AB變頻器公共直流母線和能量回饋方案

1、AB變頻器公共直流母線和能量回饋方案、概述在同一時(shí)刻相鄰變頻器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)有的處于電動(dòng)有的處于發(fā)電狀態(tài)，處于電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)消態(tài)能量，處于發(fā)電狀態(tài)的電機(jī)產(chǎn)生能量，產(chǎn)生的能量要么通過(guò)能耗制動(dòng)以熱量的形式散發(fā)出去，要么通過(guò)能量回饋單元返回電網(wǎng)中去，如果能夠?qū)l(fā)電狀態(tài)電動(dòng)機(jī)的能量直接傳給電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)，那么能耗制動(dòng)所浪費(fèi)的電能或者能量回饋單元的設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用都可以節(jié)省出來(lái)，這就是直流母線產(chǎn)生的初衷。在一套直流母線系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)所需能量大于發(fā)電產(chǎn)生的能量時(shí)，整套系統(tǒng)從電網(wǎng)中吸取能量；當(dāng)短時(shí)間內(nèi)發(fā)電產(chǎn)生的能量大于電動(dòng)所需能量時(shí)，系統(tǒng)中多余的能量還是要靠能耗制動(dòng)或能量回饋單元來(lái)消耗的。在AB變頻器的產(chǎn)品應(yīng)用中，

2、公共直流母有兩種使用方法，一種是公共直流母線方案，使用獨(dú)立的整流單元+獨(dú)立的逆變單元，另一種是公共交流直流母線方案，將各個(gè)獨(dú)立交流變頻器的直流端子直接連起來(lái)。在第一種方案中，我們把整流單元或含有能量回饋功能的整流單元叫做前端，按有無(wú)能量回饋功能把前端分為兩種，沒有能量回饋功能的前端叫NFE(Non-regenerativefrontend),NFE使用二極管或可控硅整流，有能量回饋功能的前端叫做AFE(Active-regenerativefrontend),AFE使用IGBT整流。AB的NFE有兩種，使用二極管的20T系列和使用可控硅的20S系列，AFE是使用IGBT的1336R系列。AB變

3、頻器中可以用于公共直流母線的有PF40P、PF700和PF700S三個(gè)系列NFE前端1、20T系列20T系列有兩款產(chǎn)品，輸入電壓分別是240-480VAC和500-600VAC,直流母線電流都是120A,當(dāng)輸入電壓為380VAC時(shí)，直流母電壓為510VDC。20T產(chǎn)品列表如下：W入電壓1直流母線電流直流母線電流240-480VAC325-650V120A500-600VAC675-810V120A注：直流母線電壓=輸入電壓X1.3520T的結(jié)構(gòu)框圖如下:T0Inconing-3。TOFarthGrcund由上圖可知，整流單元中己經(jīng)內(nèi)置了雙直流電抗器，用于滿足二類EMC電磁干擾要求（工業(yè)環(huán)境）的

4、RFI濾波器，用于削弱直流母線過(guò)電壓的阻容耦合電路，用于輸入過(guò)電壓保護(hù)的壓敏電阻，和過(guò)熱保護(hù)的熱敏繼電器。20T可以單獨(dú)使用，也可以并聯(lián)使用，最多可以使用兩個(gè)20T前端并聯(lián)組成240A,輸出功率120KW的前端。20T單獨(dú)使用方案如下，輸入電抗器一般為3%阻抗：兩個(gè)20T并聯(lián)使用方案如下:PovrInput2、20S系列20S產(chǎn)品列表如下:輸入電壓直流母線電壓直流母線電流400/480VAC540/650V400A,600A,1000A600/690VACr675/930V1000A+DC整流單元已經(jīng)內(nèi)置輸入交流和輸出直流熔斷器。400A和600A的整流單元不可以并聯(lián)使用。單獨(dú)使用時(shí)400A的

5、整流單元最大輸出功率200KW,600A的整流單元最大輸出功率300KWo1000A的整流單元有三種，獨(dú)立單元、并聯(lián)主機(jī)和并聯(lián)從機(jī)，所需直流母電流小于1000A時(shí)可以使用獨(dú)立單元或并聯(lián)主機(jī)，不可以使用并聯(lián)從機(jī)。當(dāng)所需直流母線電流大于1000A時(shí)使用一臺(tái)并聯(lián)主機(jī)+N臺(tái)并聯(lián)從機(jī)（N小于等于4）,最多可以使用一臺(tái)并聯(lián)主機(jī)帶四臺(tái)并聯(lián)從機(jī)組成4750A的前端供電能力。1000A的并聯(lián)主機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如下:丁口101>*Ft丁10施Th2¥E變AscyvmFfdeG冊(cè)DriwrX6onthfrMa*跖t(Rgtrc2.3orprcioccSlavei400A、600A和1000A的整流單元單機(jī)

