高效低耗 穩(wěn)定可靠丨偉創(chuàng)AC800系列變頻器為磁懸浮發(fā)電機(jī)提供可靠驅(qū)動(dòng)------常州偉創(chuàng)伺服代理商
2023-05-22
在國家雙碳戰(zhàn)略持續(xù)推動(dòng)下，節(jié)能降耗、綠色低碳已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流趨勢，磁懸浮ORC發(fā)電系統(tǒng)，作為一種新型環(huán)保的發(fā)電設(shè)備，目前備受市場青睞，已被
廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電、工業(yè)廢熱發(fā)電等領(lǐng)域。
由于磁懸浮發(fā)電機(jī)是采用原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，定子側(cè)產(chǎn)生的電壓幅值頻率和相位，都無法直接滿足能量上傳電網(wǎng)的需求，這就對(duì)驅(qū)動(dòng)端
的系統(tǒng)控制提出了很高的要求。
偉創(chuàng)電氣依托多年累積的變頻器研發(fā)技術(shù)優(yōu)勢和豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，推出全新一代AC800系列四象限變頻器，不僅可以在驅(qū)動(dòng)端為磁懸浮發(fā)電機(jī)提供高精度、高速
度和高穩(wěn)定性的控制，而且調(diào)試也更加方便快捷。
近期根據(jù)某設(shè)備廠的實(shí)際應(yīng)用場景，偉創(chuàng)電氣為其提供AC800-S75-T4-0104型變頻器綜合解決方案，很好的解決了客戶以往使用過程中的技術(shù)難題，完全滿足了磁
懸浮發(fā)電機(jī)發(fā)電的應(yīng)用需求。
客戶需求
● 變頻器適用于額定轉(zhuǎn)速42000r/m（700Hz）的高速永磁發(fā)電機(jī)并支持最高55kW、800Hz的發(fā)電工況。
● 機(jī)側(cè)全轉(zhuǎn)速范圍實(shí)現(xiàn)無速度傳感器控制，并具備零轉(zhuǎn)速啟動(dòng)及額定轉(zhuǎn)速投切兩種功能。
● 網(wǎng)測配備LCL電抗器，且滿足電網(wǎng)公司對(duì)逆變器接入配電網(wǎng)的技術(shù)要求。
● 具有開關(guān)量輸入4路、繼電器輸出2路、集電極開路輸出2路、AI2路、AO2路（4-20mA）、485（MODBUS-RTU）等對(duì)外接口。
● 具備兩種工作方式：
（1）利用原動(dòng)力驅(qū)動(dòng)磁懸浮發(fā)電機(jī)啟動(dòng)，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，待發(fā)電機(jī)啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速，變流器投切使用，利用變頻器進(jìn)行電能回饋至電網(wǎng)；
（2）利用變流器啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，逐漸加入原動(dòng)力，變流器由電動(dòng)轉(zhuǎn)為發(fā)電。
偉創(chuàng)電氣
AC800-S75-T4-0104型綜合解決方案
直擊客戶使用需求
現(xiàn)場的高速永磁發(fā)電機(jī)工作流程如下圖所示，通過降溫使低壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)有機(jī)工質(zhì)，再經(jīng)過工質(zhì)泵使之轉(zhuǎn)為高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)，然后再以余熱的
形式使高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)轉(zhuǎn)化為高溫高壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽，以此作為原動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)高速永磁發(fā)電機(jī)，發(fā)出來的高頻電能經(jīng)變頻裝置轉(zhuǎn)化為電網(wǎng)可吸收利用的工頻電能。
偉創(chuàng)電氣提供的AC800系列變頻器，帶動(dòng)高速永磁電機(jī)在發(fā)電狀態(tài)下工作產(chǎn)生的電能，可以從AFE有源前端回饋到電網(wǎng)，THD低，功率因數(shù)高，滿足并網(wǎng)需求。
