公共直流母線

公共直流母線主要套用於多電機傳動系統中,用於控制調速系統的高精度,同時將系統在制動過程中產生的再生能源加以合理利用和回收。

原理

公共直流母線採用單獨的整流/回饋裝置,為系統提供一定功率的直流電源,調速用逆變器直接掛接在直流母線上。當系統工作在電動狀態時,逆變器從母線上獲取電能;當系統工作在發電狀態時,能量通過母線及回饋裝置直接回饋給電網,以達到節能、提高設備運行可靠性、減少設備維護量和設備占地面積等目的。

特點

2.1、系統用電效率最高;
2.2、電機反饋能量可以被利用;
2.3、瞬間停電不會跳脫停機.;
2.4、功率因數較高,可達95%以上;
2.5、電網諧波較低;
2.6、可以急降速;
2.7、允許頻繁起動操作;
2.8、電機功率無須相同;

控制系統的架構

3.1、整流回饋單元

3.1.1、整流/回饋單元把交流電源轉換為電壓穩定的直流電源,即使在逆變器能量回饋到電網時,該電壓在規定範圍內仍保持恆定;
3.1.2、整流/回饋單元的功率部分一般由2個反並聯晶閘管橋組成,可在輸入端電網和逆變器中間迴路之間整流和回饋。
3.1.3、回饋單元可分為通過自耦變壓器的能量回饋和不通過自耦變壓器的能量回饋兩種方式。
3.1.3.1、通過自耦變壓器的能量回饋可提高回饋支路中的電源電壓,目的是在能量回饋過程中不必降低中間迴路電壓,使得逆變器能夠獲得一個較恆穩的直流電源;
3.1.3.2、不通過自耦變壓器的能量回饋實際上是保持系統一直處在回饋狀態,在整流過程中依靠持續降低具有相角控制的中間迴路的電壓來實現;

3.2、公共直流母線

3.3、逆變單元

逆變單元把電壓穩定的直流電源轉化為電壓、頻率可調的交流電源,以滿足電機平滑調速的目的。

作用

4.1、提升系統的安全性

以低壓傳動技術中的同步程式為例,當需要同步運行的變頻器出現不同步時候,轉的快的電機就會拉動轉的慢的電機,這個時候滯後的電機處於發電狀態,這個迴路中勢必會產生很大的電流強度,對電機有損害。此時,可將這些變頻器的直流母線接在一起,進而提升了系統的安全性。

4.2、 便於維修

在維修或檢修的時候,用來測量變頻器各部分是否有電流通過,電壓是否正常等等。比如:在整流部分測量到母線兩端電壓為500v,說明電源部分正常供電;變頻器工作後,測量到母線兩端電壓與設定頻率對應正確,說明變頻器正常工作等等;

使用場合

5.1、公共直流母線最適合比例連動多台控制,可以驅動三相永磁同步電機;
5.2、在比例連動或有能量反饋的負載,如:油田瞌頭機、脫水機、拉絲機、起重機、比例連動控制系統等負載,一般使用變頻器驅動都需增加反饋電網的裝置或制動電阻,否則無法順利使用。

使用注意事項

6.1、逆變器需共享整流裝置,此整流裝置為共用直流母線專用裝置;
6.2、逆變器儘量安裝在一起,避免遠距離配線,最好在同一個電氣房;
6.3、逆變器每一台都必須另外作隔離保護裝置;
6.4、不能使用一般變頻器作公共直流母線使用,否則會有炸機的危險;
6.5、電機M1~M4的容量功率可以不必相同,但必須考慮停機時能量反饋能否被用掉。
6.6、一般運轉台數在4~12台(電機功率可以不相同)一組公共直流母線為佳;
6.7、逆變器可以驅動永磁同步電機,解決起動的衝擊問題;

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