高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)交流課件

高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)匯報(bào)

廣州智光電力電子有限公司主要內(nèi)容能源現(xiàn)狀與節(jié)能潛力國(guó)家的政策支持高壓變頻調(diào)速節(jié)能原理說明常見調(diào)速原理與比較高壓變頻之電壓源型介紹使用高壓變頻器應(yīng)注意的問題Zinvert技術(shù)介紹能源現(xiàn)狀與節(jié)能潛力一、能源現(xiàn)狀1、能源概況世界石油儲(chǔ)量：30～50年世界能源構(gòu)成：石油40％,煤炭20％,天然氣20％,核電和水電10％中國(guó)現(xiàn)狀：煤炭70％,石油和天然氣20％能源總量世界第三，剩余開采量不及世界平均水平的1/10能源現(xiàn)狀與節(jié)能潛力2、能源低效利用

a)產(chǎn)品能耗高：中國(guó)主要用能產(chǎn)品的單位產(chǎn)品能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高25～90％，加權(quán)平均高40%左右。

b)二是產(chǎn)值能耗高：中國(guó)的產(chǎn)值能耗是世界上最高的國(guó)家之一，是世界平均水平的2倍。高壓電動(dòng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常處于高效設(shè)計(jì)、低效運(yùn)行狀態(tài)，我國(guó)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能源利用效率比國(guó)際先進(jìn)水平低20%。能源現(xiàn)狀與節(jié)能潛力3、能源的需求預(yù)測(cè)

a)石油需求呈強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

b)到2020年，我國(guó)對(duì)國(guó)際石油市場(chǎng)的依存度將達(dá)到50%左右。我國(guó)人均用電量只有1038千瓦時(shí)，僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家的1/10。能源現(xiàn)狀與節(jié)能潛力二、節(jié)能潛力中國(guó)的能源利用率僅為33％，與世界先進(jìn)水平差10個(gè)百分點(diǎn)。年節(jié)能可達(dá)2400億kW*h城市給排水行業(yè)：鋼鐵行業(yè)：

石化、化工及建材行業(yè)：超過300億kW*h電力行業(yè)：

煤炭行業(yè)：

國(guó)家的政策支持制定了能源節(jié)約與資源綜合利用“十五”規(guī)劃。重點(diǎn)發(fā)展節(jié)電技術(shù)內(nèi)容：發(fā)展高效電動(dòng)機(jī)、高壓大功率變頻調(diào)速技術(shù)、高效電光源及鎮(zhèn)流器技術(shù)、S9以上變壓器和非晶態(tài)合金鐵芯變壓器技術(shù)、蓄冷蓄熱技術(shù)，以及家用電器、電解電鍍電源、輸變電網(wǎng)系統(tǒng)、工業(yè)電爐等先進(jìn)節(jié)電技術(shù)。建立節(jié)代油示范工程，潔凈煤示范工程，電機(jī)調(diào)速示范工程，綠色照明示范工程。

國(guó)家的政策支持高壓變頻器作為國(guó)內(nèi)大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)高壓變頻器作為企業(yè)技術(shù)改造的項(xiàng)目，企業(yè)可享受抵免所得稅的優(yōu)惠政策，并賦予企業(yè)靈活的資金運(yùn)作。高壓變頻調(diào)速節(jié)能原理說明

1、負(fù)載特性：流量：揚(yáng)程：

泵的軸功率：所需電機(jī)軸功率：

高壓變頻調(diào)速節(jié)能原理說明高壓變頻調(diào)速節(jié)能原理說明電機(jī)為配套200MW發(fā)電機(jī)組的引風(fēng)機(jī)：額定值1250KW，6KV、142A、額定效率95％、額定轉(zhuǎn)速742RPM、額定功率因素0.85。

常見調(diào)速原理與比較一、雙饋調(diào)速及串級(jí)調(diào)速――線繞轉(zhuǎn)子電磁功率：機(jī)械功率：轉(zhuǎn)差功率：

通過改變轉(zhuǎn)差功率來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速常見調(diào)速原理與比較二、

高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)

(VVVF控制

）

常見調(diào)速原理與比較優(yōu)點(diǎn)：

這種調(diào)速方式具有調(diào)速范圍寬、平滑性好、效率最高、具有優(yōu)良的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)特性。調(diào)速過程中電機(jī)中磁通基本保持恒定，鐵心利用率高，不會(huì)導(dǎo)致定子繞組過流。常見調(diào)速原理與比較三、變頻器的分類1、按照中間直流環(huán)節(jié)形式，可分為電流源型及電壓源型兩類

常見調(diào)速原理與比較比較電流源型：

a)對(duì)于電流源型，由于Iin=Iout，因此普通電流源型變頻器的輸入功率因數(shù)較低，且會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的下降而跟著下降，為了解決輸入功率因數(shù)的問題，往往設(shè)置功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，同時(shí)也起到消除諧波的作用，但往往在一定工況和條件下會(huì)引起并聯(lián)諧振的情況，并且輸入濾波電容本身對(duì)諧波起到放大的作用。

常見調(diào)速原理與比較

b)共模電壓、輸出諧波轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的問題電壓源型：一般不必設(shè)置濾波環(huán)節(jié)，負(fù)載的感性無功電流由中間電容補(bǔ)充，輸入側(cè)功率因數(shù)可達(dá)0.95以上常見調(diào)速原理與比較2、按照輸出電壓形式分：

a)、PAM方式整流環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)電壓，可采用可控整流或斬波方式控制直流電壓，而逆變輸出環(huán)節(jié)調(diào)整頻率

b)、PWM方式輸出頻率和電壓由逆變環(huán)節(jié)形成。較為常用的為SPWM模式，即采用正弦波作為調(diào)制波，三角波作為載波。

常見調(diào)速原理與比較3、按照控制方式分

a)、U/f控制

b)、轉(zhuǎn)差頻率控制

c)、矢量控制方式

高壓變頻之電壓源型原理介紹

難點(diǎn)：

a)高電壓:結(jié)構(gòu)問題、二次控制問題突出b)大功率:散熱問題

c)半導(dǎo)體耐壓水平:決定產(chǎn)品應(yīng)用方式

構(gòu)成：包括輸入整流變壓器、功率逆變單元組及控制系統(tǒng)，根據(jù)需要可配置旁路高壓變頻之電壓源型原理介紹高壓變頻之電壓源型原理介紹1、

輸入整流變壓器a)、功率分解：按照系統(tǒng)電平級(jí)數(shù)將二次繞組設(shè)計(jì)成不同移相角度和電壓水平，給各功率單元供電。b)、功率因數(shù)提高:由于二次各繞組移相角度不同，一次繞組電流呈階梯疊加形式，構(gòu)造正弦波電流。c)、提高系統(tǒng)共?；芈纷杩梗行Ы档碗姍C(jī)共模電流

高壓變頻之電壓源型原理介紹2、功率逆變單元

此結(jié)構(gòu)為低壓變頻器普遍采用的基本形式，高壓變頻之電壓源型原理介紹各級(jí)單元所產(chǎn)生的PWM脈沖在每個(gè)載波周期內(nèi)互相錯(cuò)位，相鄰兩級(jí)之間具有Tc/6的時(shí)間延遲

高壓變頻之電壓源型原理介紹關(guān)鍵的指標(biāo)1、

輸入側(cè)功率因數(shù)2、

輸入電流功率因數(shù)3、

輸出電壓諧波失真度、不對(duì)稱度4、

過載特性5、

整機(jī)效率6、