2. Classificação e características do esquema de conversão de frequências de alta tensão
2.1 esquema alto-baixo-alto
Esta solução leva o inversor geral de baixa tensão como o núcleo, isto é, adicionando um inversor de redução ao lado de entrada do inversor de baixa tensão, reduzindo 6KV / 3KV para a tensão de entrada do inversor de baixa tensão; adicionando no lado de entrada do inversor Um transformador de aumento que corresponde à tensão de saída para a tensão nominal do motor. O esquema de controle de alta-baixa-alta freqüência é mais comum no mercado doméstico e atualmente é o mais utilizado. No mercado, baseia-se principalmente em produtos Siemens. Nesta solução, de acordo com a forma da unidade retificadora da fonte de alimentação DC, ela pode ser dividida em uma unidade retificadora de 6 pulsos e uma unidade retificadora de 12 pulsos. A estrutura do sistema da unidade de retificação de 6 pulsos é simples e o custo da configuração de hardware é baixo. A unidade de retificação de 12 pulsos é composta de um transformador de três enrolamentos com uma diferença de fase de 30 graus e duas unidades de retificação idênticas, e está no transformador. O lado secundário deve ser conectado ao reator de linha, portanto seu custo relativo é maior, mas a partir do componente harmônico, o efeito da retificação de 12 pulsos é melhor que o de 6 pulsos, e o componente harmônico de 6 pulsos é 5, 7 11, 13, 17, 19, 23, 25 vezes, os componentes harmônicos de 12 pulsações são 11, 13, 23, 25 vezes.
Este programa é mais adequado para projetos de adaptação. Vantagens: (1) O programa é maduro. Tomando os produtos da Siemens como exemplo, o número de conjuntos que foram aplicados na China foi emitido. (2) O cabo do motor original não precisa ser modificado. (3) Uma função que facilita a troca. (4) O investimento é menor do que o do programa high-high. Suas deficiências: os componentes do sistema são relativamente alto-baixo ou alto-alto, e os custos operacionais de longo prazo são relativamente altos, devido à perda de filtros, impulsores e transformadores redutores.
2.2 esquema alto-baixo-baixo
O núcleo do esquema high-low-low ainda é baseado em inversores de baixa tensão. Um transformador de redução de enrolamento duplo é instalado no lado de entrada do inversor para transformar o motor de alta tensão em um nível de tensão de acionamento de frequência variável de baixa tensão utilizável. Atualmente, esse programa tem mais usuários na China. Existem muitas aplicações dos produtos Siemens. O sistema é composto principalmente de inversores e transformadores redondos de enrolamento duplo. O esquema do sistema é relativamente simples, especialmente adequado para novos projetos. Para os projetos modificados, a substituição dos motores aumentará as despesas do projeto. Seus componentes harmônicos são principalmente 5, 7, 11, 13, 17, 19, 19, 23 e 25 vezes.
As vantagens deste programa são: (1) O programa é maduro. Dispositivos de energia IGBT ou IGCT de baixa voltagem estão bem estabelecidos e possuem uma ampla gama de aplicações. (2) A composição é simples e existem poucos links para manutenção. (3) Menos investimento e resultados rápidos. Os inversores de baixa tensão são baratos e o preço de mercado é bastante transparente. (4) A perda do transformador elevatório e o custo da operação a longo prazo são baixos. Desvantagens desta solução: Quando usado no projeto de transformação, o motor precisa ser substituído e a carga de trabalho da transformação é aumentada, o que também aumenta o investimento do projeto e estende o período de construção.
2.3 programa high-high
O inversor alto-alto é uma fonte de alimentação de alta tensão que é enviada diretamente para o inversor de alta tensão depois de passar pelo conjunto de manobra de alta tensão. Após a conversão de alta tensão, a tensão é fornecida diretamente ao estator do motor de alta tensão.
Existem quatro tipos principais de sistemas de controle de velocidade de freqüência variável de média e alta tensão: (1) componentes de potência (GTO, SCR, SGCT); (2) os grampos de ponto médio estão na posição, isto é, plano de três pontos (GTO, IGBT); (3) tipo multi-nível, no qual quatro níveis, cinco níveis, etc. (IGBT) são comumente usados; (4) Os inversores monofásicos são conectados em série. Esses inversores de alta tensão foram introduzidos nos últimos anos, e a tecnologia é avançada, de alta eficiência e pequena área ocupada, que é a principal direção de desenvolvimento de inversores de alta tensão.
O esquema high-high adota a conexão em série da unidade (IGBT) e utiliza o princípio da superposição de deslocamento de fase (transformador de deslocamento de fase) para suprimir efetivamente a interferência harmônica, de modo que a forma de onda de saída seja quase senoidal. Tem as seguintes vantagens: não é necessário adicionar nenhum filtro de saída ou dispositivo de compensação de energia; a eficiência de uso pode chegar a 97%, o fator de potência é alto e o fator de potência é maior que 95% quando a carga é> 20% sem nenhum dispositivo de compensação> 20%; a geração de torque pulsante causada por nenhum harmônico pode evitar a ressonância da carga e prolongar a vida útil do motor e do equipamento mecânico; ele pode proteger o motor principal e o isolamento do cabo contra danos por tensão dv / dt; o motor não é afetado pelo modo comum A influência da tensão; o cabo do motor não possui qualquer limitação de comprimento dentro da faixa permitida de queda de tensão; nenhuma poluição para a rede elétrica; o dispositivo principal tem alta confiabilidade devido ao design de redundância e pode se adaptar às condições extremas de trabalho; a unidade de energia tem função de bypass automático. Pode melhorar a confiabilidade da fonte de alimentação; tem a função de falha de energia instantânea sem parar. Quando a tensão da fonte de alimentação é instantaneamente reduzida ou a energia é cortada (dentro de 5s), o inversor não pára. Depois que a tensão da fonte de alimentação for restaurada, ela será imediatamente acelerada novamente e retornará ao seu estado original. Quando a fonte de alimentação é parada instantaneamente, o inversor não para de funcionar dentro de 300ms.
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