Introdução de 6 tipos de inversores de frequência variável de alta tensão

Definição de Inversores de Frequência Variável de Alta Tensão

O inversor de frequência variável de alta tensão que costumamos chamar, a tensão da fonte de alimentação de entrada é geralmente acima de 3kV, que é um VFD de alta potência.Atualmente, no mercado doméstico, os níveis de tensão variam de 3kV a 10kV, e os principais níveis de tensão são 3000V, 3300V, 6000V, 6600V e 10000V.

De acordo com a prática internacional e os padrões nacionais, a tensão acima de 10kV é chamada de alta tensão e a tensão abaixo de 10kV é chamada de média tensão.Então, em algumas áreas, também é chamado de unidade de frequência variável de média tensão.

No entanto, como é costume chamar motores com tensões nominais de 3kV, 6kV e 10kV como " motores de alta tensão ", os inversores de frequência que acionam esse nível de tensão são chamados coletivamente de VFDs de alta tensão.

Existem muitos tipos de inversores de frequência variável e os métodos de classificação não são os mesmos.

As três classificações básicas de VFDs de alta tensão estão listadas abaixo, com uma introdução a cada tipo de VFD.

Classificação de inversores de frequência variável de alta tensão

uma.De acordo com a existência de um link DC, ele é dividido em VFD 'AC-AC' e VFD 'AC-DC-AC';

b.De acordo com a natureza do elemento filtrante do link DC, ele é dividido em tipo de fonte de corrente VFD e tipo de fonte de tensão VFD;

fornecedor de acionamento de frequência variável de média tensão-XiChiElectric no processo, ele pode ser dividido em 'HV-HV' VFD e 'HV-LV-HV' VFD.

A série Xichi CFV9000A de inversores CA de alta tensão é projetada com alta confiabilidade, fácil operação e alto desempenho para atender às necessidades dos usuários para vários tipos de regulação de velocidade de carga, economia de energia e melhoria do processo de produção.Eles são inversores de frequência variável de fonte de tensão HV-HV.

Características de 6 tipos de inversores de frequência variável de alta tensão

1. Acionamento de Frequência Variável AC-AC

Não há link DC no processo de trabalho do VFD AC-AC, e o tiristor pode ser usado para realizar diretamente a conversão de frequência de AC para AC.

A conversão de frequência AC-AC não possui link DC, eficiência de conversão de alta frequência, circuito principal simples, sem circuito DC e parte de filtro, e fácil processamento de energia reativa e feedback de energia ativa entre a fonte de alimentação e a fonte de alimentação.

Embora o sistema de alimentação dupla de conversão de frequência CA tenha sido amplamente utilizado, sua aplicação é limitada devido ao seu baixo fator de potência, muitos harmônicos de alta ordem, baixa frequência de saída, faixa de variação estreita e grande número de componentes.

No que diz respeito à situação de aplicação atual, o VFD AC-AC é usado principalmente em circuitos de controle de velocidade AC de alta potência e baixa velocidade de 500.000 ou mais de 1.000.000 W.

2. Acionamento de Frequência Variável AC-DC-AC

Chamamos isso de AC para DC e, em seguida, de inversor de frequência variável AC chamado AC-DC-AC VFD, que é dividido em dois tipos, um é do tipo de tensão AC-DC-AC e o outro é do tipo de corrente AC-DC-AC.O primeiro é amplamente utilizado, e o atual inversor de uso geral adota essa topologia.

Suas características: alta eficiência, sem perdas adicionais no processo de regulação de velocidade;ampla faixa de aplicação, disponível

É adequado para motores assíncronos tipo gaiola;a faixa de regulação de velocidade é grande, as características são difíceis e a precisão é alta;a tecnologia é complexa, o custo é alto e a manutenção e reparo são difíceis.Este método é adequado para ocasiões que exigem alta precisão e bom desempenho de regulação de velocidade.

