功率單元ATV1200C700/110P

• 功率單元ATV1200C700/110P

  
  

  基本參數(shù)：1200C 系列高壓變頻器，以下是關(guān)于它的詳細介紹：

產(chǎn)品概述

• 驅(qū)動類型：可用于驅(qū)動水泵、風(fēng)機、壓縮機、皮帶機等多種設(shè)備，還能驅(qū)動異步電機及同步電機。

• 主回路拓撲結(jié)構(gòu)：采用經(jīng)典的多電平級聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)，對電網(wǎng)的諧波影響極小，對電機無特殊絕緣要求。

• 設(shè)計特點：設(shè)計緊湊、可靠性高、應(yīng)用范圍廣泛，所有功率段設(shè)計滿足國際標準，低壓的機械和電氣設(shè)計滿足歐洲標準 LVD 2006/95/EC、IEC 61800-5-1 及等同的 GB 標準，同時滿足電磁標準 EMC 2004/108/EC、IEC 61800-3 及等同的 GB 標準。

技術(shù)參數(shù)

• 功率范圍：275-19052kVA。

• 電壓等級：包括 3KV、3.3kV、6kV、6.6kV、10kV、11kV 等。

• 輸出頻率：0.5-120Hz（V/f 控制），0.5-70Hz（矢量控制）。

• 控制方式：矢量控制、無速度傳感器矢量控制、帶速度傳感器矢量控制。

• 防護等級：標準為 IP31，可選 IP41 或 IP42。

產(chǎn)品優(yōu)勢

• 性能方面

• 輸出正弦波：多電平技術(shù)使得變頻器輸出正弦波，諧波 THDI＜3%，滿足主要的國際標準，對電機軸和電機端應(yīng)力小，電機無需特殊絕緣，且長達 2000m 的輸出電纜無需額外的裝置。

• 低 du/dt 值：可延長電機壽命。

• 穩(wěn)態(tài)和閉環(huán)控制精度高：V/f 控制、帶 / 不帶傳感器的矢量控制下，穩(wěn)態(tài)運行下速度的精度為 ±0.5%，閉環(huán)控制下速度的精度為 ±0.1%。

• 維護方面

• 單元模塊化設(shè)計：逆變器基于 IGBT 的單元模塊化設(shè)計，可在幾分鐘內(nèi)拆除單元，方便維護。

• 獨立冷卻風(fēng)道：控制柜有獨立的冷卻風(fēng)道，采用空氣循環(huán)冷卻控制柜，避免了柜體內(nèi)部有風(fēng)扇，降低維護成本，提高變頻器的可靠性。

• 節(jié)能方面

• 特殊風(fēng)道設(shè)計：特殊的風(fēng)道設(shè)計只需頂部冷卻風(fēng)機，去除變壓器底部冷卻風(fēng)機提高了整體效率，節(jié)能，變頻器的效率提高了 0.3%。

• 多電平技術(shù)應(yīng)用：多電平技術(shù)能夠直接應(yīng)用于電機，無需額外的設(shè)備，可保證顯著的節(jié)能和非常快的成本回收。

ATV1200C-S 系列

• 可靠性升級：采用更優(yōu)良的驅(qū)動控制技術(shù)和電力電子器件，如標準功率單元采用新一代 IGBT 模塊封裝技術(shù)，80A 及以下設(shè)備集成 “整流橋 + 逆變橋” 一體式結(jié)構(gòu)，采用長壽命金屬薄膜電容等；固封澆注式電壓檢測器件、陶瓷 / 環(huán)氧封裝旁路接觸器的應(yīng)用，賦予其更高的絕緣強度和更強的環(huán)境適應(yīng)性；可配置功率單元旁路、系統(tǒng)旁路、高低電壓穿越等功能以及雙機熱備等方案，有效減少非計劃停機損失。

• 設(shè)計優(yōu)化：更加緊湊靈活，整機占地面積可節(jié)省 25%-50%。小功率型號設(shè)備采用一體式機柜，可內(nèi)置手動旁路系統(tǒng)，縮短現(xiàn)場安裝及接線時間；功率單元采用人體工學(xué)設(shè)計，便于人員操作及維護。

• 智能化應(yīng)用：支持故障錄波、直流母線電壓及功率單元溫度實時顯示、環(huán)境監(jiān)測及自動調(diào)節(jié)等功能，并提供數(shù)字化設(shè)備管理平臺，有助于操作人員實時掌控設(shè)備健康狀態(tài)，及時更新維護計劃。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 市政行業(yè)：如供水泵、污水處理廠的風(fēng)機、水泵等設(shè)備的驅(qū)動，保障市政設(shè)施的穩(wěn)定運行，ATV1200C 的高可靠性和節(jié)能性可降低市政運營成本。

• 冶金礦業(yè)：用于礦井提升機、通風(fēng)機、破碎機、球磨機等設(shè)備，滿足冶金礦業(yè)高耗能設(shè)備的驅(qū)動需求，提高生產(chǎn)效率，降低能耗。

