PWM整流的應(yīng)用

1、PWM整流的應(yīng)用 PWM的應(yīng)用主要是靜止無(wú)功補(bǔ)償（SVG）,有源電力濾波（APF）,統(tǒng)一潮流控制（UPFC）超導(dǎo)儲(chǔ)能（SMES），高壓直流輸電（HVDC），電氣傳動(dòng)（ED）新型UPS和可再生能源并網(wǎng)發(fā)電。 主要介紹： 通用變頻器 靜止無(wú)功補(bǔ)償器 超導(dǎo)儲(chǔ)能通用變頻器 1 簡(jiǎn)介 2 產(chǎn)品特點(diǎn) 3選型規(guī)范 4日常維護(hù) 5保護(hù)功能及故障處理1 簡(jiǎn)介 電力電子器件的自關(guān)斷化、模塊化，變流電路開(kāi)關(guān)模式的高頻化和控制手段的全數(shù)字化促進(jìn)了變頻電源裝置的小型化、多功能化、高性能化。尤其是控制手段的全數(shù)字化，利用了微型計(jì)算機(jī)的巨大的信息處理能力，其軟件功能不斷強(qiáng)化，使變頻裝置的靈活性和適應(yīng)性不斷增強(qiáng)?，F(xiàn)在中小容量

2、的一般用途的變頻器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通用化。采用大功率自關(guān)斷開(kāi)關(guān)器件（GTO、BJT、IGBT）作為主開(kāi)關(guān)器件的正弦脈寬調(diào)制式（SPWM）變頻器，已成為通用變頻器的主流。2 產(chǎn)品特點(diǎn) 低頻轉(zhuǎn)矩輸出180% ，低頻運(yùn)行特性良好,輸出頻率最大600Hz，可控制高速電機(jī) 全方位的偵測(cè)保護(hù)功能(過(guò)壓、欠壓、過(guò)載)瞬間停電再起動(dòng) 加速、減速、動(dòng)轉(zhuǎn)中失速防止等保護(hù)功能 電機(jī)動(dòng)態(tài)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別功能，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性 高速停機(jī)時(shí)響應(yīng)快 豐富靈活的輸入、輸出接口和控制方式，通用性強(qiáng) 采用SMT全貼裝生產(chǎn)及三防漆處理工藝，產(chǎn)品穩(wěn)定度高 全系列采用IGBT功率器件，確保品質(zhì)的高質(zhì)量3選型規(guī)范 變頻器的正確選擇對(duì)于控制

3、系統(tǒng)的正常運(yùn)行是非常關(guān)鍵的。選擇變頻器時(shí)必須要充分了解變頻器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載特性。人們?cè)趯?shí)踐中常將生產(chǎn)機(jī)械分為三種類(lèi)型:恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載。 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n無(wú)關(guān)，任何轉(zhuǎn)速下TL總保持恒定或基本恒定。 機(jī)床主軸和軋機(jī)、造紙機(jī)、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機(jī)、開(kāi)卷機(jī)等要求的轉(zhuǎn)矩，大體與轉(zhuǎn)速成反比，這就是所謂的恒功率負(fù)載。4日常維護(hù) 伴隨著自動(dòng)化領(lǐng)域的不斷向前發(fā)展，變頻器的應(yīng)用也深入到了各行各業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，變頻器也在不斷地推陳出新，功能越來(lái)越強(qiáng)大，可靠性也相應(yīng)地越來(lái)越高。但是如果使用不當(dāng)，操作有誤，維護(hù)不及時(shí)，仍會(huì)發(fā)生故障或運(yùn)行狀況改變縮短設(shè)備的使用壽命。因此，日常的維護(hù)與

4、檢修工作尤為重要。5保護(hù)功能及故障處理變頻器本身具有相當(dāng)豐富的異常故障顯示和保護(hù)功能。若保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)，變頻器立即跳閘，LED顯示故障代碼，或者將故障信息存儲(chǔ)在程序的某個(gè)參數(shù)內(nèi)，使電動(dòng)機(jī)處于自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)到停止。 在消除故障原因、用TESET鍵或控制電路端子RST輸進(jìn)復(fù)位之前，始終維持跳閘狀態(tài)，以便維修檢查。變頻器異常故障分為軟故障和硬故障兩大類(lèi)，前者多因操縱或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)造成的，硬故障是由于變頻器本身器件損壞造成的，維修起來(lái)可能很不便。 處理故障前應(yīng)留意查看故障前變頻器的運(yùn)行記錄，主要包括電流、轉(zhuǎn)速、繞組及軸承溫度等，以便于故障的分析和檢查。當(dāng)出現(xiàn)變頻器顯示某類(lèi)故障，但故障排除過(guò)程中卻未發(fā)生相

5、應(yīng)故障的情況，此時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查故障檢測(cè)元件或故障信息處理系統(tǒng)有無(wú)題目。故障檢查或維修時(shí)，留意須先切斷電源，將變頻器的輸進(jìn)變壓器進(jìn)線側(cè)的高壓柜斷路器搖出，并將變頻器A1、A2進(jìn)線柜主開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，且須等斷電8min電容放電完畢后，方可打開(kāi)柜門(mén)進(jìn)行維修，切忌停機(jī)后立即進(jìn)行檢查。 因變頻器額定運(yùn)行時(shí)，其直流母排電壓可達(dá)到1000V左右，且濾波所用電解電容器的數(shù)目達(dá)120個(gè)，單個(gè)容量6800F，儲(chǔ)存了大量的電能，停機(jī)后須待電容模塊前的電壓平衡電阻將其放電，電壓降低后(其放電時(shí)間為8min)，方可開(kāi)柜進(jìn)行檢查。靜止無(wú)功補(bǔ)償器 1簡(jiǎn)介 23種類(lèi)型 3應(yīng)用 4與電力電容器相比1簡(jiǎn)介靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）于20世

