高效低耗 穩定可靠丨偉創(chuàng )AC800系列變頻器為磁懸浮發(fā)電機提供可靠驅動(dòng)
- 發(fā)布時(shí)間：2022-07-01
- 發(fā)布者： 本站
- 來(lái)源： 原創(chuàng )
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在國家雙碳戰略持續推動(dòng)下，節能降耗、綠色低碳已成為社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的主流趨勢，磁懸浮ORC發(fā)電系統，作為一種新型環(huán)保的發(fā)電設備，目前備受市場(chǎng)青睞，已被廣泛應用于生物質(zhì)能發(fā)電、地熱能發(fā)電、工業(yè)廢熱發(fā)電等領(lǐng)域。
由于磁懸浮發(fā)電機是采用原動(dòng)機帶動(dòng)發(fā)電機轉子高速運轉，在實(shí)際應用中，定子側產(chǎn)生的電壓幅值頻率和相位，都無(wú)法直接滿(mǎn)足能量上傳電網(wǎng)的需求，這就對驅動(dòng)端
的系統控制提出了很高的要求。
偉創(chuàng )電氣依托多年累積的變頻器研發(fā)技術(shù)優(yōu)勢和豐富的行業(yè)應用經(jīng)驗，推出全新一代AC800系列四象限變頻器，不僅可以在驅動(dòng)端為磁懸浮發(fā)電機提供高精度、高速
度和高穩定性的控制，而且調試也更加方便快捷。
近期根據某設備廠(chǎng)的實(shí)際應用場(chǎng)景，偉創(chuàng )電氣為其提供AC800-S75-T4-0104型變頻器綜合解決方案，很好的解決了客戶(hù)以往使用過(guò)程中的技術(shù)難題，完全滿(mǎn)足了磁
●變頻器適用于額定轉速42000r/m（700Hz）的高速永磁發(fā)電機并支持最高55kW、800Hz的發(fā)電工況。
●機側全轉速范圍實(shí)現無(wú)速度傳感器控制，并具備零轉速啟動(dòng)及額定轉速投切兩種功能。
●網(wǎng)測配備LCL電抗器，且滿(mǎn)足電網(wǎng)公司對逆變器接入配電網(wǎng)的技術(shù)要求。
●具有開(kāi)關(guān)量輸入4路、繼電器輸出2路、集電極開(kāi)路輸出2路、AI2路、AO2路（4-20mA）、485（MODBUS-RTU）等對外接口。
●具備兩種工作方式：
（1）利用原動(dòng)力驅動(dòng)磁懸浮發(fā)電機啟動(dòng)，達到額定轉速，待發(fā)電機啟動(dòng)到額定轉速，變流器投切使用，利用變頻器進(jìn)行電能回饋至電網(wǎng)；
（2）利用變流器啟動(dòng)發(fā)電機，達到額定轉速后，逐漸加入原動(dòng)力，變流器由電動(dòng)轉為發(fā)電。
當利用原動(dòng)力驅動(dòng)磁懸浮發(fā)電機啟動(dòng)時(shí)，電機轉子旋轉，切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生電流，當電機達到額定轉速后，變頻器投切使用，利用變頻器將發(fā)電產(chǎn)生的電能通過(guò)AFE
有源整流直接回饋到電網(wǎng)。
第二種工作方式
啟動(dòng)變頻器時(shí)，會(huì )在電機定子側的三相繞組中通入勵磁電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，電機轉子導體切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應電流，電機處于發(fā)電狀態(tài)，逐漸加入原動(dòng)力，變頻器由電
動(dòng)轉為發(fā)電，將發(fā)電產(chǎn)生的電能通過(guò)AFE有源整流直接回饋到電網(wǎng)。
境適應力等諸多優(yōu)勢。
?
