DOC《高压电机转子变频与高压变频的技术性能对比》

高压电机转子变频与高压变频的技术性能对比 内(外)反馈斩波调速(转子变频)示意图 外反馈斩波调速示意图 内反馈斩波调速示意图 定子变频示意图 定子变频整体示意图 定子变频多功率单元串联示意图 内反馈斩波调速装置与高压变频的技术性能对比表 序号 项目名称 内反馈斩波调速(转子变频) 高压(定子)变频

1 应用范围 只能用于绕线式电机并且是平方转矩的风机水泵负载,不能用于鼠笼式电机,一般也不能用于恒转矩类的负载,能够使用的范围很窄,这一点远不能和高压变频相比较.

(1)内反馈斩波调速装置的宣传力度远不如高压变频,行业的整体生产规模远不如高压变频.特别是低压变频应用十分成熟,更使得所有工程技术人员都了解变频器,但了解内反馈斩波调速装置的比较少. (2)正因为内反馈斩波调速装置的应用面窄,和高压变频的比较不能在所有电机负载领域范围里比较,必须在内反馈调速装置可以使用的专业领域里比较. (3)在使用绕线式电机并且是平方转矩的风机水泵负载的专业应用领域内,内反馈调速装置有十分明显的优势,有着高压变频不可比拟的应用优势.主要体现为更加安全可靠、安装环境要求低、节能率比高压变频高3%以上、价格低20%左右. 所有电机

2 核心器件 IGBT IGBT器件是先进的电力电子器件,优点控制简单、工作频率高,缺点是过流过压能力弱,目前成熟使用的最大的是3300V/800A和1700V/800A.目前全部IGBT都是国际大公司生产,国内不但没有生产能力,而且还不能可靠的检测其性能. IGBT

3 电压等级 转子侧1KV 对大功率电机,转子电流较大,单个IGBT的耐压足够,采用多个IGBT并联方案,技术难度低. 定子侧10KV/6KV 单个IGBT的耐压远不足以用于10KV/6KV场合,所以采用移相变压器多组抽头、然后多个低压变频器串联方案,用96个逆变管并用串联方式,明显设备复杂,可靠性较低.

4 逆变容量 通常按电机功率的30%设计逆变电路 对于功率与转速成三次方关系的离心风机水泵类负载,转子侧功率不到总功率的15%. 通常按电机功率的125%设计.

5 控制方案 转子交直交,DSP控制 转子侧先交流整流为直流,然后控制IGBT斩波器,斩波器开通时产生电机轴功率,斩波器关断时通过逆变器逆变为交流,再回馈到电网或反馈绕组. 定子交直交,DSP控制

6 控制精度 动态1%,静态0.5% 与DCS自动控制的配合容易、可以参加电厂AGC控制 动态1%,静态0.5% 与DCS自动控制的配合容易、可以参加电厂AGC控制

7 启动方式 液阻启动,启动速度快. 可以启动到全速后转调速,也可以启动到目标速度范围附近后直接进调速.优点是即使调速设备有故障仍然不影响启动. 软启动.

8 电网要求 对电网适应性强,有电网快切功能. 对电网适应性强,有电网快切功能.

9 效率和节能率 99%,损耗1% 内反馈斩波调速的逆变容量是按照电机容量的30%设计的,变压器的损耗是变压器容量的2%,所以外反馈变压器的损耗为0.6%,加上电压等级低、总容量小的器件的总损耗在1%以内. 所谓节能,是原有电机系统有浪费的情况下,原来浪费的能量减少了部分就是节能,所以,节能率本质上取决于原有的运行工况,调速节能设备的节能率之比较实际上是设备自身损耗的比较.事实上对于离心式风机或水泵,只要采用技术手段将电机转速降下来,根据三次方律所消耗的电能量就降下来了,不管是采用高压变频、液力偶合、液阻调速,还是采用转子变频,电机系统所减少的能量是一样的,差别就是节能设备本身的损耗的差别. 高压变频的效率是95%~96%,自身损耗在4%~5%.而高压转子变频(内反馈斩波调速装置)的效率在99%以上,自身损耗不到1%.同等工况下,内反馈斩波调速比高压定子变频调速多节能4%左右.如果一年运行330天,一台2800KW电机就可以多节约88.7万度电! 96%,损耗4% 高压变频的移相变压器容量是按照电机容量的125%设计的,变压器的损耗是变压器容量的2%,所以移相变压器的损耗为2.5%,加上器件的总损耗在4%左右.