解析高壓變頻器的工作原理及應(yīng)用

隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，高壓大功率變頻調(diào)速裝置不斷地成熟起來。高壓變頻器是指輸入電源電壓在3KV以上的大功率變頻器。主要電壓等級(jí)有 3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等電壓等級(jí)的高壓大功率變頻器，是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

高壓變頻器的基本原理

變頻器的變頻過程有交流—交流的形式和交流–直流–交流形式兩大類?，F(xiàn)在以交流–直流–交流的形式居多，下面以該形式的工作原理做簡要介紹。

三相高壓電進(jìn)入高壓開關(guān)柜，經(jīng)輸入降壓和移相等處理后為功率柜中功率單元供電;其次，主控制柜中包含的控制單元經(jīng)過光纖時(shí)，對功率柜中功率單元進(jìn)行整流、逆變控制、檢測等處理，使得頻率可以根據(jù)需要通過操作界面給出;最后，控制柜中控制單元將控制信息發(fā)送至功率單元中進(jìn)行整流、逆變等調(diào)整，輸出所需等級(jí)的電壓。

電力：引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、吸塵風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、給水泵、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、渣漿泵

冶金：除塵風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、泥漿泵、除垢泵

石化：注水泵、電潛泵、輸油泵、管道泵、排風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、除垢泵

水務(wù)：供水泵、取水泵

環(huán)保：污水泵、凈化泵、清水泵

水泥：窯爐引風(fēng)機(jī)、壓力送風(fēng)機(jī)、冷卻器吸塵機(jī)、生料碾磨機(jī)、供氣風(fēng)機(jī)、冷卻器排風(fēng)機(jī)、分選器風(fēng)機(jī)、主吸塵風(fēng)機(jī)

造紙：打漿機(jī)制藥：清洗泵、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)

采礦：排水泵、排風(fēng)扇、介質(zhì)泵、渣漿泵

在冶金、化工、電力、市政供水和采礦等行業(yè)廣泛應(yīng)用的泵類負(fù)載，占整個(gè)用電設(shè)備能耗的40%左右，電費(fèi)在自來水廠甚至占制水成本的50%。這是因?yàn)椋阂环矫?，設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)，通常都留有一定的余量;另一方面，由于工況的變化，需要泵機(jī)輸出不同的流量。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和自動(dòng)化，智能化程度的提高，采用高壓變頻器對泵類負(fù)載進(jìn)行速度控制，不但對改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量有好處，又是節(jié)能和設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，是可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。對泵類負(fù)載進(jìn)行調(diào)速控制的好處甚多。從應(yīng)用實(shí)例看，大多已取得了較好的效果(有的節(jié)能高達(dá)30%-40%)，大幅度降低了自來水廠的制水成本，提高了自動(dòng)化程度，且有利于泵機(jī)和管網(wǎng)的降壓運(yùn)行，減少了滲漏、爆管，可延長設(shè)備使用壽命。