论文部分内容阅读
【摘 要】由于高压绿色变频器具有谐波污染小、功率因数高、可靠性高、维修方便等优点，近年来，在大型风机、水泵、压缩机等机械设备中的应用越来越广泛。本文结合本人在电气维护工作中的一些经验，首先简要介绍了高压绿色变频器的工作原理，其次介绍了高压绿色变频器的优点，最后以一个简单的应用实例展开说明高压绿色变频器的简单应用。
【关键词】高压绿色变频器；变频调速；节能高效
前言
近年来，节能环保问题已经成为各行各业关注的重大问题，绿色经济、节能经济悄然升起，20世纪末，国内一些公司纷纷展开了高压变频器技术的研究与应用工作，并取得了喜人的业绩，如：具有优良性价比的交-直-交电压源型高压变频器在发电厂和热电厂里被大量使用。在大型机械机电行业，出现了高压绿色变频器，并且应用的越来越多，在实际应用过程中也给企业带来了很大的经济效益，给环境带来了更小的压力。变频调速是目前世界公认的最理想的节电调速技术，更重要的是，高压绿色变频器能够减少对弱电系统的干扰，保证电网长时间的正常运行。
1、高压绿色变频器的工作原理
高压绿色变频器是一种高效节能变频器，即人们通常所认为的多重化变频器、单元串联多电平PWM电压源型变频器。高压绿色变频器是由本身具有低压PWM变频功率特点的多个单元串联而成，以达到多重化输入电压的目的。下面以美国某公司生产的绿色变频器为例简要阐述其原理，绿色变频器采取6kv的拓扑结构，三相高壓电分为15个独立的功率单元，分别由输入隔离变压器的15个二次绕组供电。15个二次绕组分成5组，每组之间存在12°相位差。功率单元为一三相输入、单相输出的PWM型变频器，由二极管组成三相桥式整流电路，整流后由4只低压IGBT逆变成单相交流输出。
2、高压绿色变频器的优点
高压绿色变频器在应用过程中，比普通高压变频器显示出了很多优势，如：具有节能作用、性能稳定、实现无级调速等。此外，还有以下优点。
2.1高压绿色变频器具有功率因数高、谐波污染小的优点
高压绿色变频器由于是在叠加相互串联多个低压变频功率的过程中，实现了电压输入的多重化，因此，对电网产生的谐波污染非常小。当输入脉冲为30时，其实29次以下的谐波在理论上是都可以被抵消掉的，电压总畸变率仅为1.2%，而电流的总畸变率更小，不需要功率因数补偿。如表1为多重化变频器与电流型变频器谐波比较。
2.2高压绿色变频器的效率高、损耗小
高压绿色变频器谐波分量相对非常小，功率因数补偿可以看作为零，谐波引起的损耗很小，根据统计，高压绿色变频器与CSI-PWM变频器效率相比较，如表2。IGBT驱动功率很小，峰值功率为5W左右，平均功率不到1W，变频部分效率高达98%以上，整个变频系统的效率高达96%以上。
2.3高压绿色变频器易于维修维护
高压绿色变频器技术在使用过程中日益成熟，它具有简单的驱动电路，模块化之间可以互换，使用常规低压IGBT的每个功率单元经过I/O端可以与子系统相互联系，维修维护十分简便，滤波电容可以承受电源电压下降-30%和电源丧失5个周期，性能十分稳定，当整机发生故障时，可在毫秒级的时间内，由变频状态转入工频状态，不会因变频器故障造成电机停机，设备自身有自检功能，便于维修操作。如我国先行HAF高压变频器，设计有热备份、热插拔和主回路直合功能。当某个模块出现故障时，能自动将故障单元切换旁路，使热备份投入。
3、高压绿色变频器的具体应用
目前，高压绿色变频器已广泛应用于钢铁、冶金生产、石油化工等行业，为锅炉鼓风机、压缩机、油泵等设备提供了稳定的高可靠性的变频调速解决方案，而且现场运行节能效果非常显著，下面介绍一个简单的应用实例。
河北钢铁邯钢某厂于20110年配备了两台心式吸风机，额定风量38万m3/h，全压为3973Pa，配用JSQ-156-6型电动机，额定功率700kw，额定电压6kv。2012年引进了美国罗宾康公司生产的两台750kw高压绿色变频器后，效果非常明显，与以往的入口导流器调节比较，性能更加稳固，仪器使用稳定性更好，节能效果显著，每月节约用电28kw·h，为公司可节约上百万成本投入。目前，河北钢铁邯钢某厂应用最多的是10kv、400kw HVF高压绿色变频器。应用以后，启动电流以由100A下降到12A，运行频率35-40Hz，平均节电40%。
结束语
高压绿色变频器在我国的应用虽然处于起步阶段，但是由于它比普通变频器具有众多的优点，发展相当迅速。相信在不久的将来，随着经济的增长和技术的发展，用户对产品的要求也越来越高，其技术也将在应用中不断创新进步，高压绿色变频器将在各行各业应用的越来越多。
参考文献
[1]徐甫荣.关于变频器的输出切换问题探讨—兼论水泵群软起停控制方案[J].电气传动自动化，2002年04期.