6、紀(jì)70年代興起，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為很成熟的FACTS裝置，其被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的負(fù)荷補(bǔ)償和輸電線路補(bǔ)償（電壓和無(wú)功補(bǔ)償），在大功率電網(wǎng)中，SVC被用于電壓控制或用于獲得其它效益，如提高系統(tǒng)的阻尼和穩(wěn)定性等；這類(lèi)裝置的典型代表有：晶閘管控制電抗器（TCR）和晶閘管投切電容器（TSC）。 靜止同步無(wú)功補(bǔ)償器是目前技術(shù)最為先進(jìn)的無(wú)功補(bǔ)償裝置。它不再采用大容量的電容器，電感器來(lái)產(chǎn)生所需無(wú)功功率，而是通過(guò)電力電子器件的高頻開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)質(zhì)的飛躍，特別適用于中高壓電力系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。 靜止無(wú)功補(bǔ)償器是一種沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，快速、平滑可控的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。它是將可控的電抗器和電力電容器（

7、固定或分組投切）并聯(lián)使用。電容器可發(fā)出無(wú)功功率（容性的），可控電抗器可吸收無(wú)功功率（感性的）。通過(guò)對(duì)電抗器進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以使整個(gè)裝置平滑地從發(fā)出無(wú)功功率改變到吸收無(wú)功功率（或反向進(jìn)行），并且響應(yīng)快速。靜止無(wú)功補(bǔ)償器的電路圖。23種類(lèi)型 可控飽和電抗器型：可控飽和電抗器包括兩部分繞組，即交流繞組和直流控制繞組。改變直流控制繞組的勵(lì)磁電流，調(diào)節(jié)鐵心的飽和程度，就可改變交流繞組的電感值。 自飽和電抗器型：自飽和電抗器在某一電壓值下，鐵心即自行飽和。在未飽和時(shí)電抗值大，飽和后電抗值小，隨著電抗值的改變所吸收的無(wú)功功率也就改變。 相控電抗器型：利用晶閘管開(kāi)關(guān)來(lái)控制電抗器的接通時(shí)間（通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)通角）

8、，從而控制電抗器中電流的波形，其基波電流將隨導(dǎo)通角而改變其大小，這就相當(dāng)于改變電抗器的電抗值。3應(yīng)用 靜止無(wú)功補(bǔ)償器在低壓供配電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用于電壓調(diào)整、改善電壓水平、減少電壓波動(dòng)、改善功率因數(shù)、抑制電壓閃變、平衡不對(duì)稱負(fù)荷，靜止無(wú)功補(bǔ)償器配套的濾波器能吸收諧波和減小諧波干擾等。在超高壓輸電系統(tǒng)中，靜止無(wú)功補(bǔ)償器的作用是提供無(wú)功補(bǔ)償、調(diào)整電壓，改善系統(tǒng)電壓水平，改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定性，抑制工頻過(guò)電壓等。4與電力電容器相比 靜止無(wú)功補(bǔ)償器能雙向連續(xù)、平滑調(diào)節(jié)；與同步調(diào)相機(jī)相比，靜止無(wú)功補(bǔ)償器沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，所以運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單。同時(shí)靜止無(wú)功補(bǔ)償器調(diào)節(jié)速度快，因此具有很大的優(yōu)越性。它的缺點(diǎn)是本身

9、產(chǎn)生諧波，若不采取措施將污染電力系統(tǒng)，一般有配套的電力濾波器。為了實(shí)現(xiàn)雙向連續(xù)調(diào)節(jié)，克服并聯(lián)電容調(diào)節(jié)效應(yīng)的弱點(diǎn)，要求增大補(bǔ)償容量。超導(dǎo)儲(chǔ)能 1簡(jiǎn)介 2原理 3優(yōu)點(diǎn)1簡(jiǎn)介 超導(dǎo)儲(chǔ)能是利用超導(dǎo)體的電阻為零特性制成的儲(chǔ)存電能的裝置，其不僅可以在超導(dǎo)體電感線圈內(nèi)無(wú)損耗地儲(chǔ)存電能，還可以通過(guò)電力電子換流器與外部系統(tǒng)快速交換有功和無(wú)功功率，用于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、改善供電品質(zhì)2原理 將一個(gè)超導(dǎo)體圓環(huán)置于磁場(chǎng)中，降溫至圓環(huán)材料的臨界溫度以下，撤去磁場(chǎng)，由于電磁感應(yīng)，圓環(huán)中便有感應(yīng)電流產(chǎn)生，只要溫度保持在臨界溫度以下，電流便會(huì)持續(xù)下去。試驗(yàn)表明，這種電流的衰減時(shí)間不低于10萬(wàn)年。顯然這是一種理想的儲(chǔ)能裝置，稱為超導(dǎo)儲(chǔ)能3優(yōu)點(diǎn) 超導(dǎo)儲(chǔ)能的優(yōu)點(diǎn)很