3. Acionamento de Frequência Variável da Fonte de Tensão

O tipo de fonte de tensão é um VFD que converte a CC da fonte de tensão em CA, e o elemento de filtro do circuito CC é um capacitor.

Vantagens:

O capacitor grande é usado como link de filtro CC intermediário, e o problema de equalização de tensão dinâmica e o problema harmônico de alta ordem causado pelo dispositivo em série são resolvidos por meio de controle de três níveis;

Usando componentes de energia IGBT de baixa tensão, o conteúdo harmônico é baixo e as formas de onda de tensão e corrente são boas;

Pequena influência no motor, alto fator de potência e eficiência.

Com o avanço da tecnologia, os VFDs de alta tensão podem realizar operação em quatro quadrantes e controle vetorial, e se tornaram o produto principal da regulação de velocidade do sistema de transmissão atual.

4. Acionamento de Velocidade Variável da Fonte de Corrente

O tipo de fonte de corrente é um VFD que converte a CC da fonte de corrente em CA, e seu elemento de filtro de circuito CC é um indutor.

Sua vantagem é que possui capacidade de operação em quatro quadrantes e pode realizar facilmente a função de frenagem do motor.A desvantagem é que a ponte do inversor precisa ser forçada a comutar, a estrutura do dispositivo é complexa e o ajuste é difícil.Além disso, como a retificação de deslocamento de fase do tiristor é usada no lado da rede, os harmônicos da corrente de entrada são relativamente grandes e, quando a capacidade é grande, ela terá um certo impacto na rede.

5. Acionamento de Frequência Variável HV-LV-HV

É nomeado após a aplicação de VFDs de baixa tensão ou de uso geral em ambientes de média e alta tensão por meio de buck-boost.O princípio é reduzir a tensão da rede para a faixa de entrada de tensão nominal ou permitida do regulador de velocidade de frequência variável de baixa tensão através do transformador abaixador e, em seguida, converter o inversor de frequência variável para formar uma corrente alternada com frequência e amplitude variáveis, e, em seguida, convertê-lo na potência do motor através do transformador elevador.nível de tensão necessário.

O uso de transformadores para obter redução de entrada e aumento de saída é essencialmente um inversor de frequência variável de baixa tensão.

A vantagem é que ele pode ser arbitrariamente combinado a diferentes níveis de redes elétricas e motores, definindo os parâmetros do transformador.Quando a capacidade é pequena (<500KW), o custo de transformação é menor do que o VFD direto de alta tensão.

Uma das principais desvantagens do VFD alto-baixo-alto é que os transformadores elevadores e redutores são grandes e volumosos, e a faixa de frequência é facilmente afetada pelo transformador.Além disso, a introdução do transformador torna a eficiência do sistema relativamente baixa, o que não é utilizado atualmente.

6. Acionamento de Frequência Variável do tipo HV-HV

Ou seja, a alta tensão da fonte de alimentação é adicionada diretamente ao VFD, retificada pelo VFD, e o inversor aciona o motor de alta tensão.O dispositivo de energia forma diretamente um VFD entre a rede elétrica e o motor.Como o problema de tensão suportável do dispositivo de potência é difícil de resolver, o método internacional atual é aumentar o nível de tensão conectando os dispositivos em série.

Vantagens:

O circuito VFD série direta tem uma estrutura simples e compacta, economiza os transformadores de entrada e saída e economiza custos e espaço.Como não há transformadores com um grande número de juntas, a perda de calor e a taxa de falha das juntas são reduzidas e a eficiência do trabalho é alta (até 98%).O conversor de frequência de série direta pode adicionar circuito de frenagem CC ou feedback de energia como um inversor de baixa tensão, e seu desempenho dinâmico também pode ser tão superior quanto um VFD de baixa tensão, com uma ampla faixa de regulação de velocidade.

Desvantagem:

O circuito de entrada adota retificação direta e a corrente de entrada possui grandes harmônicos.

Para reduzir o impacto na entrada, um filtro pode ser adicionado na extremidade de entrada ou a retificação PWM pode ser usada para não obter harmônicos.