变频器分类节能应用简析

常用高压变频器分类方法1、按输出电压方式分类：高－高型、高－低－高型；2、按中间环节类型分类：电压型、电流型...

常用高压变频器分类方法

1、按输出电压方式分类：高－高型、高－低－高型；

2、按中间环节类型分类：电压型、电流型；

3、按电路结构型式分类：三电平型、电流源型、功率器件直接串连电压源型、功率单元电压串连型。

单元串连电压源型

单元串连电压源型：中间直流环节采用大电容作为储能元件，为负载提供恒压源；



电流源型：中间直流环节采用大电感作为储能元件，为负载提供恒流源；



三电平：使用IGCT或HV－IGBT,整流变压器两个次级绕组的线电压相同，但分别采用星角接法，相位相差30°。



功率器件直接串连：无输入输出变压器，LV-IGBT直接串连，两电平逆变；



各种型式的比较

性能参数

单元串连

三电平

电流源型

器件数量

多

少

一般

占地面积

大

少

一般

输出谐波

小

大

大

功率因数

高

低

低

效率

高

低

低

四象限运行

不能

不能

能

功率补偿装置

不需要

需要

需要

输出/入滤波器

不需要

需要

需要

性能参数

单元串连

三电平

电流源型

dv/dt、共模电压问题

不存在

存在，较为严重

存在

模块化设计

是

否

否

系统结构

简洁

复杂

复杂

元器件数量

较多

少

多

冗余性设计

有

无

无

输出电缆要求

无任何要求

有

有

对电机要求

普通电机

专用电机

普通电机

噪音

小

大

较大

性能参数

单元串连

三电平

电流源型

输出波形

很好

较差

较差

系统故障率

较低

较高

高

维修时间

短

长

较长

回馈电网

不可以

不可以

可以

带故障运行

可以

不可以

不可以

应用10KV电机

可以

不可以

不可以

自动旁路系统

可以

不可以

不可以

生产厂商

罗宾康、日立

SIEMENS

AB

波形比较



节能原理

风机节能原理







水泵的节能：离心水泵装置中存在一个由吸入侧和排出侧之间液位差所造成的固定管路阻抗分量，即实际扬程，管路阻抗不再通过原点。以50%流量情况的运行特性分析，排出管路阀门控制的工作点为A，转速控制的工作点为B（采用管端压一定的控制方式），与全流量工作点C相比较，工作点A及B所需轴功率都减小了，但B所需轴功率更小，可见采用调速的方式节能效果大。轴功率的实际值由公式给出：P=pQH/ηc/ηd×10-3。

工频运行节能效果



变频运行节能效果



变频与挡板调节的节能效果比较







应用领域





炼铁高炉除尘风机运行特点：

炼铁时低速运行时间约120分钟，出铁时高速运行时间约40分钟。

因此炼铁高炉除尘风机变频改造是钢铁厂节能降耗的重要环节。





本课件作者：东方日立

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