母线方案
电话: 86-755-29799595 传真: 86-755-29619897 网址：http://www. 汇川变频器在共直流母线上的应用摘要：本文主要讲述汇川MD320系列矢量变频器在共直流母线上的应用，在传动系统中,由于某些机械件的惯量也较大,负荷间会互相影响和干扰,使得系统的扰动大大增加,从而使得有些传动工作方式在电动和发电之间变化。
共直流母线技术则是使能量通过母线流动供其它传动使用,以达到节能、提高设备运行可靠性、减少设备维护量和设备的占地面积等目的。
关键词: 变频传动共直流母线能量反馈制动单元一共直流母线设计的原因在部分传动系统中,由于某些机械件的惯量较大,负荷间会互相影响和干扰,使得系统的扰动大大增加,从而使得有些传动工作方式在电动和发电之间变化。
目前国内很多交流变频采用PWM调速方式，变频器并没有设计使再生能量反馈到三相电网的功能,因此所有变频器从电动机吸收的能量都会保存在电解电容中,最终导致变频器中的母线电压升高。
如果变频器配备制动单元和制动电阻,变频器就可以通过短时间接通电阻,使电能以热方式消耗掉，如果在没有制动电阻和能量反馈单元的情况下，变频器经常性过压、制动会导致变频器发生变频跳闸、停机的现象,直接影响到正常生产。
在这种情况下,如果有多个传动变频器通过直流母线互连的话,一个或多个电动机产生的再生能量就可以被其他电动机以电动的方式消耗吸收。
这是一种非常有效的工作方式,即使有多个部位的电动机一直处于连续发电状态,也不用再去考虑其他的处理再生能量的方式。
二共直流母线设计的原理（汇川变频器的应用）常见的共直流母线有下列两种用法，现就将详细说明如下：第一种：采用汇川变频器MD320组成对于通用变频器而言，采用共用直流母线很重要的一点就是在上电时必须充分考虑到变频器的控制、传动故障、负载特性和输入主回路保护等。
图所示为在其中一种应用比较广泛的方案。
该方案包括3相进线（保持同一相位）、直流母线、通用变频器组、公共制动单元或能量回馈装置和一些附属元件。
共母线
许多机电设备需要快速的减速或停止, 像油田瞌头机, 脱水机, 拉丝机, 离心机, 比例连动控制系统等, 许多具有一定势能的传送对象需要匀速下降, 像起重机、电梯, 港口机械等, 这些都会使电机运行在第2 或第4 象限,产生制动发电现象, 通过回收和利用制动发电状态电机所产生的再生电能, 供其它电机使用来达到节能目的。
为了回收和利用这一部分能量, 通常采用多台电机共用一条直流母线的结构。
多电机共直流母线交流传动系统的结构如图1 所示。
其基本原理是: 当系统中一台或多台电机处在制动发电状态时, 制动发电电机所产生的再生电能被回馈到共用的直流母线上, 供其它处在耗能状态的电机吸收, 从而达到既节约电能又能处理回馈电能的效果.
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目前使用的多电机共直流母线交流传动系统多是基于交-直-交变频器的多电机共直流母线系统。
交-直-交变频器可分解为整流器与逆变器2 个部分, 将每个变频器的整流部分与逆变部分相连的直流端子都并联在一起组成共直流母线系统。
当系统中一台或多台电机处于制动发电状态时, 电机所再生的能量回馈到直流母线侧, 被其他电机以电动耗能的方式消耗吸收, 当制动电机再生能量不能满足耗能电机耗能时, 再由电网供电, 整流桥补充[i]。
两台电机对拖共直流母线的作用
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两台电机对拖共直流母线的作用（大纲）一、引言1.1背景介绍1.2研究意义二、两台电机对拖共直流母线的概念2.1对拖共直流母线的定义2.2两台电机对拖共直流母线的工作原理三、两台电机对拖共直流母线的主要作用3.1提高电机工作效率3.1.1降低能耗3.1.2提高电机输出功率3.2实现电机间的能量互补3.2.1优化电机运行状态3.2.2提高系统稳定性3.3减小电机启动冲击3.3.1延长电机寿命3.3.2降低对电网的冲击四、两台电机对拖共直流母线的应用场景4.1电力系统4.2交通工具4.3工业设备4.4其他领域五、两台电机对拖共直流母线的实施与优化5.1对拖共直流母线的设计要点5.1.1电机选型5.1.2控制策略5.2对拖共直流母线的控制方法5.2.1电压控制5.2.2电流控制5.3对拖共直流母线的优化方向5.3.1提高能效5.3.2减小体积5.3.3降低成本六、总结与展望6.1主要结论6.2发展趋势与展望一、引言随着工业自动化和电力电子技术的飞速发展，直流电机因其高效、可靠和便于控制的特性，在各个领域中得到了广泛的应用。
在许多工业过程中，经常需要两台或多台电机协同工作以完成特定的任务。
在这种情况下，两台电机对拖共直流母线系统应运而生，成为一种常见的解决方案。
共直流母线方案与特点
直流公共母线变频驱动方案
