Акции
Инжиниринг
  • Автоматизация систем управления технологических процессов
  • Техническое обследование на объекте и калькуляция
  • Проектирование систем автоматики
  • Диспетчеризация и удаленное управление ТП
  • Производство шкафов управления и НКУ
  • Пусконаладочные работы
  • Техническая поддержка онлайн
  • Замер качества и аудит электросети на объекте
  • Сервисное обслуживание
  • Гарантийный ремонт
Проекты
Полезно
Как купить
  • Условия оплаты
  • Условия доставки
  • Гарантия на товар
Компания
  • О компании
  • Карьера
  • Контакты
Контакты
    +7 (495)775-24-55
    +7 (495)775-24-55
    8-800-700-11-54 Бесплатно по РФ
    E-mail
    zapros@epusk.ru
    Адрес
    108811 г. Москва, Киевское шоссе, 22-й километр, 4, стр. 1, корп. Б, 7 подъезд, офис 802Б (для писем)

       

    Добавить контакты в телефон

    Добавить контакты в телефон

    zapros@epusk.ru
    epusk.ru
    Приводная техника
    Электропитание
    Насосы
    Силовое оборудование
    Промышленная автоматика
    Тали
    Подшипники
    Услуги автоматизации
    • Приводная техника
      • Частотные преобразователи
        Частотные преобразователи
      • Устройства плавного пуска
        Устройства плавного пуска
      • Электродвигатели
        Электродвигатели
      • Мотор-редукторы
        Мотор-редукторы
      • Высоковольтные устройства плавного пуска
        Высоковольтные устройства плавного пуска
      • Высоковольтные преобразователи частоты
        Высоковольтные преобразователи частоты
    • Электропитание
      • Генераторы и электростанции
        Генераторы и электростанции
      • Стабилизаторы напряжения
        Стабилизаторы напряжения
      • Установки электропитания
        Установки электропитания
      • Источник бесперебойного питания
        Источник бесперебойного питания
      • Аккумуляторные батареи
        Аккумуляторные батареи
      • Шкафы для АКБ
        Шкафы для АКБ
      • Регуляторы мощности
        Регуляторы мощности
      • Системы оперативного постоянного тока
        Системы оперативного постоянного тока
      • Инверторы
        Инверторы
      • Зарядные устройства
        Зарядные устройства
      • Выпрямители
        Выпрямители
    • Насосы
      • Вибрационные насос
        Вибрационные насос
      • Винтовые насосы
        Винтовые насосы
      • Колодезные насосы
        Колодезные насосы
      • Дренажные насосы
        Дренажные насосы
      • Консольно-моноблочные насосы
        Консольно-моноблочные насосы
      • Насосы для бассейна
        Насосы для бассейна
      • Многоступенчатые насосы
        Многоступенчатые насосы
      • Насосные станции
        Насосные станции
      • Поверхностные насосы
        Поверхностные насосы
      • Центробежные насосы
        Центробежные насосы
      • Шестеренные насосы
        Шестеренные насосы
      • Погружные насосы
        Погружные насосы
      • Фекальные насосы
        Фекальные насосы
      • Циркуляционные насосы
        Циркуляционные насосы
      • Шламовые насосы
        Шламовые насосы
      • Вихревые насосы
        Вихревые насосы
      • Конденсатные насосы
        Конденсатные насосы
      • Многосекционные насосы
        Многосекционные насосы
      • Насосы двусторонего входа Д, 1Д, 2Д
        Насосы двусторонего входа Д, 1Д, 2Д
      • Питательные насосы
        Питательные насосы
      • Нефтяные насосы
        Нефтяные насосы
    • Силовое оборудование
      • Трансформаторы силовые
        Трансформаторы силовые
      • Конденсаторные установки
        Конденсаторные установки
      • Шкаф электротехнический
        Шкаф электротехнический
      • Выключатели автоматические
        Выключатели автоматические
      • Трансформаторные подстанции
        Трансформаторные подстанции
    • Промышленная автоматика
      • Шкафы управления
        Шкафы управления
      • Станции управления и защиты
        Станции управления и защиты
      • Программируемые логические контроллеры ПЛК
        Программируемые логические контроллеры ПЛК
      • Датчики
        Датчики
      • Панели оператора
        Панели оператора
      • Клапаны соленоидные (электромагнитные)
        Клапаны соленоидные (электромагнитные)
    • Тали
      • Передвижные тали
        Передвижные тали
      • Стационарные тали
        Стационарные тали
    • Подшипники
      • Роликовые
        Роликовые
      • Шариковые
        Шариковые
    • Услуги автоматизации
      • Обследование и пусконаладка
        Обследование и пусконаладка
      • Проектирование
        Проектирование
      • Программирование и документация
        Программирование и документация
      • Настройка и наладка
        Настройка и наладка
      • Ремонт
        Ремонт
    0 Сравнение
    0 Избранное
    0 Корзина
    Войти
    epusk.ru
    +7 (495)775-24-55
    +7 (495)775-24-55
    8-800-700-11-54 Бесплатно по РФ
    E-mail
    zapros@epusk.ru
    Адрес
    108811 г. Москва, Киевское шоссе, 22-й километр, 4, стр. 1, корп. Б, 7 подъезд, офис 802Б (для писем)