優(yōu)異的控制性能
1、采用ARM+FPGA雙芯片控制架構平臺，確保驅動(dòng)系統卓越的動(dòng)態(tài)響應能力和控制精度。
2、調速范圍廣，可有效驅動(dòng)最高轉速達42000r的高速磁懸浮電機。
3、卓越的弱磁算法，保證高速磁懸浮電機高速弱磁可靠運行。
4、回饋電網(wǎng)諧波小，采用AFE全控整流方式，確保回饋到電網(wǎng)的諧波不超過(guò)3%，完全符合GBT14549-93相關(guān)標準。
方便快捷的調試工具
適應使用工況的調試上位機，多樣化圖形顯示界面。方便快捷的多功能液晶鍵盤(pán)，可實(shí)現手持端設備簡(jiǎn)易便捷調試，支持參數拷貝和恢復。
模塊化設計
濾波、整流、逆變、制動(dòng)都是獨立、標準的模塊，采用共直流母線(xiàn)方案，節省能量需求（5%-30%），同時(shí)支持多模塊并機，實(shí)現大功率輸出。
豐富的擴展接口
VCU支持多種擴展模塊，包含TTL、HTL、UVW、正余弦、旋變等編碼器模塊，支持Modbus、Profibus-DP、Profinet、EtherCAT等現場(chǎng)總線(xiàn)模塊，IO擴展
模塊等，根據客戶(hù)使用進(jìn)行適配。
多重故障處理和保護手段
系統多達30種的設置保護手段以及通信異常故障監控功能；另標配STO安全力矩中斷功能，通過(guò)封鎖IGBT驅動(dòng)脈沖斷開(kāi)電機電源，防止電機意外啟動(dòng)，保證人
員與設備安全。
現場(chǎng)應用實(shí)踐證明，AC800系列四象限變頻器在充分發(fā)揮磁懸浮發(fā)電機工作性能的同時(shí)，節能效果和專(zhuān)用功能很好的滿(mǎn)足了客戶(hù)需求。未來(lái)，偉創(chuàng )電氣將繼續
憑借在工控行業(yè)豐富的行業(yè)經(jīng)驗和扎實(shí)的技術(shù)儲備，深入市場(chǎng)前端，了解客戶(hù)需求，持續為客戶(hù)提供性能超群、穩定可靠的產(chǎn)品和服務(wù)。
由于磁懸浮發(fā)電機是采用原動(dòng)機帶動(dòng)發(fā)電機轉子高速運轉，在實(shí)際應用中，定子側產(chǎn)生的電壓幅值頻率和相位，都無(wú)法直接滿(mǎn)足能量上傳電網(wǎng)的需求，這就對驅動(dòng)端
的系統控制提出了很高的要求。
偉創(chuàng )電氣依托多年累積的變頻器研發(fā)技術(shù)優(yōu)勢和豐富的行業(yè)應用經(jīng)驗，推出全新一代AC800系列四象限變頻器，不僅可以在驅動(dòng)端為磁懸浮發(fā)電機提供高精度、高速
度和高穩定性的控制，而且調試也更加方便快捷。
近期根據某設備廠(chǎng)的實(shí)際應用場(chǎng)景，偉創(chuàng )電氣為其提供AC800-S75-T4-0104型變頻器綜合解決方案，很好的解決了客戶(hù)以往使用過(guò)程中的技術(shù)難題，完全滿(mǎn)足了磁
懸浮發(fā)電機發(fā)電的應用需求。
●變頻器適用于額定轉速42000r/m（700Hz）的高速永磁發(fā)電機并支持最高55kW、800Hz的發(fā)電工況。
●機側全轉速范圍實(shí)現無(wú)速度傳感器控制，并具備零轉速啟動(dòng)及額定轉速投切兩種功能。
●網(wǎng)測配備LCL電抗器，且滿(mǎn)足電網(wǎng)公司對逆變器接入配電網(wǎng)的技術(shù)要求。
●具有開(kāi)關(guān)量輸入4路、繼電器輸出2路、集電極開(kāi)路輸出2路、AI2路、AO2路（4-20mA）、485（MODBUS-RTU）等對外接口。
●具備兩種工作方式：
（1）利用原動(dòng)力驅動(dòng)磁懸浮發(fā)電機啟動(dòng)，達到額定轉速，待發(fā)電機啟動(dòng)到額定轉速，變流器投切使用，利用變頻器進(jìn)行電能回饋至電網(wǎng)；
（2）利用變流器啟動(dòng)發(fā)電機，達到額定轉速后，逐漸加入原動(dòng)力，變流器由電動(dòng)轉為發(fā)電。
偉創(chuàng )電氣
AC800-S75-T4-0104型綜合解決方案
直擊客戶(hù)使用需求