直流公共母线变频驱动方案
传统变频器,由于其自身整流半导体元件的电流单向流通的特性,使电机处于发电状态时 所产生的能量,只能通过直流能耗制动单元,将能量已热的形式消耗在电阻上. 在多电机传动系统的设计中,大都采用将多个变频器的直流侧正负端子分别连接在一起, 形成直流公共母线变频驱动系统. 驱动器之间相互传递能量
方案2---独立二极管整流供电方案
不可控整流桥
+DC
熔断器
熔断器
熔断器
熔断器
-DC
断路器
断路器
断路器
预充电回路
预充电回路
预充电回路
熔断器 回馈 电路
回馈驱动器
变频器
变频器
变频器
制动电阻
交流感应电机
交流感应电机
交流感应电机
方案2---特点
独立的二极管整流桥给所有变频器统一供电 不同型号的驱动器可以共用直流母线 整流部分的动力配置简单 整流部分可以配置成12脉波整流方式,消除5,7次谐波 驱动器之间实现能量传递 变频器须配置预充电回路 多余能量无法回馈至电网 须配制动电阻/或配以单独馈电单元
其他如方案2,3
方案6---交流全回馈系统
方案6---交流全回馈系统
优点 – 再生回馈 – 无需制动 – 正弦电流波形 – IGBT整流回馈系统, IGBT 完美无谐波 – 不同型号变频器可共用 直流母线. 缺点 – 成本较高
方案6---AFE变频驱动系统
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直流母线系统的优点
提高效率 – 从再生发电负载回收能量 降低成本 – 降低输入级系统成本 (减少交流输入线路,交流输入熔断器和 接触器等部件) – 通用制动解决方案 减少机柜尺寸 停电时系统将控制变频器断电
共直流母线方案与特点_图文_图文
直流公共母线变频驱动方案
• 传统变频器，由于其自身整流半导体元件的电流单向流通的特性，使电机处于发电状态时 所产生的能量，只能通过直流能耗制动单元，将能量已热的形式消耗在电阻上。
• 在多电机传动系统的设计中，大都采用将多个变频器的直流侧正负端子分别连接在一起， 形成直流公共母线变频驱动系统。
• 驱动器之间相互传递能量
直流母线系统的优点
• 提高效率 – 从再生发电负载回收能量
• 降低成本 – 降低输入级系统成本 (减少交流输入线路、交流输入熔断器和 接触器等部件) – 通用制动解决方案
• 减少机柜尺寸 • 停电时系统将控制变频器断电
共直流母线系统的缺点
• 需要更多的设计工作 • 直流熔断器比较昂贵 • 大的公共直流电容器 • 变频器不易和系统隔离
设计考虑
• 要求把能量回馈到电网中。 • 要求安全制动 • 电源谐波限制 • 使用标准/商业器件 • 是否连接到母线的所有变频器都有或都可以有同样的额定值/功率
电路设计。 • 从系统中获取的最大连续电流和变频器的额定值有关 • 直流母线软启动/充电电路位于变频器内部
方案1---交流供电及直流并联
方案3---单象限全控整流
方案3特点
• 使用可控硅整流桥为直流供电单元 • 直流电压可控，起到预充电的作用 • 可配置成12脉波系统 • 不同型号变频器可共用直流母线
• 轮胎吊驱动系统的传统方案
• 直流输出容量受限 • 交流电源侧需要升压变压器 • 可控硅整流桥需要调试 • 单象限驱动，无回馈 • 需要配制动电阻／或馈电单元
• 其他如方案2、3
方案6---交流全回馈系统
方案6---交流全回馈系统
《基于超级电容的共直流母线双机驱动系统能量管理策略研究》范文
《基于超级电容的共直流母线双机驱动系统能量管理策略研究》篇一一、引言随着电动汽车（EVs）和混合动力汽车（HEVs）的快速发展，能源管理系统成为了决定车辆性能和续航能力的重要因素。
共直流母线双机驱动系统是新能源汽车中常见的一种结构，它通过两个电机之间的协同工作，提高系统的能量利用效率。
超级电容作为一种新型的储能元件，具有高功率密度、快速充放电等优点，因此在共直流母线双机驱动系统中得到了广泛应用。
本文将重点研究基于超级电容的共直流母线双机驱动系统的能量管理策略。
二、共直流母线双机驱动系统概述共直流母线双机驱动系统主要由两个电机、一个共直流母线、超级电容等组成。
这种系统结构能够使两个电机在特定情况下协同工作，从而提高系统的能量利用效率。
在能量管理策略方面，该系统需要考虑电机的工作状态、超级电容的充放电状态等多个因素，以达到最佳的能源利用效果。
三、超级电容的特性和应用超级电容作为一种新型的储能元件，具有高功率密度、快速充放电、长寿命等优点。
在共直流母线双机驱动系统中，超级电容可以用于储存和释放瞬时能量，从而保证系统的稳定运行。
此外，超级电容还可以与电池等其他储能元件配合使用，进一步提高系统的能源利用效率。
四、能量管理策略研究针对基于超级电容的共直流母线双机驱动系统，本文提出了一种新的能量管理策略。
该策略主要包括以下几个步骤：1. 需求预测：通过预测车辆行驶需求和路况信息，制定合理的能量分配计划。