       

    Добавить контакты в телефон

    Добавить контакты в телефон

    zapros@epusk.ru
    Войти
    0 Сравнение
    0 Избранное
    0 Корзина
    epusk.ru
    Телефоны
    +7 (495)775-24-55
    8-800-700-11-54 Бесплатно по РФ
    E-mail
    zapros@epusk.ru
    Адрес
    108811 г. Москва, Киевское шоссе, 22-й километр, 4, стр. 1, корп. Б, 7 подъезд, офис 802Б (для писем)

       

    Добавить контакты в телефон

    Добавить контакты в телефон

    0
    0
    0
    • Кабинет
    • 0 Сравнение
    • 0 Избранное
    • 0 Корзина
    • Акции
    • Услуги
      • Услуги
      • Автоматизация систем управления технологических процессов
      • Техническое обследование на объекте и калькуляция
      • Проектирование систем автоматики
      • Диспетчеризация и удаленное управление ТП
      • Производство шкафов управления и НКУ
      • Пусконаладочные работы
      • Техническая поддержка онлайн
      • Замер качества и аудит электросети на объекте
      • Сервисное обслуживание
      • Гарантийный ремонт
    • Компания
      • Компания
      • О компании
      • Карьера
      • Контакты
    • Блог
    • Информация
      • Информация
      • Условия оплаты
      • Условия доставки
      • Гарантия на товар
      • Реквизиты
      • Политика
    • Контакты
    +7 (495)775-24-55
    • Телефоны
    • +7 (495)775-24-55
    • 8-800-700-11-54 Бесплатно по РФ
    • zapros@epusk.ru
    • 108811 г. Москва, Киевское шоссе, 22-й километр, 4, стр. 1, корп. Б, 7 подъезд, офис 802Б (для писем)

         

      Добавить контакты в телефон

      Добавить контакты в телефон

    Главная
    Блог
    Частотные преобразователи
    Высоковольтный преобразователь частоты: все типовые схемы существующих преобразователей

    Высоковольтный преобразователь частоты: все типовые схемы существующих преобразователей

    Высоковольтный преобразователь частоты: все типовые схемы существующих преобразователей
    Частотные преобразователи 21 августа 2020

    Обзор существующих схем построения высоковольтных преобразователей частоты

    Все типовые схемы существующих высоковольтных преобразователей частоты можно разбить на три категории:

    1. Высоковольтные частотные преобразователи, реализованные по двухтрансформаторной схеме.

    Данная схема, как, собственно и видно из ее названия, строится на двойной трансформации напряжения с помощью понижающего (Т1) и повышающего (Т2) высоковольтных трансформаторов.

