多機傳動系統(tǒng)存在的問題

1.母線電壓受輸入電壓影響，不可控；

2.每臺變頻器需要單獨的制動，同步性較差；

3.如果系統(tǒng)需要快速停機或有電機工作在發(fā)電狀態(tài)時，需要靠制動單元來消耗能量，造成能量浪費。

使用共直流母線方案可以解決上述問題！

什么是共直流母線方案？

采用單獨的整流或回饋裝置，為系統(tǒng)提供一定功率的直流電源，而逆變器部分直接掛接在公共的直流母線上。當(dāng)系統(tǒng)工作在電動狀態(tài)時，逆變器從母線上獲取電能；當(dāng)系統(tǒng)工作在發(fā)電狀態(tài)時，能量通過母線及回饋裝置直接回饋給電網(wǎng)，以達到節(jié)能、提高設(shè)備運行可靠性、減少設(shè)備維護量和設(shè)備占地面積等目的。

共直流母線方案的優(yōu)點

? 節(jié)能：系統(tǒng)中電機發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生的再生能量可以通過直流母線反饋被其他工作在電動狀態(tài)的電機消耗掉。選用AFE方案，再生能量可以直接反饋電網(wǎng)，不需要制動，更節(jié)能。

? 降低成本，布線簡潔：減少輸入配線成本（輸入交流電抗器，接觸器等）；布局簡單整潔，減少故障點，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

? 性能更好：各變頻器母線電壓完全一致，同步性更好。

? 能量回饋電網(wǎng)：系統(tǒng)中電機發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生的再生能量可以通過直流母線反饋被其他工作在電動狀態(tài)的電機消耗掉，動力不足部分由整流單元提供。如果需要解決急降速所產(chǎn)生的過大再生能量無法吸收問題，可以增加一套共用的制動裝置，或者選用AFE母線單元，能量直接回饋電網(wǎng)。

▲使用DC790P作為整流單元，AC800CM作為逆變單元。該圖片為共直流母線系統(tǒng)應(yīng)用于線纜行業(yè)的分電機框絞。

▲每個逆變單元都掛接在公共的直流母線上

四種共直流母線方案

1. 二極管整流——無能量回饋共母線系統(tǒng)

二極管整流橋作為電源前端，這是成本最低的共母線方案，該系統(tǒng)不能解決預(yù)充電環(huán)節(jié)，功率因數(shù)低，并且會產(chǎn)生大量諧波。

優(yōu)點：成本低

2. 791P直流調(diào)速器整流——無能量回饋共母線系統(tǒng)

2Q直流調(diào)速作為電源前端，這是中等成本的共母線方案，該系統(tǒng)可以提供母線電壓和預(yù)充電。但是不能有較高的功率因數(shù)，并且會產(chǎn)生諧波。

優(yōu)點：成本中等，不需要預(yù)充電。

3. 790P直流調(diào)速器整流——能量回饋共母線系統(tǒng)

4Q直流調(diào)速作為電源前端，這是中等成本的共母線方案，該系統(tǒng)可以提供母線電壓和預(yù)充電，可回饋電網(wǎng)，但需要升壓變壓器，功率因數(shù)不高，并且會產(chǎn)生諧波。

優(yōu)點：成本中等，不需要預(yù)充電，可以回饋電網(wǎng)

4. AFE有源前端整流——能量回饋型共母線系統(tǒng)

ETD AFE有源前端是成本最高的共母線方案，該系統(tǒng)可以提供母線電壓和預(yù)充電，并且功率因數(shù)為1，真正的零諧波。

優(yōu)點：能量回饋電網(wǎng)，功率因數(shù)高，不需要制動。

什么是AFE有源前端？

關(guān)于再生能量，你知道多少？

▲能量可以由變頻器向電機流動

▲能量不能從通用變頻器流動到電網(wǎng)。必須使用制動來消耗掉電機產(chǎn)生的能量。

關(guān)于諧波，你知道多少？

? 由于普通變頻器的輸入部分為整流回路，一般采用二極管整流，其頻繁導(dǎo)通，關(guān)斷會產(chǎn)生高次諧波。如不對這種高次諧波采取有效抑制措施，將使輸入電源的電壓波形和電流波形發(fā)生畸變，特別在使用大容量或多數(shù)量的變頻器時，這種畸變尤為突出。

? 大量的諧波會增大電網(wǎng)損耗，干擾各種電氣設(shè)備正常工作，甚至?xí)鹱冾l器的損壞等。

通用變頻調(diào)速器存在的問題:

·難以處理再生制動的能量；

·向交流電網(wǎng)注入大量諧波污染；

ETD AFE 系列變頻器能解決以上問題!

AFE性能特點

1.再生能量可反饋給電網(wǎng)，節(jié)能降耗；

2.不需要制動單元和制動電阻；

3.功率因數(shù)可控制，整機功率因數(shù)接近于1;

4.有效抑制諧波，總諧波不超過1%；

5.直流母線電壓可控且穩(wěn)定，不受電網(wǎng)影響。

四種共直流母線方案比較

二極管整流是最簡單成本也最低的方案，但功率因數(shù)低，產(chǎn)生大量的諧波。

3相2Q直流可控硅整流，簡單、可靠、成本中等，但是功率因數(shù)低，產(chǎn)生大量諧波。

3相4Q可控硅整流，簡單、可靠、成本中等、可以回饋能量但是需要升壓變壓器，功率因數(shù)低，產(chǎn)生諧波。

AFE有源前端AC800，可靠，功率因數(shù)為1，零諧波，能量可以直接回饋電網(wǎng)。成本最高，但是可以為終端用戶節(jié)約用電成本。

二極管整流和AFE有源前端整流單元比較

▲輸入電流比較

▲諧波含量比較

單位功率因數(shù)=節(jié)省諧波治理設(shè)備+不用因低功率因數(shù)繳納多余電費!

無論何種負(fù)載，ETD AFE變頻器保證輸入電流和電壓同相位，是真正的“單位功率因數(shù)”逆變器。

▲P.F. = cos(0o) = 1.0

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