通用变频器共直流母线在离心机上的应用-中国制药网.doc

通用变频器共直流母线Application of General-purpose Inverter Common DC Bus in Centrifuge 石药集团 白献刚 夏乃学 贡俊鹏 熊彦梅 Bai Xiangang Xia naixue Gongjunpeng Xiong Yanmei 摘要本文介绍了直流共母线在的应用。关键词变频器节能Abstract: This paper introduces the inverter Common DC bus and its applying in centrifuge in Shijiazhuang Pharma.Weisheng Pharmaceutical(Shijiazhuang)Co.,Ltd.. Key words: Inverter Common DC bus Centrifuge Energy?feedback? ?Energy-saving [中图分类号] TP276 [文献标识码] B 文章编号1561-0330(2010)03-0000-00 1引言在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：1）耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的制动电阻中，称之为动力制动状态；2）使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。直流共母线的原理是基于通用变频装置均采用交－直－交变频方式，当电机处于制动状态时，其制动能量反馈到直流侧，为了更好的处理反馈制动能量，人们采用了把各变频装置的直流侧连接起来方式。譬如当一台变频器处于制动而另一台变频器处于加速状态，这样能量可以互补。直流共母线有多种方式：公用一个独立的整流器该整流单元可以是不能逆变，也可以是可逆变的。前者能量通过外接制动电阻消耗掉，后者可以充分地将直流母线上的多余能量直接反馈到电网中来，具有更好的节能、环保意义，缺点是价格比前者要高。大变频单元接入电网小变频器公用大变频器的直流母线，小变频器不需接入电网，故也不需要整流模块，大变频器外接制动电阻。每个变频单元各自接入电网每个变频单元均带有整流、逆变回路并外接制动电阻，直流母线相互连接起来。这种情形多用于各变频单元功率接近的情况。直流共母线优势：共用直流母线可以大大减少制动单元的重复配置，结构简单合理，经济可靠。b、共用直流母线的中间直流电压恒定，电容并联储能容量大c、各电动机工作在不同状态下，能量回馈互补，优化了系统的动态特性电动机将处于再生发电制动状态系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升FlukeView Power Quality Analyzer Version 3.10.1》。 图2 制动单元工作时的电流曲线 由此可见每次刹车时，制动单元必然工作，最大电流达27A。而制动单元的额定电流为45A。显然制动单元处于半载状态。 3改造后变频调速系统方案 3.1共直流母线的处置方法 采用共用直流母线很重要的一点就是上电时必需充分考虑到变频器的控制、传动故障、负载特性和输入主回路维护等。该方案包括3相进线（坚持同一相位）、直流母线、通用变频器组、公共制动单元或能量回馈装置和一些附属元件。 对于通用变频器而言，图3所示为在其中一种应用比较广泛的方案。选用第三种改造方案后的主电路系统图如图3，图3中空气开关Q1至Q4是每个变频器的进线保护装置，KM1至KM4为每台变频器的上电接触器。KMZ1至KMZ3为直流母线的并联接触器。1#、2#离心机共用一个制动单元，组成一组，3#、4#离心机共用一个制动单元，组成一组，当两组都正常时可以并接在一起。同时也是基于现场操作工人的工作时序，1#、2#离心机不同时刹车，3#、4#离心机不同时刹车。正常工作时一般为两台离心机1#、3#为一组，2#、4#为一组，四台离心机一般不会同时刹车。由于实际工作现场的复杂环境往往会导致电网的动摇并发生高次谐波。也可用于增加电源阻抗并协助吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和主电源的电压尖峰，从而最终维护变频器的整流单元。每台变频器也可以使用进线电抗器来有效地防止这些因素对变频器的影响。本项目改造中由于原设备没有装进线电抗器，故并没有画出进线电抗器及其他谐波治理装置。 图3 改造后变频器及制动单元系统原理图 3.2控制系统的方案 控制线路如图4，四台变频器上电后，每台变频器运行准备好后，设置变频器故障继电器输出端子的输出选项为“变频器运行准备好”，只有变频器上电，并且正常