Преобразователи частоты

ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА

RU-DRIVE VFD (Variable Frequency Drives System) – Это универсальные преобразователи частоты, предназначенные для управления частотой вращения трехфазных асинхронных и синхронных двигателей мощностью от 200 кВт до 28 МВт и с номинальным напряжением от 3.0 до 13,8 кВ
Управление частотой вращения осуществляется за счет создания, на выходе устройства, напряжения заданной частоты и амплитуды.


 

ПРИНЦИП РАБОТЫ

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
3,3 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
 

 

КОНСТРУКЦИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

 Преобразователь частоты RU-DRIVE VFD состоит из: секции трансформатора, секции управления и секции силовых ячеек.

  • Секция трансформатора

Предназначена для установки многообмоточного фазосдвигающего трансформатора, а также клемм подключения силового питания и электродвигателя. В зависимости от мощности для охлаждения трансформатора на крыше секции устанавливается два и более вытяжных вентиляторов.

  • Секция управления

Содержит компоненты для управления преобразователем частоты, имеет сенсорную панель для отображения рабочих параметров и ввода управляющих воздействий.

Управление и контроль над процессом формирования выходного напряжения осуществляется высокоскоростным контроллером. Контроллер формирует сигналы управления силовыми ячейками в соответствии с заданным алгоритмом, обрабатывает сигналы с датчиков тока и напряжения, обеспечивает самодиагностику, защиту и аварийное отключение преобразователя частоты.

  • Секция силовых ячеек 

Служит для размещения силовых ячеек. Силовые ячейки устанавливаются на шасси для удобства монтажа/демонтажа и локального ремонта. Все силовые ячейки идентичны. Каждая силовая ячейка гальванически изолирована от шкафа управления.

Управляющие и контрольные сигналы передаются по оптоволоконной связи, что позволяет обеспечить высокую помехозащищенность системы управления. Для охлаждения силовых ячеек на крыше секции устанавливается вытяжные вентиляторы.

 


 

ФУНКЦИИ

  • Плавное регулирование скорости вращения электродвигателя​.

  • Плавный пуск/останов двигателя.

  • Автоматическое регулирование технологического параметра в требуемом диапазоне с использованием встроенного ПИД-регулятора.

  • Скалярное управление.

  • Векторное управление с датчиком обратной связи/ без датчика обратной связи.

  • Возможность пуска на вращающийся двигатель.

  • Эффективная система защит.

  • Автоматическая самодиагностика.

  • Аварийная звуковая и световая сигнализация.

  • Отображение состояние оборудования во время работы.

  • Местное/Дистанционное управление преобразователем частоты.

  • Работа при пониженном напряжении сети.

  • Восстановление работы после падения напряжения.

  • Обход резонансных частот.

  • Управление «ведущий-ведомый».

  • Реверс направления вращения двигателя.

Дополнительные функции (опционально):

  • Управление синхронным двигателем.

  • Четырехквадрантное управление (Рекуперация электроэнергии в сеть).

  • Каскадный частотный пуск нескольких агрегатов с последующим переводом их на питающую сеть (Синхронизация на Сеть).

  • Подхват электродвигателя, работающего от сети, с последующим его управлением от преобразователя частоты (Синхронизация на ПЧ).

 

ДОСТИГАЕМЫЙ ЭФФЕКТ

  • Экономия электроэнергии.

  • Исключение просадок напряжения при пуске механизмов.

  • Уменьшение эксплуатационных расходов и производственных потерь.

  • Увеличение межремонтного цикла механизмов и электрооборудования.

  • Увеличение срока службы трубопроводной арматуры, уменьшение риска порывов трубопроводов.

  • Повышение качества ведения технологии за счет исключения человеческого фактора.

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ


 

Мокшин Алексей Анатольевич

Руководитель направления

 +7 (8552) 399-802

 +7 960 062 31 40

 mokshinaaru-drive.com