2. 能量优化：根据系统的工作状态和超级电容的充放电状态，优化能量的分配和利用，以达到最佳的能源利用效果。
3. 实时调整：在系统运行过程中，根据实际工作状态和需求变化，实时调整能量分配策略，以保证系统的稳定运行。
4. 故障诊断与处理：通过实时监测系统的工作状态和故障信息，及时发现并处理故障，保证系统的可靠性。
五、实验与结果分析为了验证本文提出的能量管理策略的有效性，我们进行了实际道路测试和仿真实验。
实验结果表明，该策略能够有效地提高系统的能源利用效率，降低能耗，延长车辆的续航里程。
直流母线是什么意思
直流母线是什么意思直流母线是指交流输入电路中的直流电源。
将它与交流系统隔离，使交流电不对直流电造成影响。
在交流系统和直流系统之间、交流电源和直流电源之间都可以采用直流母线。
直流输出母线通常为正弦波交流信号(DC)提供良好的直流保护，直流母线相当于一个完整的直流回路，直流母线也称为直流回路。
直流回路中包含大量的电子元器件，这些电子元器件的电压基准值通常与交流电压相同，即相对于交流电而言。
因此，整流电路是电能变换的第一步。
随着二十世纪三十年代晶体管发明后整流电路性能的提高，现已实现了交流到直流的转换，直流回路由晶体管构成，用来承载直流负载。
工业生产中应用直流母线很多。
如汽车用直流母线，电动机和调速系统的直流母线，机床电气设备的直流母线，焊接用直流母线等。
当然直流母线的直流工作电压较低，一般只有几伏或十几伏，而且除直流电压外，还要加上控制电压、负载电压、波形失真度等附加电压。
所以，直流母线电路应该配置合适的继电保护。
同时，直流母线电路由于经常处于频繁操作状态，因此其工作特性非常不稳定。
例如，由于热击穿，或受环境温度、电磁场干扰的影响，当操作频率过高时，就会产生交流尖脉冲、直流尖脉冲和噪声，造成电源短路、设备损坏等恶性事故，这种现象被称为直流电源的工频击穿现象。
因此，必须采取相应的保护措施。
保护方法通常有：( 1)增加电抗器或电容器来吸收直流工作电压的降低;但是直流母线不仅可以用来作为整流元件，还可以用来作为逆变器和滤波器。
在逆变器中，除直流电源外，还要另外增加滤波器，因此称为直流电源部分。
在滤波器中，还需要加入交流旁路电容器和直流旁路电容器。
在正弦波中，谐波成分是不能忽略的。
所以，一般来说，正弦波的有效值除以2就是直流电源的谐波值。
但是，从能量守恒原理来看，正弦波是交流电源的一部分，只是把幅值削减了而已。
所以我们只计算它的直流分量。
但是直流母线不仅可以用来作为整流元件，还可以用来作为逆变器和滤波器。
在逆变器中，除直流电源外，还要另外增加滤波器，因此称为直流电源部分。
变频技术：共用直流母线技术
变频技术：共用直流母线技术变频技术: 共用直流母线共用直流母线分为两种: 共用直流均衡母线和共用直流回路母线。
共用直流均衡母线是将多台变频器的直流母线回路并联在一起（变频器本身设计有外接的直流母线输出端子），达到共用直流母线的方式。
每台变频器和共用直流母线之间可以加装电抗器、快速熔断器和接触器等，这一部分是变频器以外的部分，电气设计人员可以根据实际需要进行设计。
共用直流回路母线方式是将多台逆变器连接到同一个公共的直流回路上。
共用直流母线特点:1节能: 电机制动时回馈的能量可以被利用，所以比较节能，特别是对油田磕头机、起重机等升降设备而言更具有节能优势;2设备功率因素较高: 因电机能够回馈能量，无功功率损失小，所以设备功率因素较高，达95%以上;3瞬间停电不一定导致变频器跳闸停机: 这是因为一些设备在瞬间停电时可能正处于制动（发电、回馈能量状态），所以瞬间停电干扰对设备的影响就没有那么大4电网谐波较低: 共用直流母线平衡了变频器的直流母线电压，设备启动、停止时对电网的冲击也低;5可以急降速: 不存在制动电阻消耗能量，因为电机在停机时成了发电机，能量回馈到直流母线上了;6允许频繁起动操作: 因为有共用直流母线的存在，设备启动、停止时对电网和电气设备的冲击也减小了，因此允许频繁起动操作;7多台变频器不需相同的额定功率: 各电机也不需相同功率，但差别不要过大，最适合比例连动控制;8可以驱动三相永磁同步电机。
对于一般的系统集成商来说，采用的共用直流母线方式都是共用直流均衡母线方式。
因为这种方式对于设计人员来说更加方便：因为采用了成品变频器，就比较容易设计外围电路、功能强（变频器本身具有比较强的功能）、采购方便、安装/维修方便等。
对于专业制造厂家或其他场合而言，可能用到共用直流回路母线方式要多一些。
因为这种方式采用了1个整流器和多个逆变器，成本更低。
但功能相对较弱（单独的逆变器和变频器相比，功能终究要弱一些），而且采购、安装/维修可能也没那么方便。
富凌共直流母线方案
富凌变频器共直流母线分析一、概述1.再生发电在机械系统中，因外力的作用，电机可能处于发电状态。
