Преобразователи частоты серии RU-DRIVE VFD реализованы по схеме многоуровневого инвертора напряжения с интегрированным многообмоточным фазосдвигающим трансформатором.
Первичная обмотка многообмоточного фазосдвигающего трансформатора сухого типа подключается непосредственно к трехфазной сети. Трансформатор осуществляет преобразование напряжение сети в систему трехфазных напряжений, сдвинутых друг относительно друга по фазе. Номинальное напряжение вторичных обмоток трансформатора - 710В. Каждая вторичная обмотка трансформатора сдвинута по фазе и питает свою силовую ячейку.
Топология преобразователя частоты
Принцип формирования выходного напряжения
Выходное напряжение RU-DRIVE VFD формируется путем суммирования выходных напряжений силовых ячеек на основе IGBT-модулей низкого напряжения, соединенных друг с другом последовательно и равных по количеству для каждой фазы.
Количество используемых силовых ячеек определяется необходимым напряжением на выходе преобразователя частоты.
|
Номинальное напряжение ПЧ, кВ
|
Количество силовых ячеек на фазу
|
|
3
|
3
|
|
3,5
|
4
|
|
4,16
|
4
|
|
6
|
5
|
|
6,6
|
6
|
|
10
|
8
|
|
11
|
9
|
|
13,8
|
11
|
Векторная диаграмма формирования фазного и линейного напряжения на выходе
на примере преобразователя частоты на напряжение 6кВ
Влияние на питающую сеть
Использование входного силового многообмоточного фазосдвигающего трансформатора и многопульсной схемы выпрямления, позволяет реализовать гальваническую развязку силовых ячеек с питающей сетью и обеспечивает малые гармонические искажения входного тока и напряжения.
Каждая силовая ячейка представляет собой 6-импульсный неуправляемый диодный выпрямитель. Конфигурация преобразователя частоты серии RU-DRIVE VFD включает в себя от 3 до 11 последовательно соединенных силовых ячеек на фазу.
Таким образом расчетная конфигурация выпрямителя:
Количество силовых ячеек на фазу
|
Конфигурация выпрямителя (пульсность)
|
|
3
|
18
|
|
4
|
24
|
|
4
|
24
|
|
5
|
30
|
|
6
|
36
|
|
8
|
48
|
|
9
|
54
|
|
11
|
66
|
Величина коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и тока соответствует самым строгим требованиям стандарта IEEE519-1992 на содержание гармоник в силовых электрических системах.
Форма напряжения и тока на входе ПЧ, при 30-ти пульсной схеме выпрямления
Влияние выходного напряжения ПЧ на двигатель
Использование многоуровневой схемы формирования выходного напряжения позволяет:
- Обеспечить низкий уровень выходных гармоник и практически синусоидальную форму выходного напряжения, без применения выходного фильтра.
- Исключить нагрев двигателя, вызываемый гармоническими составляющими.
- Снизить колебания крутящего момента на валу электродвигателя.
- Обеспечить низкое значение dU/dt и малый шаг формирования кривой напряжения, и как следствие, малое воздействие на двигатель и изоляцию кабеля.
- Формировать высокое напряжение на выходе преобразователя частоты без повышающего трансформатора.
Форма напряжения и тока на выходе ПЧ