該方案完全能夠滿足客戶對(duì)于磁懸浮發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求。
磁懸浮發(fā)電機(jī)采用380V供電系統(tǒng)，如下圖所示，兩種工作方式，第一種為原動(dòng)力驅(qū)動(dòng)磁懸浮發(fā)電機(jī)。第二種為電網(wǎng)電壓經(jīng)過AFE有源整流模塊將交流電轉(zhuǎn)換為直
流電傳送至直流母線，隨后通過直流母線分配給逆變模塊，逆變模塊驅(qū)動(dòng)磁懸浮發(fā)電機(jī)。
第一種工作方式
當(dāng)利用原動(dòng)力驅(qū)動(dòng)磁懸浮發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，切割磁力線產(chǎn)生電流，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，變頻器投切使用，利用變頻器將發(fā)電產(chǎn)生的電能通過AFE
有源整流直接回饋到電網(wǎng)。
第二種工作方式
啟動(dòng)變頻器時(shí)，會(huì)在電機(jī)定子側(cè)的三相繞組中通入勵(lì)磁電流，產(chǎn)生磁場，電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，逐漸加入原動(dòng)力，變頻器由電
動(dòng)轉(zhuǎn)為發(fā)電，將發(fā)電產(chǎn)生的電能通過AFE有源整流直接回饋到電網(wǎng)。
方案核心優(yōu)勢
AC800系列工程多機(jī)傳動(dòng)變頻器，是偉創(chuàng)電氣匠心打造的高性能、高端變頻器，可滿足企業(yè)多樣化的場景應(yīng)用功能需求，具有節(jié)能效果提升明顯、全覆蓋的環(huán)
境適應(yīng)力等諸多優(yōu)勢。
優(yōu)異的控制性能
1、采用ARM+FPGA雙芯片控制架構(gòu)平臺(tái)，確保驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)卓越的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力和控制精度。
2、調(diào)速范圍廣，可有效驅(qū)動(dòng)最高轉(zhuǎn)速達(dá)42000r的高速磁懸浮電機(jī)。
3、卓越的弱磁算法，保證高速磁懸浮電機(jī)高速弱磁可靠運(yùn)行。
4、回饋電網(wǎng)諧波小，采用AFE全控整流方式，確?；仞伒诫娋W(wǎng)的諧波不超過3%，完全符合GBT14549-93相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
方便快捷的調(diào)試工具
適應(yīng)使用工況的調(diào)試上位機(jī)，多樣化圖形顯示界面。方便快捷的多功能液晶鍵盤，可實(shí)現(xiàn)手持端設(shè)備簡易便捷調(diào)試，支持參數(shù)拷貝和恢復(fù)。
模塊化設(shè)計(jì)
濾波、整流、逆變、制動(dòng)都是獨(dú)立、標(biāo)準(zhǔn)的模塊，采用共直流母線方案，節(jié)省能量需求（5%-30%），同時(shí)支持多模塊并機(jī)，實(shí)現(xiàn)大功率輸出。
豐富的擴(kuò)展接口
VCU支持多種擴(kuò)展模塊，包含TTL、HTL、UVW、正余弦、旋變等編碼器模塊，支持Modbus 、Profibus-DP、Profinet、EtherCAT等現(xiàn)場總線模塊，IO擴(kuò)展
模塊等，根據(jù)客戶使用進(jìn)行適配。
多重故障處理和保護(hù)手段
系統(tǒng)多達(dá)30種的設(shè)置保護(hù)手段以及通信異常故障監(jiān)控功能；另標(biāo)配STO安全力矩中斷功能，通過封鎖IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖斷開電機(jī)電源，防止電機(jī)意外啟動(dòng)，保證人
員與設(shè)備安全。
現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)踐證明，AC800系列四象限變頻器在充分發(fā)揮磁懸浮發(fā)電機(jī)工作性能的同時(shí)，節(jié)能效果和專用功能很好的滿足了客戶需求。未來，偉創(chuàng)電氣將繼續(xù)
憑借在工控行業(yè)豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的技術(shù)儲(chǔ)備，深入市場前端，了解客戶需求，持續(xù)為客戶提供性能超群、穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品和服務(wù)。