變頻改造節能技術
一、變頻裝置結構
1、主電路拓撲原理
電網電壓經主變壓器隔離移相后為功率單元供電，每個功率單元為一個單相交-直-交電壓型逆變器，單元串聯星接后形成三相變頻電源給高壓電動機供電。根據串聯單元級數的不同，產品分為3kV、6kV、10kV三個系列。主變壓器采用移相整流方式，輸入功率因數高，輸入電壓電流諧波小。滿足IEEE519-1992和GB/T 14549-93對電壓和電流最嚴格的諧波失真要求。無需任何功因補償和諧波抑制裝置。變頻器輸出采用多重化PWM技術，輸出為近乎完美的正弦波，無須加輸出濾器。電動機諧波損耗小，轉矩脈動小，無明顯電動機噪聲。電動機不需降額使用。輸出dV/dt和共模電壓小，對電動機無附加電應力損害。
2、功率單元原理
功率單元采用三相交流輸入，整流濾波后形成直流電壓，經IGBTH橋逆變后輸出脈寬調制（PWM）電壓。功率單元控制板由IGBT驅動電路和監測保護電路、光纖通信電路、單元旁路電路和控制電源組成。運行中功率單元故障時，變頻器可將故障單元自動旁路并繼續運行，等情況允許時再停機排除故障。
所有高壓產品均進行滿載48小時測試，除一些保護功能外，磁鏈閉環矢量控制技術、高頻技術、快速疊頻技術、Syn-transfer技術、非對稱旁路技術、雙路控制電源等功能，這些功能技術上處于國內領先水平。公司的電力電子，自動控制和計算機等領域具有理論水平和實踐經驗的優秀科研隊伍，長期致力于電力電子領域各類產品的開發研制，對于關系產品質量的生產工藝也作了大量的完善和改進，如：其中層疊直流母線的制作工藝保證了直流母線的分布電感最小，有效抑制了功率器件在開關過程中的di/dt電壓尖峰；高密度FPGA貼片工藝保證了控制器在惡劣環境下能夠長期穩定運行；整流橋、功率器件和電解電容的安裝工藝使整個系統的離散性達到最小，保證質量和性能的高度一致性。為保障質量和效率，公司還研制了各類具有特色的和方便使用的工藝調試工裝，建全了相應的質量管理體系。
二、產品性能優勢
1、通用矢量控制技術
具備通用矢量控制技術，基于電機d-q軸數學方程式解析，對電機定子電流解耦成勵磁分量電流和轉矩分量電流，并分別加以控制，以達到模擬自然解耦的直流電動機的控制效果。
技術框圖原理
2、非對稱旁路技術
采用單元級聯方式，當其中某個單元出現故障后，在單元配備旁路功能（可選）的情況下，通過非對稱旁路技術可以使系統不停機運行。非對稱技術可以實現比傳統旁路方案更高的電壓輸出幅值。
3、飛車啟動功能
具備飛車啟動功能，能夠在未知電機旋轉速度的狀況下啟動變頻器，變頻器自動進行頻率搜索，直至搜索到與電機實時旋轉頻率相符的頻率，此時變頻器輸出相應頻率，并控制電機旋轉至指定頻率，此技術能有效減少瞬間停電對生產的影響以及對電網的沖擊。
4、雙路控制電源
控制系統采用雙電源供電，控制電源失電后可正常工作；一路由用戶提供，一路由高壓變壓器繞組降到380v。兩路電源切換電路采用儲能電容，保證切換時平滑無擾動。
5、來電自啟動功能
電網瞬間跌落或波動時，系統可保證瞬間失電不跳閘，且在失電后5個周期內變頻器運行不受影響，超過5個周期變頻器自動降額運行，失電超過9s后變頻器停機，連續生產提高系統生產效率。
6、高可靠性器件
核心器件IGBT、整流二極管、高品質電容、主控制芯片ARM、DSP、FPGA等均選用高品質器件，保證了運行的高可靠性，生命周期長。
7、遠程監控方案
在無線通訊模式中，通過2G/3G技術的支持，數據中心可以24小時對工藝運行過程中變頻調速系統相關數據進行實時采集、監控。具有以下優勢：故障報警及時，安全系數高；減少了現場維護數據采集、監控的工作量：數據記錄準確：網絡無線監控，降低了客戶在OSI網絡架構物理層建設的投入。
三、公司試驗檢測平臺
1、環境模擬試驗室
主要對高壓變頻器在高溫、低溫、鹽霧、潮濕、振動等環境下的耐力進行考核。
2、EMC試驗室
主要對高壓變頻器進行快速脈沖群、靜電、浪涌、電壓跌落等項目進行測試。
3、模塊老化試驗室
主要對高壓變頻器的功率單元進行高溫滿電流運行72小時老化試驗。
4、IGBT試驗中心
主要測試IGBT性能。
5、熱仿真試驗平臺
主要仿真功率器件的溫升。
6、高壓滿載試驗站
擁有國內領先的高壓變頻器專用多功能全電壓滿載試驗平臺，同時還滿足低壓及中壓的全載試驗需求，保證產品出廠前100%進行高壓全載試驗滿72小時。大大保證了產品在用戶端的質量和穩定性。
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