    1

    Входное трехфазное синусоидальное напряжение питающей сети 6 кВ подается на понижающий силовой трансформатор Т1, который преобразует его в трёхфазное напряжение 400 (660) В. Данное напряжение подается на низковольтный преобразователь частоты (ПЧ). Далее трёхфазное напряжение переменной частоты с выхода ПЧ поступает на повышающий трансформатор Т2 для получения высокого (6 кВ) напряжения. Двойная трансформация позволяет использовать для регулирования частоты относительно недорогой низковольтный преобразователь частоты, что, казалось бы, значительно снижает общую стоимость высоковольтного преобразователя. Однако, при более внимательном подходе к рассмотрению требуемого для нормальной работы данной схемы оборудования и общих ограничений такой схемы, цена вопроса значительно возрастает. Во-первых, в выходном напряжении низковольтного преобразователя частоты присутствуют пиковые перенапряжения, чья амплитуда может доходить до 1 – 1,5 кВ, а частота следования до 5 - 20 кГц. Чтобы защитить от пробоя изоляцию первичной обмотки повышающего трансформатора, на выходе ПЧ устанавливается трёхфазный синусоидальный фильтр, довольно сложное и дорогое устройство, учитывая, что протекающие токи могут составлять несколько килоампер. Вследствие повышенных токов, разводка низковольтной части преобразователя требует кабелей большого сечения, что заметно увеличивает массогабаритные характеристики такого рода оборудования. Преобразователи, выполненные по этой схеме, имеют ограниченный диапазон регулирования частоты вращения двигателя как сверху, так и снизу от номинальной частоты. Это связано с тем, что при снижении частоты на выходе преобразователя увеличивается насыщение сердечника, что приводит к его нагреву и нарушению расчетного режима работы выходного трансформатора Т2. Таким образом, при снижении частоты, заметно снижается и КПД данного высоковольтного преобразователя частоты, делая невозможным общее энергосбережение в системе двигатель-насос. Поэтому, как показывает практика, диапазон регулирования ограничен в пределах nном>n>0,5nном. Для расширения диапазона регулирования используют трансформаторы с увеличенным сечением магнитопровода, но это увеличивает и стоимость, и массу, и габариты. При увеличении же выходной частоты, растут потери в сердечнике трансформатора Т2 на перемагничивание и вихревые токи. Входной же трансформатор Т1 для питающей сети представляет собой индуктивную нагрузку, поэтому для получения удовлетворительного коэффициента мощности данного высоковольтного преобразователя частоты, требуется использовать дополнительные конденсаторы коррекции Cos φ.

    Таким образом, основными недостатками двухтрансформаторных преобразователей являются высокие массогабаритные характеристики, меньшие по отношению к другим схемам КПД и надежность, а также весьма малый рабочий диапазон регулирования (1 : 2). Ряд мощностей подобной схемы ограничивается максимально возможной мощностью используемого низковольтного ПЧ, которая составляет у разных производителей 500 – 1 000 кВт.

    2. Тиристорные высоковольтные преобразователи частоты.

    Основой указанных электроприводов является трех-пяти-уровневый преобразователь частоты (ПЧ), выполненный на высоковольтных полностью управляемых полупроводниковых тиристорных приборах. Тиристорные высоковольтные преобразователи частоты состоят из входного понижающего трансформатора Т1, обеспечивающего преобразование входного трехфазного напряжения 6 – 10 кВт в 2-3 группы трехфазного напряжения 1-3 кВ (зависит от числа вторичных обмоток) со сдвигом фаз напряжения в обмотках относительно друг друга для повышения коэффициента мощности преобразователя.

    2

    Эти напряжения выпрямляются на диодных выпрямителях ДВ и сглаживающих конденсаторах в звене постоянного тока ЗПТ преобразователя частоты. Для снижения уровня высших гармоник и улучшения электромагнитной совместимости используют многопульсные схемы диодных выпрямителей. На рис.2. изображена 12-ти пульсная схема с двухобмоточным согласующим трансформатором. На практике существуют 18-ти, 24-х пульсные схемы преобразователей. Число вторичных обмоток трансформаторов в этих схемах равно 3 и 4 соответственно. Существуют и дешевые однообмоточные модели с 6-пульсным выпрямителем, у которых уровень наводимых на сеть гармоник просто ужасающ, а коэффициент мощности требует компенсации с помощью дополнительных конденсаторных батарей. Эксплуатация подобных преобразователей невозможна без дополнительных фильтров гармоник во входных силовых цепях.