尤其是在多轴联动的机械系统中，特别是各轴之间由被加工材料相连接时，不同轴的电机则可能处于不同的运行状态。
某台电机可能是电动状态，某台则可能是发电状态。
电动状态运行的电动机将从其供电装置吸取电能，而发电状态的电动机将向其供电装置输出电能，这个能量也叫“再生能量”。
如图1电机力矩特性图所示，可以上看出上述这二种运行方式运行在不同的区域。
图1：电机图矩特性图当Nx>N0时，电机输出的力矩与运动方向相反了，输出力矩成为了制动力，阻碍电机速度继续上升。
如行车的主吊钩带负载下降时，就工作在这种状态。
这时候，电机的转速已经大于设定的同步转速，事实上电机是在被拖着走，电机处于发电状态，产生“再生能量”向电网回馈能量，由于回馈电势的频率与相位与电网不完全相同，所以在大多数情况下是不允许的。
2.变频器驱动变频器驱动的电机，如电机处于再生发电状态，再生能量被变频器吸收反馈到变频器的电解电容中，使变频器中的直流母线电压升高，导致变频器跳保护乃致IGBT损坏。
解决问题方法是，变频器配置制动单元和制动电阻，使“再生能量”在制动电阻上以高频脉冲方式转换成热能被消耗掉，最终保持母线电压的平衡。
3.变频器的共直流母线在工业上的并列变频器驱动的传动系统中，变频器的共直流母线方案能够降低在设备购买、调试运行和日常维护上的成本。
富凌变频器共直流母线系统在不锈钢带连轧机、离心机、化纤设备上都有成熟的应用。
二、变频器的共直流母线分析1.变频器共直流母线的特点变频器共直流母线方案的特点为电动和发电状态的能量互享，即当系统中的任何一台电动机处于发电状态时，其所反馈到直流母线中的能量可以被其他处于电动状态的电动机吸收利用，从而最终避免传统的能耗电阻制动方式。
在这种情况下，发电状态的电动机能部分或全部提供系统中电动状态所需要的能量，以达到节能效果。
多油井公共直流母线群控系统应用
研发独特的直流供电方式和专门的油井逆变 器 ，利 用 集 控 内 多 口 油 井 冲 程 冲 次 各 不 相 同 、工 作 时快慢不一交 错 运 行 的 特 点，并 融 合 压 减 单 井 冗 余 变 压 器 ，可 大 幅 降 低 变 压 器 的 容 量 和 台 数 。
图 １ 改造前后配电方式示意图
作 者 简 介 ：曲 鹏 （１９８８），工 程 师 ，从 事 油 气 田 地 面 工 程 建 设 管 理 和 研 究 工 作 ，ｐｈｉｌｑｕ１９８８＠１６３．ｃｏｍ。
第 ７期 曲 鹏．多油井公共直流母线群控系统应用
５８３
２ 抽 油 机 公 共 直 流 母 线 群 控 技 术 优 势 基于油田采 油 区 块 多 井 集 中 分 布 的 特 点，采
５８２
化 工 自 动 化 及 仪 表 第 ４６卷
多油井公共直流母线群控系统应用
曲 鹏
（新 疆 油 田 分 公 司 基 本 建 设 工 程 处 ）
摘 要 针 对 “单 变 单 井 ”配 电 方 式 存 在 的 配 置 变 压 器 冗 余 量 大、缺 乏 必 要 的 调 速 调 压 等 控 制 方 式 及 油 田配网损耗大等问题，提出将多油井公共直流母线群控系统应用于井区。现场改造 结 果 表 明，直 流 母 线 供 电 方 式 可 降 低 系 统 能 耗 ，减 少 变 压 器 容 量 ，实 现 降 本 增 效 。 关键词 群控系统 抽油机 直流母线 变压器 逆变器 中图分类号 ＴＨ８６２ 文献标识码 Ｂ 文章编号 １０００３９３２（２０１９）０７０５８２０３
井群上、下冲 程 位 能 控 制 技 术。 逆 变 器 自 动 监测母线电压，可 使 各 抽 油 机 倒 发 电 能 量 与 电 动 消耗能量保持 平 衡，保 证 直 流 母 线 能 量 的 互 馈 共
直流微电网的10大应用场景及共直流母线技术
直流微电网的10大应用场景及共直流母线技术【第44期】直流微电网共直流母线技术及应用文章大纲•直流应用的变化和趋势•直流的优势•直流微电网中的共直流母线技术•直流微电网的应用场景提示：文末有回听通道哦~1直流应用的变化和趋势一百年前爱迪生直流电和尼古拉·特斯拉交流电的技术线路之争中，特斯拉的交流电占据了一百年时间里绝大部分市场份额，几乎成为电力输送的代名词。
但事实颠覆了大家的直观感觉，在实际用电设备的最终环节大部分都是直流，因为直流电源系统可靠性较高、电压平稳，抗干扰性能好，直流开关电源效率也高于交流UPS，直流电压低可以很容易实现电池的较长后备时间，也较容易实现不间断供电。
而当年的技术条件有限，交流变压器很快被研发出来，而直流变压器迟迟未被开发，没有直流变压器，就无法升高电压、减小电流和损耗，将电输送至千家万户。
如今，随着电力电子技术的不断发展，直流电发展的关键问题被解决，伴随着新能源的爆发，直流有了明显的优势以及更好的发展路径。
