產(chǎn)品頻道

眾所周知，由于元器件的技術(shù)水平所限，不可能直接采用逆變技術(shù)解決高壓領(lǐng)域的變頻調(diào)速問題，因此，高壓變頻器的技術(shù)研究與應(yīng)用一直滯后于高壓交流電動(dòng)機(jī)的發(fā)展速度。 最早將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到高電壓領(lǐng)域的是“高—低—高”原理的技術(shù)方案，即將所用的高壓電先通過變壓器降壓，在低電壓區(qū)段進(jìn)行整流逆變，然后通過變壓器將經(jīng)過變頻的低電壓升回到所需高電壓，以實(shí)現(xiàn)高電壓區(qū)段的變頻調(diào)速。但是“高—低—高”的技術(shù)方案有幾個(gè)嚴(yán)重的缺陷：1、降壓只解決了元器件的耐壓?jiǎn)栴}，而低壓區(qū)段的電流會(huì)大大增加，大功率的高壓變頻器不易制造，并且從未涉足過10kv的領(lǐng)域；2、兩臺(tái)變壓器，使制造成本大大提高并且設(shè)備體積龐大; 3、由于降壓變壓器后面聯(lián)接的是整流器，所以向電網(wǎng)回饋的諧波很大，對(duì)電網(wǎng)造成了污染，必須大功率的電抗器，而且向被控電機(jī)輸送的諧波也很高；4、全部的逆變過程只是一個(gè)低壓變頻器，即使一個(gè)部分發(fā)生故障，整機(jī)都得退出工作 1995年，中國(guó)人首先發(fā)明了“串聯(lián)疊加”原理的高壓大功率交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速裝置（專利號(hào)：ZL95119585.9）。 “串聯(lián)疊加” 的原理是通過輸入隔離（切分）變壓器將高電壓切分成若干份低電壓，在每個(gè)低壓?jiǎn)卧M(jìn)行整流逆變，再將若干個(gè)逆變好的低壓?jiǎn)卧?lián)疊加成所需的高壓?jiǎn)卧?，所以不?huì)增加低壓區(qū)段的電流。 “串聯(lián)疊加”原理的高壓大功率變頻調(diào)速裝置較好地克服了“高—低—高”方案所存在的缺陷：首先，采用“串連疊加” 的原理不僅省去了輸出用的升壓變壓器，還使輸出側(cè)的諧波減少到3%以下；更重要的是“串聯(lián)疊加”先通過輸入隔離（切分）變壓器，將高電壓切分成很多個(gè)低壓側(cè)繞組，這樣就可以將切分變壓器制造成移相變壓器，極大地減少了向電網(wǎng)回饋的諧波，一般都在3%以下。這種技術(shù)原理和技術(shù)方案提出了一種解決了高壓領(lǐng)域變頻調(diào)速問題的更加理想的途徑。從1996年開始，“串聯(lián)疊加”原理的高壓變頻技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，目前已成為全世界高壓變頻器產(chǎn)品的主流技術(shù) 。 盡管傳統(tǒng)的“串聯(lián)疊加”原理的高壓變頻器以其優(yōu)勢(shì)目前已成為全世界高壓變頻器產(chǎn)品的主流產(chǎn)品。但是： 1、傳統(tǒng)的“串聯(lián)疊加”原理高壓變頻器的設(shè)備比較復(fù)雜、體積大、一般都在5——-6M長(zhǎng)，對(duì)于很多改造項(xiàng)目實(shí)施有一定的困難； 2、高壓大功率機(jī)電設(shè)備的電流大，溫升較高，必須對(duì)功率元器件進(jìn)行良好的通風(fēng)散熱。而在我國(guó)南方大部分地區(qū)，夏季的環(huán)境溫度都會(huì)在40℃左右，通風(fēng)已起不到散熱的作用；而且通風(fēng)和防塵又是一對(duì)很難解決的矛盾。所以傳統(tǒng)的高壓變頻器在高粉塵、高濕度、高氣溫及腐蝕性氣體的環(huán)境中不能安全的使用； 3、大多數(shù)傳統(tǒng)的“串聯(lián)疊加”原理的高壓變頻器采用單片機(jī)作為控制程序的核心器件，單片機(jī)的抗干擾性比較差，而使用高壓變頻器的大都是用電情況復(fù)雜的“工業(yè)環(huán)境”，干擾比較大；另外單片機(jī)也不適合長(zhǎng)時(shí)間不間斷的運(yùn)行。所以，早期的傳統(tǒng)的“串聯(lián)疊加”原理的高壓變頻器，經(jīng)常由于程序紊亂而發(fā)生故障，甚至出現(xiàn)事故； 4、傳統(tǒng)的“串聯(lián)疊加”原理的高壓變頻器，設(shè)備比較復(fù)雜，電纜多，再加上是價(jià)格比較貴的綜合技術(shù)產(chǎn)品，很難實(shí)現(xiàn)由用戶進(jìn)行的“現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)”； 5、大多數(shù)傳統(tǒng)的“串聯(lián)疊加”原理的高壓變頻器采用的是PWM技術(shù)，一般有2.5KHz左右的基頻，功耗和溫升都比較高，IGBT的壽命自然也就比較短； 6、因?yàn)榇?lián)疊加”原理的高壓變頻器的操作比較復(fù)雜，事故率也就比較高。通過10幾起事故的處理和事故原因的分析發(fā)現(xiàn)，絕大部分的事故是由于操作期間的誤操作或電腦以及器件的誤動(dòng)作而導(dǎo)致的。 所以，在推薦和選用高壓變頻器的時(shí)候，一定不要僅僅考核其業(yè)績(jī)的多少，業(yè)績(jī)的多與少并不能真實(shí)的反映生產(chǎn)廠的產(chǎn)品技術(shù)水平。