    Для повышения рабочего напряжения преобразователя частоты электронные ключи тиристорного инвертора ТИ соединяют последовательно. Число элементов в каждом плече определяется величиной рабочего напряжения и типом силового элемента. Основная проблема для этой схемы состоит в строгом согласовании работы электронных ключей, поскольку полупроводниковые элементы, изготовленные даже в одной партии, имеют разброс параметров, поэтому очень остро стоит задача согласования их работы по времени. Если один из элементов откроется с задержкой или закроется раньше остальных, то к нему будет приложено полное напряжение плеча, и он выйдет из строя. Такие требования к прецизионному управлению несколько снижают надежность описываемого типа высоковольтных преобразователей.

    Преобразователи имеют одни из лучших удельные массогабаритные показатели, диапазон изменения выходной частоты от 0 до 250-300 Гц, КПД преобразователей достигает 97,5%. Недостатком данных моделей, влияющим на общую стоимость, является обязательное наличие синус-фильтра на выходе преобразователя, обусловленное весьма далекой от синуса формой выходного напряжения тиристорных инверторов. Тем не менее, до появления транзисторных инверторных ячеек, данная схема являлась наиболее распространенной для высоковольтных преобразователей большой мощности.

    3. Транзисторные высоковольтные преобразователи частоты

    Высоковольтный преобразователь частоты TMdrive на IGB-транзисторах для уровня напряжений в 3, 6 и 10 кВ с концепцией « чистой синусоиды» сконцентрировал в себе комплекс высокотехнологичных современных решений.

    3

    Как видно из рис.3 и 4, данный преобразователь частоты состоит из входного многообмоточного трансформатора сухого типа и транзисторных инверторных ячеек, собранных воедино в одной панели инвертора. Все внутришкафные соединения силовых элементов с обмотками входного трансформатора уже выполнены и не требуют дополнительного монтажа.

    Схема построения транзисторных высоковольтных преобразователей частоты (Рис. 4) схожа с предыдущей схемой тиристорного преобразователя, за исключением замены элементов последовательно включенных силовых ячеек на IGB – транзисторы, а также применения специального многообмоточного трансформатора. Использование в ячейках модулей IGBT с номинальным напряжением 1700 вольт позволило уменьшить их количество и повысить общую надежность силовой цепи. Использование для управления 32 битного микропроцессора ( модель Toshiba РР7 ), специально сконструированного для применения в силовой электронике, также уменьшает число компонентов и увеличивает надежность системы управления.

    4 

    Преобразователь частоты TMdrive генерирует малое количество гармоник и в питающую сеть и в цепи питания электродвигателя, в связи с чем, не требует специальных технических мероприятий для подключения к системе электроснабжения (фильтров гармоник и синус - фильтров). Практически идеальная форма синусоиды выходного тока основной гармоники делает возможным подключение к преобразователю частоты любых электродвигателей без дополнительных защитных схем (синус – фильтров). Таким образом, увеличение потерь в электродвигателе из-за присутствия высших частот тока практически не происходит, так как их амплитуды сведены к минимуму, в отличие от преобразователей предыдущих поколений. Отсутствие на выходе преобразователя частоты повышающего трансформатора и синус – фильтра позволяет ему работать в режиме векторного управления двигателем как без датчика скорости, так и с датчиком скорости (по энкодеру или таходатчику). Конечно, подобная опция не нужна для энергосберегающего режима работы с насосно – вентиляторной нагрузкой, но, тем не менее, ранее подобный режим был доступен только у низковольтных преобразователей частоты, а расширение возможной области применения всегда полезно. Преобразователь частоты TMdrive сохраняет работоспособность при кратковременных пропаданиях напряжения, а также глубоких просадках до 10 секунд с подхватом вращающегося двигателя после возобновления входного питания.