可以从以下三方面来看：①负荷端一是数字社会，如腾讯这种创新型企业，当100万台服务器运作时，其能源消耗已占到所有支出中最大比重，其数据中心的负荷是直流的；二是交通电气化，无论天上飞的、路上走的还是水里游的交通工具都有电气化趋势，如美国的燃料电池飞机、特斯拉/蔚来的电动汽车，都是较典型的电气化交通工具，其复合也是直流的。
这两个是负荷端最大、最主流的变化。
②发电端以化石能源为主要结构能源供给形势已经不能满足需求，必须寻求新的能源结构。
而光伏发电、燃料电池、生物质能等各种各样的新发电形式，绝大部分都是直流。
③储能端由于发电端的新能源形式大多不稳定，所以需要配置储能，而储能大多数为直流，如说锂电池、铅炭电池、超级电容等储能设备都是直流。
从负荷端、发电端、储能端三方面都可以看出直流地位越来越显著。
2直流的优势从技术上说，交流电有幅值、频率、相位三个量需要控制，而直流电只需要控制电压幅值，更加简单稳定，且实际用电设备的最终环节大多是直流的。
共用直流母线原理
共用直流母线原理The principle of sharing a common DC bus is a critical aspect of power distribution and management in electrical systems. 共用直流母线的原理是电力系统中电力分配和管理的关键方面。
It involves the sharing of a single DC bus among multiple loads or sources, which brings about numerous benefits in terms of cost-effectiveness, efficiency, and flexibility. 它涉及在多个负载或源之间共享单个直流母线，这在成本效益、效率和灵活性方面带来了许多好处。
By understanding the principles and applications of a shared DC bus, engineers and system designers can optimize the performance and reliability of their electrical systems. 通过理解共用直流母线的原理和应用，工程师和系统设计师可以优化其电气系统的性能和可靠性。
This article will explore the concept of a shared DC bus from different perspectives, including its benefits, challenges, applications, and future developments. 本文将从不同的角度探讨共用直流母线的概念，包括其优点、挑战、应用和未来发展。
One of the key benefits of a shared DC bus is its ability to improve overall system efficiency. 共用直流母线的一个关键优点是它能够提高整个系统的效率。
变频技术：共用直流母线技术
变频技术：共用直流母线技术变频技术:共用直流母线共用直流母线分为两种:共用直流均衡母线和共用直流回路母线。
共用直流均衡母线是将多台变频器的直流母线回路并联在一起(变频器本身设计有外接的直流母线输出端子)，达到共用直流母线的方式。
每台变频器和共用直流母线之间可以加装电抗器、快速熔断器和接触器等，这一部分是变频器以外的部分，电气设计人员可以根据实际需要进行设计。
共用直流回路母线方式是将多台逆变器连接到同一个公共的直流回路上。
共用直流母线特点:1 节能:电机制动时回馈的能量可以被利用，所以比较节能，特别是对油田磕头机、起重机等升降设备而言更具有节能优势;2 设备功率因素较高:因电机能够回馈能量，无功功率损失小，所以设备功率因素较高，达95%以上;3 瞬间停电不一定导致变频器跳闸停机:这是因为一些设备在瞬间停电时可能正处于制动(发电、回馈能量状态)，所以瞬间停电干扰对设备的影响就没有那么大;4 电网谐波较低:共用直流母线平衡了变频器的直流母线电压，设备启动、停止时对电网的冲击也低;5 可以急降速:不存在制动电阻消耗能量，因为电机在停机时成了发电机，能量回馈到直流母线上了;6 允许频繁起动操作:因为有共用直流母线的存在，设备启动、停止时对电网和电气设备的冲击也减小了，因此允许频繁起动操作;7 多台变频器不需相同的额定功率:各电机也不需相同功率，但差别不要过大，最适合比例连动控制;8 可以驱动三相永磁同步电机。
对于一般的系统集成商来说，采用的共用直流母线方式都是共用直流均衡母线方式。
因为这种方式对于设计人员来说更加方便:因为采用了成品变频器，就比较容易设计外围电路、功能强(变频器本身具有比较强的功能)、采购方便、安装/维修方便等。
对于专业制造厂家或其他场合而言，可能用到共用直流回路母线方式要多一些。