一定要對(duì)上述的“缺陷”有解決的措施， 山東點(diǎn)石節(jié)能科技開發(fā)有限公司自主開發(fā)成功的TS-HVAF型“串聯(lián)疊加”高壓變頻器，實(shí)現(xiàn)了高壓變頻器產(chǎn)品的重大技術(shù)突破，克服了傳統(tǒng)觀念高壓變頻器存在的缺陷。 一、極大的拓展了高壓變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域：采用了全密閉熱交換技術(shù)（專利申請(qǐng)?zhí)枺?00410080498.3 和200620012395.8），不與外界環(huán)境直接進(jìn)行空氣交流，徹底克服了傳統(tǒng)高壓變頻器在高溫、高濕、高腐蝕性氣體、高粉塵、防爆等環(huán)境中不能安全使用的缺陷。更重要的是：由于使用的是制冷型熱交換器，可以將高壓變頻器功率單元柜內(nèi)的溫度，控制在電子元器件特別是半導(dǎo)體的最佳工作溫度，在這個(gè)溫度下電子元器件運(yùn)行的更安全，過載能力能得到了充分的發(fā)揮，使用壽命也大大延長(zhǎng)，極大的提高了高壓變頻器的品質(zhì)。 二、開關(guān)器件的負(fù)荷及能耗最低，使用壽命最長(zhǎng)： TS-HVAF型高壓變頻器用脈動(dòng)直流疊加原理（最高頻率50Hz）代替了傳統(tǒng)的PWM（一般有2.5KHz左右的基頻）技術(shù)，這樣不僅大大減少了輸出的諧波，更主要的是大大降低了開關(guān)器件的開關(guān)頻率和負(fù)荷，減少了開關(guān)器件的能耗，使高壓變頻器的運(yùn)行更加安全可靠，同時(shí)也延長(zhǎng)了開關(guān)器件（IGBT）的使用壽命。 三、抗干擾能力大大提高，控制程序最穩(wěn)定： 在TS-HVAF型高壓變頻器的中央控制系統(tǒng)中用大規(guī)模集成電路取代了傳統(tǒng)的高壓變頻器中的單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了“軟件問題硬件處理”，將全部的控制程序固化在“硬件”里面，在任何情況下—-包括上位機(jī)和中央控制系統(tǒng)掉電或損壞，也不會(huì)出現(xiàn)程序紊亂、死機(jī)等現(xiàn)象，高壓變頻器仍可以在原工況狀態(tài)繼續(xù)安全運(yùn)行。并且極大的提高了抗干擾能力，使設(shè)備的運(yùn)行更加安全、穩(wěn)定和可靠。 四、運(yùn)行更加安全、可靠，實(shí)現(xiàn)小故障可以安全運(yùn)行： 由于控制程序的穩(wěn)定可靠，使得TS-HVAF型高壓變頻器可以在傳統(tǒng)高壓變頻器的基礎(chǔ)上增加切分和疊加單元數(shù)，并配以“波形連續(xù)變換”技術(shù)，一旦個(gè)別功率單元出現(xiàn)故障，輸出電壓的損失比較小，仍能夠維持較高功率的運(yùn)行，即可以在46Hz（10KV，47Hz）及以下頻率繼續(xù)安全運(yùn)行。這就是說，TS-HVAF型高壓變頻器即便出現(xiàn)一些故障，也基本能夠滿足一般用戶的正常使用。 五、整機(jī)最簡(jiǎn)捷，大故障可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)： TS- HVAF型高壓變頻器的柜內(nèi)主電路無電線、電纜，極大的減少了接線電阻和可能的故障點(diǎn)，整機(jī)布局簡(jiǎn)捷、清晰，大大提高了高壓變頻器整機(jī)的可靠性。整機(jī)單元化，更換一個(gè)功率單元只需勞動(dòng)7個(gè)羅絲，10分鐘內(nèi)即可完成，在故障提示系統(tǒng)的提示下，完全可以實(shí)現(xiàn)用戶的現(xiàn)場(chǎng)自我維護(hù)和檢修。 六、產(chǎn)品的出廠檢驗(yàn)最有效： TS-HVAF型高壓變頻器唯一實(shí)現(xiàn)了整機(jī)運(yùn)輸，不僅安大大縮短了現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試的時(shí)間，將因安裝、調(diào)試造成的停產(chǎn)損失降到最低；更重要的是高壓變頻器在生產(chǎn)廠所作的全部調(diào)試和檢驗(yàn)更加真實(shí)、可靠和有效。 七、最完善的防誤操作系統(tǒng)，唯一可以進(jìn)行防誤操作驗(yàn)收的高壓變頻器： 根據(jù)用戶提出的要求以及現(xiàn)場(chǎng)使用的實(shí)際情況，TS-HVAF型高壓變頻器可以設(shè)置比較完善的防誤操作系統(tǒng)，保證最大限度的避免由于操作人員誤操作而發(fā)生故障的可能，TS-HVAF型高壓變頻器是唯一主動(dòng)提出可以簽定“防誤操作協(xié)議”并在設(shè)備驗(yàn)收時(shí)進(jìn)行防誤操作試驗(yàn)的高壓變頻器產(chǎn)品。 TS-HVAF型TS-HVAF/R型高壓變頻器的研制成功，可以說是高壓變頻調(diào)速領(lǐng)域的一次革命，極大地提高了高壓變頻器使用的可靠性、安全性，適用性，最大限度地滿足了用戶的需求，使高壓變頻器能夠在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)高壓大功率電機(jī)的變頻調(diào)速改造，必將起到積極的促進(jìn)作用