• 油氣化工：在天然氣液化項目、油田開采、化工產(chǎn)中的各種壓縮機、泵類等設(shè)備中應(yīng)用，應(yīng)對電機啟動時的擾動，在條件下保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

基本概念

工作原理

• 變頻調(diào)速原理：由電機原理可知，交流異步電動機的實際轉(zhuǎn)速$n$與電動機的同步轉(zhuǎn)速$n_0$、極對數(shù)$p$、運行頻率$f$和轉(zhuǎn)差率$s$有關(guān)，公式為$n=n_0(1?s)$，$n_0=\frac{60f}{p}$。由于轉(zhuǎn)差率$s$一般較小，連續(xù)改變電動機的供電頻率$f$，就可以連續(xù)改變電動機的同步轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速在較寬范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

• 能量轉(zhuǎn)換過程：主要分為三步，首先將交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC），一般采用三相全控橋整流電路；然后利用濾波電路將脈沖電壓平滑化；最后使用逆變器將直流電再次轉(zhuǎn)換為交流電，并通過脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)改變輸出頻率。

性能特點

• 控制精度高：融合帶 / 無速度傳感器矢量控制、V/F 控制、恒頻變壓等多種控制方式，可實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速和扭矩的精確控制，轉(zhuǎn)速精度可達 ±0.01%（取決于傳感器），或 ±0.5%（無傳感器）。

• 調(diào)速范圍寬：調(diào)速比可達 50:1（VVVF）、100:1（無傳感器矢量控制）、1000:1（帶傳感器矢量控制）等，能滿足不同應(yīng)用場景下對電機調(diào)速范圍的要求。

• 過載能力強：一般具有 120% 額定電流過載 1 分鐘的能力，部分重載型產(chǎn)品過載能力更強，如英威騰 HGDR6000 系列可承受 120% 過載 120 秒、150% 過載 5 秒。

• 輸入輸出諧波性能好：采用級聯(lián)多電平技術(shù)等，可有效降低輸入電流諧波和輸出電壓諧波，輸入電流諧波一般可控制在 4% 以下，輸出電壓諧波可控制在 2% 以下，減少對電網(wǎng)和電機的諧波污染。

• 可回饋能量：具備四象限運行機型，網(wǎng)側(cè) PWM 整流，支持能量回饋，能將電機在制動或減速過程中產(chǎn)生的能量回饋到電網(wǎng)中，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

分類

• 按直流環(huán)節(jié)儲能元件分類：可分為電壓型和電流型。電壓型變頻器直流環(huán)節(jié)采用電容元件儲能，直流電壓相對穩(wěn)定，輸出電壓為矩形波，輸出電流近似正弦波；電流型變頻器直流環(huán)節(jié)采用電感元件儲能，直流電流相對穩(wěn)定，輸出電流為矩形波，輸出電壓近似正弦波。

• 按變換方式分類：可分為交 - 直 - 交型和交 - 交型。交 - 直 - 交型變頻器先將交流電變換為直流電，再將直流電變換為頻率可變的交流電；交 - 交型變頻器直接將一種頻率的交流電變換為另一種頻率的交流電，無需中間直流環(huán)節(jié)。

• 按結(jié)構(gòu)形式分類：可分為柜體式和集裝箱式。柜體式高壓變頻器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，適用于室內(nèi)安裝；集裝箱式高壓變頻器集成度高，便于運輸和安裝，可直接放置在室外。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 工業(yè)領(lǐng)域：廣泛應(yīng)用于冶金、石油、天然氣、化工、建材、礦業(yè)等行業(yè)，用于驅(qū)動各種風(fēng)機、水泵、壓縮機、軋鋼機等設(shè)備，實現(xiàn)節(jié)能調(diào)速和工藝優(yōu)化。

• 新能源領(lǐng)域：可用于抽水蓄能、重力儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、光熱發(fā)電、氫能等新能源項目，對儲能系統(tǒng)中的電機進行精確控制，提高能源轉(zhuǎn)換效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

• 市政工程領(lǐng)域：在市政供水、污水處理、城市軌道交通等方面有重要應(yīng)用，通過對水泵、風(fēng)機等設(shè)備的調(diào)速控制，實現(xiàn)節(jié)能減排和設(shè)備的經(jīng)濟運行。

代表產(chǎn)品

• SGD100 高壓變頻器：采用級聯(lián)多電平技術(shù)，可實現(xiàn)數(shù)十 MW 級中高壓電機的精確控制，可選柜體式和集裝箱式、兩象限和四象限等不同形式，輸入電壓 3kV-13.8kV，輸出頻率范圍 0-120Hz，可定制。

• HGDR6000 系列高壓變頻器：集成電機矢量控制算法，具有控制精度高、響應(yīng)速度快、低頻大轉(zhuǎn)矩等特點，電壓等級涵蓋 3kV、6kV 等，過載能力強，具備多種保護功能和豐富的通訊接口