    Благодаря использованию на входе многоуровневого трансформатора с вращением фаз вторичного напряжения, коэффициент мощности остается на уровне не менее 0,95. Таким образом, не требуется применения конденсаторных батарей для повышения коэффициента мощности. Преобразователи показывают сохранение коэффициента полезного действия и коэффициента мощности на номинальном уровне при регулировании частоты выходного напряжения до 30% от номинальной частоты. КПД преобразователя частоты TMdrive составляет около 98%, а диапазон регулирования выходной частоты 1 : 50.

    Критерии правильного выбора

    Специалистам нашей компании часто приходится сталкиваться с вопросами клиентов вроде “ А какова стоимость вашего высоковольтного преобразователя в исчислении рублей за киловатт? “. Подобный вопрос может поставить в тупик специалиста любого уровня. Во-первых, подобная “удельная стоимость” сильно разнится в зависимости от номинальной мощности модели инвертора, например стоимость ВПЧ на 500 кВт в подобном исчислении в несколько раз больше, чем “удельная стоимость” преобразователя на 2 МВт. Во-вторых, как именно подсчитывать “удельную мощность”, если один высоковольтный преобразователь управляет группой насосов (ВПЧ TMdrive, в котором реализован так называемый синхронный байпас, может поочередно разгонять и останавливать любой двигатель из группы в 8 насосов)? Суммировать мощности насосных агрегатов и делить на стоимость преобразователя? В-третьих, каким образом при подобном подсчете будут учтены технические возможности преобразователя или его характеристики по надежности и ремонтопригодности? Заложено ли сюда гарантийное и сервисное обслуживание? Кроме того, многие производители ВПЧ вольно или невольно лукавят, включают в “удельную стоимость” только стоимость самого преобразователя частоты, забывая, что возможность его использования без синус - фильтра или фильтра гармоник весьма сомнительна.

    В любом случае, выбор за Вами, и мы надеемся, что он будет правильным!

    Дополнительно

    Дополнительная вкладка, для размещения информации о статьях, доставке или любого другого важного контента. Поможет вам ответить на интересующие покупателя вопросы и развеять его сомнения в покупке. Используйте её по своему усмотрению.

    Вы можете убрать её или вернуть обратно, изменив одну галочку в настройках компонента. Очень удобно.

    • Комментарии
    Загрузка комментариев...
    Назад к списку
    • Все публикации 170
      • Автоматические выключатели 3
      • АСУ ТП 1
      • Бренды 4
      • Генераторы и электростанции 1
      • Датчики давления, энкодер 7
      • Конденсаторные установки 8
      • Мотор-редукторы 6
      • Насосы 15
      • Стабилизаторы 1
      • Станции управления 6
      • Термины 5
      • Термостаты 1
      • Трансформаторные подстанции 2
      • Трансформаторы силовые 12
      • Устройство плавного пуска 13
      • Частотные преобразователи 55
      • Электродвигатели 26
      • Электротехнические шкафы 4
    Подпишитесь на рассылку наших новостей и акций
    Подписаться
    Каталог
    Акции
    Услуги
    Бренды
    Компания
    О компании
    Карьера
    Контакты
    Информация
    Условия оплаты
    Условия доставки
    Гарантия на товар
    Реквизиты
    Политика
    Помощь
    Вопрос-ответ
    Связаться с нами
    +7 (495)775-24-55
    +7 (495)775-24-55
    8-800-700-11-54 Бесплатно по РФ
    E-mail
    zapros@epusk.ru
    Адрес
    108811 г. Москва, Киевское шоссе, 22-й километр, 4, стр. 1, корп. Б, 7 подъезд, офис 802Б (для писем)

       

    Добавить контакты в телефон

    Добавить контакты в телефон

    zapros@epusk.ru
    108811 г. Москва, Киевское шоссе, 22-й километр, 4, стр. 1, корп. Б, 7 подъезд, офис 802Б (для писем)

       

    Добавить контакты в телефон

    Добавить контакты в телефон

    © 2006 —2025 ЭНЕРГОПУСК   Надежность. Точность. Экономия.          
    Информация, размещенная на сайте, не является публичной офертой
    Главная Каталог 0 Корзина 0 Избранные Кабинет 0 Сравнение Акции Контакты Услуги Бренды Отзывы Компания Лицензии Документы Реквизиты Регион Поиск Блог Обзоры