IC693MDL350
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應(yīng)用環(huán)境分析
工藝流程如圖1所示:
圖1 丙烯收集系統(tǒng)工藝流程圖
在實際應(yīng)用中,工頻時每次啟動壓縮機(jī)都是重載啟動,啟動起來十分不容易,同時還給工藝上帶來很大隱患,比如噪音大,啟動電流大,影響設(shè)備壽命、壓力突變等。另外,由于負(fù)載的波動性較大,電機(jī)很少在滿載情況下運行,僅依靠關(guān)出口閥、打回流來調(diào)節(jié)流量,浪費嚴(yán)重,能耗較高,運行十分不經(jīng)濟(jì)。為了解決這一系列問題,通過多方調(diào)研,我廠決定采用高壓變頻器對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速改造。
三、系統(tǒng)方案提出
3.1 變頻調(diào)速原理
按照電機(jī)學(xué)的基本原理,電機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足如下的關(guān)系式:
n=(1-s)60f/ P =n0×(1-s) ………①
式中:P-電機(jī)極對數(shù);f-電機(jī)運行頻率;s-滑差。
從式中看出,電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0正比于電機(jī)的運行頻率(n0=60f/p),由于滑差s一般情況下比較?。?-0.05),電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速n約等于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0,所以調(diào)節(jié)了電機(jī)的供電頻率f,就能改變電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速。
而改變頻率必須改變供電電壓,由交流電機(jī)成立的電磁關(guān)系式:
E=4.44fwΦ ………②
式中:E-電機(jī)電動勢,f-定子頻率,W-繞組系數(shù),Φ-氣隙主磁通。
對異步電機(jī)調(diào)速時,希望主磁通Φ恒定,即U/F保持恒定,所以改變頻率時,供電電壓也應(yīng)跟著變化。
3.2 高壓變頻器技術(shù)路線的選擇
目前,因為功率器件耐壓的限制,高壓變頻器沒有像低壓變頻器一樣,有統(tǒng)一的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。目前,市場上主流的高壓變頻器多采用單元串聯(lián)多電平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示:
圖2變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
由于這種結(jié)構(gòu)是利用低壓功率器件實現(xiàn)高壓,巧妙的避開了電力電子功率器件耐壓不足的問題。同時通過前端的移相變壓器,實現(xiàn)了多脈沖整流,具有對電網(wǎng)諧波污染小的優(yōu)點,有些廠家又把這種變頻器稱為“*無諧波變頻器”。在變頻器的內(nèi)部控制上,利用功率單元輸出波形的移相疊加,形成多電平輸出電壓波形,可以直接適配普通國產(chǎn)異步電機(jī),對電機(jī)的絕緣沒有特殊要求,并且具有脈動轉(zhuǎn)矩小,無共模電壓的明顯優(yōu)點。因為技術(shù)成熟,低壓功率器件易于采購,因此成為市場上的主流方案。通過廠家的介紹和其它兄弟單位的現(xiàn)場考察,我們確定了英威騰研發(fā)、生產(chǎn)的高壓變頻器CHH100產(chǎn)品。
圖4 現(xiàn)場運行的高壓變頻器