преобразователи частоты , частотные преобразователи , ООО ТЭС Воронеж


>> Основные принципы работы и функционирования высоковольтных частотных преобразователей СТА-B9.HVI (3000 В (3 кВ) / 6000 В (6 кВ) / 10000 В (10 кВ))


Основная силовая цепь высоковольтного частотного преобразователя СТА-В9.HVI на 3000 В (3 кВ) / 6000 В (6 кВ) / 10000 В (10 кВ)

Высоковольтные преобразователи частоты российского (отечественного) производства прямого включения серии CTA-B9.HVI являются частотными преобразователями с последовательным соединением силовых модулей в фазе.

 

высоковольтный преобразователь частоты CTA-B9.HVI

 

Входной трансформатор в зависимости от уровня входного напряжения имеет разное количество вторичных обмоток (по количеству силовых модулей), является трансформатором сухого типа с воздушным охлаждением и не требует каких-либо особенных условий технического и эксплуатационного обслуживания, обладая при этом длительным сроком службы.

 

трансформатор высоковольтного преобразователя частоты

 

Для максимального подавления гармоник со стороны питающей сети вторичные обмотки одной и той же фазы трансформатора сдвинуты относительно друг друга электрически исходя из нижеследующего расчета:

Ф сдвига = 60º / N ,

где Ф сдвига - угол сдвига в электрических градусах, N – количество последовательно соединенных силовых модулей в выходной фазе высоковольтного преобразователя частоты.

Таким образом, большая часть гармонических составляющих входного тока устраняется, суммарные гармонические искажения не превышают 5%, КПД преобразователя частоты значительно повышается, его энергосберегающая эффективность максимальна, а форма кривой выходного тока максимально приближена к синусоидальной.

Выходной сигнал высоковольтного частотного преобразователя формируется трехфазным каскадом последовательно соединенных силовых модулей. Конфигурации выходных каскадов для 3000 В (3 кВ), 6000 В (6 кВ) и 10000 В (10 кВ) представлены ниже в таблице:

конфигурации выходных каскадов высоковольтных преобразователей частоты

Диаграммы напряжений выходных каскадов высоковольного преобразователя частоты для 3000 В (3 кВ), 6000 В (6 кВ) и 10000 В (10 кВ) представлены ниже:

диаграммы напряжений высоковольтных преобразователей частоты

 

В качестве примера на рисунке ниже приведена диаграмма формирования фазного выходного напряжения, генерируемого выходным каскадом высоковольтного частотного преобразователя CTA-B9.HVI, состоящим из пяти последовательно соединенных силовых модулей в фазе:

 

диаграммы напряжений высоковольтных преобразователей частоты

 

Последовательное соединение силовых модулей в фазе преобразователя частоты сопровождается также и последовательным их включением во времени (с отставанием во времени), вследствие чего получается 11 (для рассматриваемого случая) различных уровней фазного напряжения (5 ~ 0 ~ -5) и 21 уровень линейного напряжения. Вследствие дифференцирования напряжения (фильтрующий эффект dU/dt) происходит резкое снижение содержания гармоник в выходном напряжении частотного преобразователя, делая форму его кривой приближенной к синусоиде, что, в свою очередь, благотворно сказывается на изоляции электродвигателя. Вследствие индуктивного характера обмоток электродвигателя форма кривой выходного тока частотного преобразователя становится максимально приближенной к синусоиде, что демонстрируют нижеследующие осциллограммы (приведены для высоковольтного преобразователя частоты СТА-В9.HVI с номинальным напряжением 6000 В, с шестью последовательно соединенными силовыми модулями в выходной фазе):

диаграммы токов и напряжений высоковольтных преобразователей частоты

Работа силовых модулей высоковольтного частотного преобразователя СТА-В9.HVI

Cиловые модули (силовые ячейки) высоковольтного преобразователя частоты СТА-B9.HVI, соединенные с вторичными обмотками согласующего трансформатора и формирующие выходной сигнал на выходе высоковольтного частотного преобразователя, имеют следующую структуру:

силовой модуль высоковольтного преобразователя частоты

Силовые модули частотного преобразователя управляются из ЦПУ по оптоволоконной линии связи. Согласно сигналам управления выходные инверторы силовых модулей формируют ШИМ, каждый модуль имеет три возможных состояния (три возможных уровня напряжения): когда транзисторы Q1 и Q4 открыты, то на выходе модуля (L1 и L2) формируется напряжение, соответствующее логическому уровню «1»; когда транзисторы Q2 и Q3 открыты, то на выходе модуля (L1 и L2) формируется напряжение, соответствующее логическому уровню «-1»; когда открыты транзисторы Q1 и Q2 или Q3 и Q4, то на выходе модуля (L1 и L2) формируется напряжение, соответствующее логическому уровню «0» (см. выше диаграмму формирования фазного выходного напряжения, генерируемого выходным каскадом высоковольтного частотного преобразователя CTA-B9.HVI).

Каждый силовой модуль оснащен функцией «байпас». В случае, если модуль высоковольтного преобразователя частоты поврежден, например, вышел из строя предохранитель, и функция «байпас» активна, то выходной инвертор модуля блокирует его выход, и тиристор К открывается. При этом уровень выходного напряжения высоковольтного частотного преобразователя снижается, однако, частотный преобразователь автоматически увеличивает выходное напряжение до требуемого уровня, чтобы обеспечить необходимую мощность, отдаваемую нагрузке (при низкой выходной частоте) либо снижает выходную частоту до тех пор, пока не скомпенсирует выходную мощность (см. таблицу ниже для 3000 В (3 кВ), 6000 В (6 кВ) и 10000 В (10 кВ) соответственно):

 

максимальная выходная частота высоковольтного преобразователя частоты

 


 

>> Перейти к общему описанию высоковольтных преобразователей частоты СТА-B9.HVI

>> Масса и габариты высоковольтных преобразователей частоты СТА-B9.HVI (см. соотвтетствующий раздел Руководства по экспл.)

>> Руководство по эксплуатации высоковольтного преобразователя частоты СТА-B9.HVI (.pdf)

>> Цены на высоковольтные преобразователи частоты серии СТА-B9.HVI ( по запросу )

 

>> Общий каталог частотных преобразователей (преобразователей частоты)

>> Цены на частотные преобразователи (преобразователи частоты) серии СТА ( прайс-лист )