公共直流母线主要应用于多电机传动系统中,用于控制调速系统的高精度,同时将系统在制动过程中产生的再生能源加以合理利用和回收。
公共直流母线原理
公共
直流母线采用单独的整流/回馈装置,为系统提供一定功率的直流电源,调速用
逆变器直接挂接在直流母线上。当系统工作在电动状态时,逆变器从母线上获取电能;当系统工作在发电状态时,能量通过母线及回馈装置直接回馈给电网,以达到节能、提高设备运行可靠性、减少设备维护量和设备占地面积等目的。
公共直流母线控制系统的架构
整流/回馈单元
1、整流/回馈单元把交流电源转换为电压稳定的直流电源,即使在
逆变器能量回馈到电网时,该电压在规定范围内仍保持恒定;
2、整流/回馈单元的功率部分一般由2个反并联晶闸管桥组成,可在输入端电网和逆变器中间回路之间整流和回馈。
3、回馈单元可分为通过
自耦变压器的能量回馈和不通过自耦变压器的能量回馈两种方式。
(1)通过自耦变压器的能量回馈可提高回馈支路中的电源电压,目的是在能量回馈过程中不必降低中间回路电压,使得逆变器能够获得一个较恒稳的直流电源;
(2)不通过自耦变压器的
能量回馈实际上是保持系统一直处在回馈状态,在整流过程中依靠持续降低具有相角控制的中间回路的电压来实现;
逆变单元
逆变单元把电压稳定的直流电源转化为电压、频率可调的交流电源,以满足电机平滑调速的目的。
公共直流母线的作用
提升系统的安全性
以低压传动技术中的同步程序为例,当需要同步运行的
变频器出现不同步时候,转的快的电机就会拉动转的慢的电机,这个时候滞后的电机处于发电状态,这个回路电势必会产生很大的电流强度,对电机有损害。此时,可将这些变频器的直流母线接在一起,进而提升了系统的安全性。
便于维修
在维修或检修的时候,用来测量变频器各部分是否有电流通过,电压是否正常等等。比如:在整流部分测量到母线两端电压为500v,说明电源部分正常供电;变频器工作后,测量到母线两端电压与设定频率对应正确,说明变频器正常工作等等;
公共直流母线使用场合
1、公共直流母线最适合比例连动多台控制,可以驱动三相永磁同步电机;
2、在比例连动或有能量反馈的负载,如:油田瞌头机、拉丝机、起重机、比例连动控制系统等负载,一般使用变频器驱动都需增加反馈电网的装置或制动电阻,否则无法顺利使用。
公共直流母线特点
1、系统用电效率最高;
2、电机反馈能量可以被利用;
3、瞬间停电不会跳脱停机.;
5、电网谐波较低;
6、可以急降速;
7、允许频繁起动操作;
8、电机功率无须相同。
公共直流母线使用注意事项
1、
逆变器需共享整流装置,此整流装置为共用直流母线专用装置;
2、逆变器尽量安装在一起,避免远距离配线,最好在同一个电气房;
3、逆变器每一台都必须另外作隔离保护装置;
4、不能使用一般变频器作公共直流母线使用,否则会有炸机的危险;
5、电机M1~M4的容量功率可以不必相同,但必须考虑停机时能量反馈能否被用掉。
6、一般运转台数在4~12台(电机功率可以不相同)一组公共直流母线为佳;
7、逆变器可以驱动
永磁同步电机,解决起动的冲击问题。