高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用直接“高一高”變換形式，為單元串聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)由多組功率模塊串并聯(lián)而成，由各組低壓疊加而產(chǎn)生需要的高壓輸出，無須輸出變壓器，實(shí)現(xiàn)了直接3kV、6kV或10kV高壓輸出;它對(duì)電網(wǎng)諧波污染小，輸人電流諧波畸變小于4%，直接滿足IEEE519—1992的諧波抑制標(biāo)準(zhǔn)，輸入功率因數(shù)高，不必采用輸人諧波濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置;輸出波形質(zhì)量好，不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題，不必加輸出濾波器就可以使用普通的異步電機(jī)。
所謂多重化技術(shù)就是每相由幾個(gè)低壓PWM功率單元串聯(lián)組成，各功率單元由一個(gè)多繞組的隔離變壓器供電，用高速微處理器實(shí)現(xiàn)控制和以光導(dǎo)纖維隔離驅(qū)動(dòng)。多重化技術(shù)從根本上解決了一般6脈沖和12脈沖變頻器所產(chǎn)生的諧波問題。每組由8個(gè)額定電壓為433V的功率單元串聯(lián)，因此相電壓為433V×8=3464V，所對(duì)應(yīng)的線電壓為6000V。每個(gè)功率單元由輸入隔離變壓器的24個(gè)二次繞組分別供電，24個(gè)二次繞組分成8組，每組之間存在一個(gè)7.5°的相位差。所需相差角度可通過變壓器的不同聯(lián)接組別來實(shí)現(xiàn)。用這種多重化技術(shù)構(gòu)成的高壓變頻器，也稱為單元串聯(lián)多電平PWM電壓型變頻器，采用功率單元串聯(lián)，而不是用傳統(tǒng)的器件串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)高壓輸出，所以不存在器件均壓的問題。
在冶金生產(chǎn)中，根據(jù)工藝要求和運(yùn)行工況的不同，需對(duì)溫度、壓力、流量等過程參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，最常用的控制手段則是調(diào)節(jié)風(fēng)門、擋板開度的大小來調(diào)整受控對(duì)象。這樣，不論生產(chǎn)的需求大小，風(fēng)機(jī)、水泵都要全速運(yùn)轉(zhuǎn)，而運(yùn)行工況的變化則使得能量以風(fēng)門、擋板的節(jié)流損失消耗掉了。在生產(chǎn)過程中，不僅控制精度受到限制，而且還造成大量的能源浪費(fèi)和設(shè)備損耗。從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，設(shè)備使用壽命縮短，設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用高居不下。
節(jié)能型高壓變頻器在馬鋼的除塵風(fēng)機(jī)、煤氣加壓機(jī)、供排水等領(lǐng)域得到了廣泛的推廣應(yīng)用，節(jié)能效果明顯，項(xiàng)目節(jié)電率保持在20%以上，投資回收期在2～3年，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
通過對(duì)高壓變頻節(jié)能應(yīng)用實(shí)績(jī)的跟蹤及分析，高壓變頻裝置運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)能空間大;同時(shí)高壓變頻裝置的應(yīng)用，在取得較高節(jié)能效益的同時(shí)，減小了風(fēng)機(jī)、水泵裝置直接啟動(dòng)造成的設(shè)備沖擊，降低了設(shè)備維護(hù)量，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
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