[2]李焦明.高压绿色变频器在大型流体机械中的节能应用[J].《设备管理与维修》，2003年 第3期.
[3]冯志华；刘强；刘永斌.基于锁相环的变频器同步跟踪实验[J].电工技术学报，2006年11期.
【关键词】高压绿色变频器；变频调速；节能高效
前言
近年来，节能环保问题已经成为各行各业关注的重大问题，绿色经济、节能经济悄然升起，20世纪末，国内一些公司纷纷展开了高压变频器技术的研究与应用工作，并取得了喜人的业绩，如：具有优良性价比的交-直-交电压源型高压变频器在发电厂和热电厂里被大量使用。在大型机械机电行业，出现了高压绿色变频器，并且应用的越来越多，在实际应用过程中也给企业带来了很大的经济效益，给环境带来了更小的压力。变频调速是目前世界公认的最理想的节电调速技术，更重要的是，高压绿色变频器能够减少对弱电系统的干扰，保证电网长时间的正常运行。
1、高压绿色变频器的工作原理
高压绿色变频器是一种高效节能变频器，即人们通常所认为的多重化变频器、单元串联多电平PWM电压源型变频器。高压绿色变频器是由本身具有低压PWM变频功率特点的多个单元串联而成，以达到多重化输入电压的目的。下面以美国某公司生产的绿色变频器为例简要阐述其原理，绿色变频器采取6kv的拓扑结构，三相高壓电分为15个独立的功率单元，分别由输入隔离变压器的15个二次绕组供电。15个二次绕组分成5组，每组之间存在12°相位差。功率单元为一三相输入、单相输出的PWM型变频器，由二极管组成三相桥式整流电路，整流后由4只低压IGBT逆变成单相交流输出。
2、高压绿色变频器的优点
高压绿色变频器在应用过程中，比普通高压变频器显示出了很多优势，如：具有节能作用、性能稳定、实现无级调速等。此外，还有以下优点。
2.1高压绿色变频器具有功率因数高、谐波污染小的优点
高压绿色变频器由于是在叠加相互串联多个低压变频功率的过程中，实现了电压输入的多重化，因此，对电网产生的谐波污染非常小。当输入脉冲为30时，其实29次以下的谐波在理论上是都可以被抵消掉的，电压总畸变率仅为1.2%，而电流的总畸变率更小，不需要功率因数补偿。如表1为多重化变频器与电流型变频器谐波比较。
2.2高压绿色变频器的效率高、损耗小
高压绿色变频器谐波分量相对非常小，功率因数补偿可以看作为零，谐波引起的损耗很小，根据统计，高压绿色变频器与CSI-PWM变频器效率相比较，如表2。IGBT驱动功率很小，峰值功率为5W左右，平均功率不到1W，变频部分效率高达98%以上，整个变频系统的效率高达96%以上。
2.3高压绿色变频器易于维修维护
高压绿色变频器技术在使用过程中日益成熟，它具有简单的驱动电路，模块化之间可以互换，使用常规低压IGBT的每个功率单元经过I/O端可以与子系统相互联系，维修维护十分简便，滤波电容可以承受电源电压下降-30%和电源丧失5个周期，性能十分稳定，当整机发生故障时，可在毫秒级的时间内，由变频状态转入工频状态，不会因变频器故障造成电机停机，设备自身有自检功能，便于维修操作。如我国先行HAF高压变频器，设计有热备份、热插拔和主回路直合功能。当某个模块出现故障时，能自动将故障单元切换旁路，使热备份投入。
3、高压绿色变频器的具体应用
目前，高压绿色变频器已广泛应用于钢铁、冶金生产、石油化工等行业，为锅炉鼓风机、压缩机、油泵等设备提供了稳定的高可靠性的变频调速解决方案，而且现场运行节能效果非常显著，下面介绍一个简单的应用实例。
河北钢铁邯钢某厂于20110年配备了两台心式吸风机，额定风量38万m3/h，全压为3973Pa，配用JSQ-156-6型电动机，额定功率700kw，额定电压6kv。2012年引进了美国罗宾康公司生产的两台750kw高压绿色变频器后，效果非常明显，与以往的入口导流器调节比较，性能更加稳固，仪器使用稳定性更好，节能效果显著，每月节约用电28kw·h，为公司可节约上百万成本投入。目前，河北钢铁邯钢某厂应用最多的是10kv、400kw HVF高压绿色变频器。应用以后，启动电流以由100A下降到12A，运行频率35-40Hz，平均节电40%。
结束语
高压绿色变频器在我国的应用虽然处于起步阶段，但是由于它比普通变频器具有众多的优点，发展相当迅速。相信在不久的将来，随着经济的增长和技术的发展，用户对产品的要求也越来越高，其技术也将在应用中不断创新进步，高压绿色变频器将在各行各业应用的越来越多。
参考文献
[1]徐甫荣.关于变频器的输出切换问题探讨—兼论水泵群软起停控制方案[J].电气传动自动化，2002年04期.
[2]李焦明.高压绿色变频器在大型流体机械中的节能应用[J].《设备管理与维修》，2003年 第3期.
[3]冯志华；刘强；刘永斌.基于锁相环的变频器同步跟踪实验[J].电工技术学报，2006年11期.