因为这种方式采用了1个整流器和多个逆变器，成本更低。
但功能相对较弱(单独的逆变器和变频器相比，功能终究要弱一些)，而且采购、安装/维修可能也没那么方便。
变频器共直流母线系统专题讨论
一、共直流母线拓扑结构介绍
共直流母线系统优点： 也可以由直流电源直接供电，减少车间电网布线，例如蓄 电池备用电能够方便地接入。 即使没有能量回馈，由于多个变频器的工作状态可能分别 处于电动耗电和制动发电状态，变频器之间可以交换能量 。这样减少了在制动电阻上消耗的能量，也使得制动电阻 的功率和体积大大减小。 整个传动系统的元器件数量大大减少，工作效率和设备的 可靠性可大大提高，结构也更加紧凑。
一、共直流母线拓扑结构介绍
共直流母线系统的难点： 直流环节是变频器的心脏，直流母线电压抑制技 术也是在不断研究和改进的过程中，众多逆变器 的直流环节并联在一起，除了要解决正常工作状 态启动时和负载突变时要防止母线上的过冲电流 和电压外，还要考虑主回路器件故障情况下如何 避免事故扩大。 由于公共直流母线方案存在着增加系统故障和出 现故障扩大的隐患。如何低成本地解决这个问题 是进一步推广公共直流母线方案的关键。
三、纯硬件能量回馈单元控制原理
纯硬件能量回馈单元实物照片
回馈单元回控制回1.JPG 回馈单元回控制回.JPG 回馈单元回控制回2.JPG
PWM占空比变化波形
ACDSee BMP 图图
ACDSee BMP 图图
上电前逆变器输出接地检测电路
（+）
Q11Байду номын сангаас
Q13
Q15
+ R70 PTC B758 R85 PTC B758 R86 PTC B758
t
t
t
R
S +
T
Q14
Q16
Q12
（（）
三、纯硬件能量回馈单元控制原理
1、电网相电压采样部分：采样幅值、相位。 2、回馈电流值的给定部分：交流电压先整流，经过 与母线电压大小关联的PWM调制后作为回馈电流 的给定值，即母线电压越高，则PWM信号的占空 比越大，回馈电流给定值就越大。 3、回馈电流反馈信号采样：通过电流传感器 4、输出部分的滤波：减少谐波对电网的干扰 5、样机照片
丛式井组抽油机公共直流母线技术的应用探讨_刘一山
[收稿日期]2011-04-12 [作者简介]刘一山(1975-),男,2007年大学毕业,硕士,工程师,现主要从事油田节能方面的生产管理和科研工作。
丛式井组抽油机公共直流母线技术的应用探讨 刘一山,曾亚勤,王林平魏立军,黄 娟 中石油长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710021[摘要]针对抽油机倒发电造成电能损失并会对电网造成一定扰动的情况,提出将公共直流母线技术应用于油田丛式井组中,以实现多台抽油机倒发电能的互馈共享和循环利用,在节能的同时提高电机运行效率。
[关键词]丛式井组;公共直流母线;节能技术;应用[中图分类号]T E953[文献标识码]A [文章编号]1000-9752(2011)05-0310-03目前,各油田普遍采用游梁式抽油机进行原油开采。
由于抽油机属于位能性负载,在一个冲程周期运动中,上冲程和下冲程的负荷不平衡,并且差别较大,存在下冲程抽油机带动电机运转,产生倒发电的情况。
在实际运行中,电机往往处于2种工作状态,即电动状态和倒发电状态。
倒发电能量在电-机-电反复转换的过程中,既造成了一定能量损失又会对电网的正常供电造成一定程度的扰动,同时使电网与电机的功率因数再一次降低,从而造成极大的能源浪费。
为此,提出在长庆油田将公共直流母线技术应用于油田丛式井组中,以实现多台抽油机倒发电能的互馈共享和循环利用,在节能的同时提高电机运行效率。
1 公共直流母线技术节能原理对于单独一口油井,应用公共直流母线技术存在一定的困难。
但是,长庆油田多以丛式井组(即有多台抽油机集中在一起生产)的方式进行生产,公共直流母线技术具有良好的适用条件。
不但可将再生能量反馈到直流母线供其他抽油机使用,而且减少了对电网的干扰。
将丛式井组中多台抽油机的控制变频器直流母线并联在一起,可将下冲程运行时抽油机所发电能储存在变频器电容中,以供其他抽油机上冲程运行使用。
这样不仅利用了电机倒发电能,减少了对电网的干扰,而且还提高了电机的运行效率,实现了节能。
通用变频器共直流母线在离心机上的应用
通用变频器共直流母线在离心机上的应用摘要：本文介绍了变频器直流共母线在石药集团维生药业离心机上的应用。
关键词：变频器共直流母线离心机能量回馈节能1 引言在化工企业电气传动中，离心机的变频传动应用非常普遍，由于工艺和驱动设备的各种原因，再生能量的现象经常发生，在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：（1）耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；（2）使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。