現場(chǎng)的高速永磁發(fā)電機工作流程如下圖所示，通過(guò)降溫使低壓有機工質(zhì)蒸汽變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)有機工質(zhì)，再經(jīng)過(guò)工質(zhì)泵使之轉為高壓液態(tài)有機工質(zhì)，然后再以余熱的AC800-S75-T4-0104型綜合解決方案
直擊客戶(hù)使用需求
形式使高壓液態(tài)有機工質(zhì)轉化為高溫高壓有機工質(zhì)蒸汽，以此作為原動(dòng)力來(lái)驅動(dòng)高速永磁發(fā)電機，發(fā)出來(lái)的高頻電能經(jīng)變頻裝置轉化為電網(wǎng)可吸收利用的工頻電能。
磁懸浮發(fā)電機采用380V供電系統，如下圖所示，兩種工作方式，第一種為原動(dòng)力驅動(dòng)磁懸浮發(fā)電機。第二種為電網(wǎng)電壓經(jīng)過(guò)AFE有源整流模塊將交流電轉換為直流電傳送至直流母線(xiàn)，隨后通過(guò)直流母線(xiàn)分配給逆變模塊，逆變模塊驅動(dòng)磁懸浮發(fā)電機。
當利用原動(dòng)力驅動(dòng)磁懸浮發(fā)電機啟動(dòng)時(shí)，電機轉子旋轉，切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生電流，當電機達到額定轉速后，變頻器投切使用，利用變頻器將發(fā)電產(chǎn)生的電能通過(guò)AFE
有源整流直接回饋到電網(wǎng)。
第二種工作方式
啟動(dòng)變頻器時(shí)，會(huì )在電機定子側的三相繞組中通入勵磁電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，電機轉子導體切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應電流，電機處于發(fā)電狀態(tài)，逐漸加入原動(dòng)力，變頻器由電
動(dòng)轉為發(fā)電，將發(fā)電產(chǎn)生的電能通過(guò)AFE有源整流直接回饋到電網(wǎng)。
方案核心優(yōu)勢
境適應力等諸多優(yōu)勢。
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優(yōu)異的控制性能
1、采用ARM+FPGA雙芯片控制架構平臺，確保驅動(dòng)系統卓越的動(dòng)態(tài)響應能力和控制精度。
2、調速范圍廣，可有效驅動(dòng)最高轉速達42000r的高速磁懸浮電機。
3、卓越的弱磁算法，保證高速磁懸浮電機高速弱磁可靠運行。
4、回饋電網(wǎng)諧波小，采用AFE全控整流方式，確保回饋到電網(wǎng)的諧波不超過(guò)3%，完全符合GBT14549-93相關(guān)標準。
方便快捷的調試工具
適應使用工況的調試上位機，多樣化圖形顯示界面。方便快捷的多功能液晶鍵盤(pán)，可實(shí)現手持端設備簡(jiǎn)易便捷調試，支持參數拷貝和恢復。
模塊化設計
濾波、整流、逆變、制動(dòng)都是獨立、標準的模塊，采用共直流母線(xiàn)方案，節省能量需求（5%-30%），同時(shí)支持多模塊并機，實(shí)現大功率輸出。
豐富的擴展接口
VCU支持多種擴展模塊，包含TTL、HTL、UVW、正余弦、旋變等編碼器模塊，支持Modbus、Profibus-DP、Profinet、EtherCAT等現場(chǎng)總線(xiàn)模塊，IO擴展
模塊等，根據客戶(hù)使用進(jìn)行適配。
多重故障處理和保護手段
系統多達30種的設置保護手段以及通信異常故障監控功能；另標配STO安全力矩中斷功能，通過(guò)封鎖IGBT驅動(dòng)脈沖斷開(kāi)電機電源，防止電機意外啟動(dòng)，保證人
員與設備安全。
現場(chǎng)應用實(shí)踐證明，AC800系列四象限變頻器在充分發(fā)揮磁懸浮發(fā)電機工作性能的同時(shí)，節能效果和專(zhuān)用功能很好的滿(mǎn)足了客戶(hù)需求。未來(lái)，偉創(chuàng )電氣將繼續
憑借在工控行業(yè)豐富的行業(yè)經(jīng)驗和扎實(shí)的技術(shù)儲備，深入市場(chǎng)前端，了解客戶(hù)需求，持續為客戶(hù)提供性能超群、穩定可靠的產(chǎn)品和服務(wù)。