6、應(yīng)用方案如下:3'PhaseReactor1000A的并聯(lián)從機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如下:©小-Cr-Cy!_"JL.Jj?.J4=B=L江1：11bd2一PE1Ii才三三+DC也一人一迎1000A單元多機(jī)并聯(lián)方案如下:XTSPhiiseR&actor3-PhaseReactcrSCABusSup內(nèi)3-PhaseReactor主機(jī)Rowerflaion口三、AFE前端AFE前端只有一種產(chǎn)品，就是1336R系列，1336R有兩種工作模式，一種是AFE方式（整流+能量回饋模式），另一種是能量回饋模式，就是說(shuō)1336R可以作為變頻器能量回饋單元使用。1336R帶有英文操作面板，

7、操作面板與1336系列變頻器是通用的；1336R還有Scanport網(wǎng)絡(luò)接口，可以接入現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，它的網(wǎng)絡(luò)接口特性和相關(guān)產(chǎn)品與1336系列變頻器是通用的。1336R產(chǎn)品列表如下：輸入電壓直流母線電壓直流母線電流380-480VAC510-650V48A,78A,180A1336R可以單獨(dú)使用，也可以多機(jī)并聯(lián)使用以組成輸出電流更大的前端。1336R單機(jī)應(yīng)用方案如下:c*errp門口1-n3時(shí)l-eL%knot4/»i/4/PgwRIo7W門用國(guó)。y、(M3vv1336R多機(jī)應(yīng)用方案如下:I336RPEdur裝3-RiassSource3%ReactorComtnonModeReact

8、or在每個(gè)1336R的直流輸出端串入共模電抗器以利于各個(gè)1336R之間的電流分配。四、公共交直流母線方案可以將各個(gè)變頻器的直流端直接連起來(lái)，構(gòu)成公共交直流母線方案。不帶制動(dòng)的公共交直流母線:3-PhasaDC+BR1BR20ODC+BRTBFL2DC-DC4BH1BR2DC-在公共交直流母線的各個(gè)變頻器功率不同時(shí)，建議在各個(gè)變頻器的直流端串接反向并聯(lián)的的二極管串。五、公共直流母線中的能耗制動(dòng)1、公共直流母線中使用外置能耗制動(dòng)組件A、二極管前端阻容耦合電路用于限制過(guò)電壓OB、可控硅前端3-Pha$eSource-一缶-=Rtaclort>c+gTLTLBrakingUnit1336WL一B

9、R連續(xù)制動(dòng)電流大于直流母線中最大變頻器額定電流的150%時(shí)，在直流母線中并聯(lián)電容。2、公共直流母線中使用內(nèi)置制動(dòng)單元和外置制動(dòng)電阻3-PhaseSource令3-PhaseReactor制動(dòng)電阻接在最大的變頻器上。3、在公共交直流母線中使用外置能耗制動(dòng)組件bakingUnit13%皆阻容耦合電路用于限制過(guò)電壓。制動(dòng)單元靠近最大的變頻器，如變頻器功率一致，靠近制動(dòng)最頻繁的變頻器。4、在公共交直流母線中使用內(nèi)置制動(dòng)單元和外置制動(dòng)電阻3-PhaseSource制動(dòng)電阻接在功率最大的變頻器上。六、能量回饋單元1336R既可以作為AFE前端（整流+能量回饋模式）使用，也可以做為專門的能量回饋單元使用,336R的工作模式通過(guò)操作面板來(lái)選擇。1、一對(duì)一方式一臺(tái)1336R對(duì)一臺(tái)變頻器2、一對(duì)多方式一臺(tái)1336R對(duì)多臺(tái)變頻器注意圖中二極管的方向。nTIWTnui七、注意事項(xiàng)1、當(dāng)直流母線中的逆變單元或變頻器之間功率相差很大（一般在五個(gè)功率檔以上）時(shí)，注意以下幾點(diǎn)：A、前端或能量回饋單元應(yīng)該靠近最大的逆變單元或變頻器；B、在最大的逆變單元或變頻器的直流輸入端并聯(lián)電容或反向二極管。參考資料1、«ACDrivesinCommonBusConfigurations»,介紹AB的直流母線方案2、«CommonDCBus»,AB直流母線產(chǎn)品選型3、«