直流共母线的原理是基于通用变频装置均采用交－直－交变频方式，当电机处于制动状态时，其制动能量反馈到直流侧，为了更好的处理反馈制动能量，人们采用了把各变频装置的直流侧连接起来的方式。
譬如当一台变频器处于制动而另一台变频器处于加速状态，这样能量可以互补。
本文提出了一种通用变频器在化工企业离心机中共直流母线的方案，并阐述了其在离心机上回馈单元的进一步应用。
目前直流共母线有多种方式：（1）公用一个独立的整流器该整流单元可以是不能逆变，也可以是可逆变的。
前者能量通过外接制动电阻消耗掉，后者可以充分地将直流母线上的多余能量直接反馈到电网中来，具有更好的节能、环保意义，缺点是价格比前者要高。
（2）大变频单元接入电网小变频器公用大变频器的直流母线，小变频器不需接入电网，故也不需要整流模块，大变频器外接制动电阻。
（3）每个变频单元各自接入电网每个变频单元均带有整流、逆变回路并外接制动电阻，直流母线相互连接起来。
这种情形多用于各变频单元功率接近的情况。
解体后还可以独立使用，互不影响。
本文介绍的直流共母线为第三种方式，相比前两种有很大优势：a、共用直流母线可以大大减少制动单元的重复配置，结构简单合理，经济可靠。
b、共用直流母线的中间直流电压恒定，电容并联储能容量大，能减少电网的波动。
c、各电动机工作在不同状态下，能量回馈互补，优化了系统的动态特性。
d、各个变频器在电网中产生的不同次谐波干扰可以互相抵消，减少电网的谐波畸变率。
共直流母线
共直流母线一、设计共直流母线方案的原因：在同一个电力拖动系统中的一个或多个传动有时会发生从电机端发电得到的能量反馈到传动的变频器中来，这种现象叫“再生能量”。
这种情况一般发生在电机被拖着走的时候（也就是被一个远远高于设定值的速度拖动的时候），或者是当传动电机发生制动以提供足够的张力的时候（如放卷系统中的传动电机）。
传统意义上的PWM变频器并没有设计使再生能量反馈到三相电源的功能，因此所有变频器从电机吸收的能量都会保存在电解电容中，最终导致变频器中的母线电压升高。
如果变频器配备制动单元和制动电阻，变频器就可以通过短时间接通电阻，使电能以热方式消耗掉。
当然只要充分考虑到制动时最大的电流容量、负载周期和消耗到制动电阻上的额定功率就可以来设计合适的制动单元，并以连续的方式消耗电能，最终能够保持母线电压的平衡。
这种制动单元的工作方式其实就是消耗能量的一种。
可以设计既能保持母线电压恒定，且能利用回馈能量的装置，共直流母线可以实现这个功能。
二、目的和基本原理：如果有多个传动变频器通过直流母线互连的话（连接方式见下图一），一个或多个电机产生的再生能量就可以被其他电机以电动的方式消耗吸收了。
节能效果显著。
这是一种非常有效的工作方式，即使有多个部位的电机一直处于连续发电状态，也不用再去考虑其他的处理再生能量的方式。
在这种方式下，如果还需要一个更快刹车或紧急停止的状态的话，那就需要再加上一个一定容量的制动单元和制动电阻以便在非常时刻起作用。
当然变频器配置能量回馈装置就可以充分地将直流母线上的多余能量直接反馈到电网中来。
说到共直流母线，得先了解变频器整流逆变各个部分怎么工作：下图一左半部分交直回路为不可控整流桥，采用电压源控制方式;中间直流环节用大容量电容构成直流电压源，当然直流母线两侧配置制动单元;右半部分为驱动控制逆变装置。
三、共直流母线存在的问题及难点:实际的生产活动中，多台变频器联机实现的生产装配线，有的电机是处于电动状态，需要消耗变频器经整流桥提供的直流电源；有的电机处于发电状态，比如放卷系统中的传动电机，电梯下落减速过程等，那么回馈能量经逆变器回到母线上。
变频器外部主电路与公用直流母线解析
变频器外部主电路与公用直流母线解析一、外接主电路结构变频器的外接主电路如图1所示。
三相交流电源经断路器QF、交流接触器KM与变频器的电源输入端R、S、T连接；变频器的输出端U、V、W则与电动机直接相连，这时电动机的保护由变频器完成。
这里的断路器作用有二：一是变频器停用或维修时，可通过断路器切断与电源之间的连接；二是断路器具有短路和欠电压等保护功能，可对变频器起一定的保护作用。
而接触器可通过按钮开关方便地控制变频器的通电与断电，同时，当变频器或相关控制电路发生故障时可自动切断变频器的电源。
变频器输出端与电动机之间是否需要配置交流接触器，这要根据具体的应用环境来确定。
一般情况下，一台变频器控制一台电动机，且不要求与工频进行切换时，变频器与电动机之间无须使用接触器，如图1所示。
而一台变频器驱动多台电动机时，则每台电动机必须有单独控制的接触器，并选配合适的热继电器FR对电动机进行保护，具体电路见图2。
有时虽然一台变频器仅驱动一台电动机，但有可能在变频与工频之间切换运行，这时也应如图3所示在变频器与电动机之间配置接触器KM3和热继电器FR。
电动机在变频运行时，接触器KM2触点断开，接触器KM1和KM3触点闭合，这时变频器对电动机变频驱动并进行全方位的保护。
电动机在工频运行时，接触器KM1和KM3触点断开，KM2触点闭合，这时热继电器FR可对电动机进行过载保护。
二、变频系统的共用直流母线变频器驱动电动机运行时，在一些特定条件下电动机会由电动状态转变为发电状态。
这些所谓的特定条件就是电动机的实际转速超过了其同步转速。
电动机由电动状态转变为发电状态的原因，一是变频器的输出频率降低时，其同步转速（即旋转磁场的转速）同时降低，而电动机的实际转速由于机械惯性，速度的降低滞后于同步转速的变化，致使电动机的转速大于同步转速；当然这个问题可以通过修改参数，增大“减速时间”的值予以解决。
二是起重机械在负重情况下，下放被起重的物品，在物品重力作用下，使电动机的转速大于同步转速。
贝加莱全数字智能伺服驱动器ACOPOSmulti
∙贝加莱全数字智能伺服驱动器ACOPOSmulti∙发布时间：2008/8/20 16:42:12 修改时间：2009/3/5 14:00:54 浏览次数：1198∙∙ACOPOSm ulti是贝加莱 (B&R) 2007年推出的新产品,它采用了最前沿的共直流母线驱动技术,并融合了高速实时通信技术、逆变技术于一体，共直流母线驱动技术、新的安装方式及冷却方式等使其成为高性能伺服驱动器的杰出代表，给客户带来了实实在在的利益。
ACOPOSm ulti具有创新性的性能亮点：1、智能的电源模块设计。
伺服驱动器不再采用制动电阻的方式将电能转换成热能来实现减速，而是将能源反馈再生电源。
这样不仅可以实现节能的目的，也大大减少了控制柜内的热量产生。
设备意外断电或紧急停车时，伺服单元的直流母线互联，系统可以利用再生电能，保持同步停车。
具有很强的电压波动性适应能力，即使供电电源3×220-480V 10％波动，直流母线电压仍可恒定在800V。
2、灵活的配置方案。
采用模块化设计理念，主要分成进线滤波器、再生扼流线圈、电源模块、逆变单元和背板五个部分。
一个背板可安装1-4个逆变单元，每个逆变单元最多可驱动两个电机。
具有配置灵活、性价比高、结构紧凑等特点，是非常适合多轴设备系统的解决方案。
3、模块化设计的冷却方案。
安装背板模块化设计，可以选择三种冷却方式，如循环风冷、穿墙式冷却、循环水/油冷却，大大加强了ACOPOSm ulti的环境适应能力。
4、达到安全认证标准。
安全技术在生产中日趋重要，ACOPOSm ulti符合Cat.3, EN 954-1安全认证标准。
采用的Ethernet POWERLINK通信符合IEC 61508 SIL 3 安全认证标准。
5、直接采用高标准的配置。
系统直接集成了Ethernet POWERLINK接口，可兼容Heidenhain Endat2.1/2.2编码器，嵌入式参数芯片，集成24V控制电源等，都代表了伺服驱动的最先进技术。
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共用直流母线方式的工作原理
提示：对于频繁启动、制动，或是四象限运行的电动机而言，如何处理制动过程不仅影响系统的动态响应，而且还有经济效益的问题。
于是，回馈制动成为人们讨论的焦点，然而在目前大部分的通用变频器还不能通过单独的一台变频器来实现再生能量的情况下，如何用最简单的办法来实现回馈制动呢？为解决以上问题，这里介绍了一种共用直流
对于频繁启动、制动，或是四象限运行的电动机而言，如何处理制动过程不仅影响系统的动态响应，而且还有经济效益的问题。
于是，回馈制动成为人们讨论的焦点，然而在目前大部分的通用变频器还不能通过单独的一台变频器来实现再生能量的情况下，如何用最简单的办法来实现回馈制动呢？
为解决以上问题，这里介绍了一种共用直流母线方式的再生能量回馈系统，通过这种方式，可以将制动产生的再生能量进行充分利用，从而起到既节约电能又处理再生电能的功效。
我们知道通常意义上的异步电动机多传动包括整流桥、直流母线供电回路、若干个逆变器，其中电动机需要的能量是以直流方式通过PWM逆变器输出的。
在多传动方式下，制动时感生能量就反馈到直流回路。
通过直流回路，这部分反馈能量就可以消耗在其他处在电动状态的电动机上，制动要求特别高时，只需要在共用母线上并上一个共用制动单元即可。
图5.2所示接线是典型的共用直流母线的制动方式，M1处于电动状态，M2经常处于发电状态，三相交流电源380V接到VF1上。
图5.2 共用直流母线的回馈制动方式
处于电动状态的电动机M1上的变频器VF1，VF2,通过共用直流母线方式与VF1的母线相连。
在此种方式下，VF2仅作为逆变器使用，M2处于电动状态时，所需能量由交流电网通过VF1的整流桥获得；M2处于发电状态时，反馈能量通过直流母线由M2的电动状态消耗。