根據(jù)用戶的要求和我們所了解的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，
我們將該提升系統(tǒng)的以下方案進(jìn)行綜合設(shè)計(jì):
按照電壓等級(jí)，本系統(tǒng)劃分為傳動(dòng)部分和控制部分。
傳動(dòng)部分主要由ISU(IGBT供電單元)、以及多個(gè)INU(逆變單元)組成。控制部分主要由ACU(輔助控制單元)ICU(進(jìn)線控制單元)和DCU(傳動(dòng)控制單元)組成。
3.1傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)中包括5個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)，分別由不同容量的變頻器進(jìn)行控制。應(yīng)用中用到的規(guī)格為ACS800-R7i和ACS800-R8i兩種不同的模塊。各模塊內(nèi)部功率電感元件均為IGBT。其選型參考范圍為:
R7i:55-1功率電感器制作60kW380-690V
各傳動(dòng)點(diǎn)由其各自的控制單元來控制，并且由PLC或上位機(jī)通過通訊器件進(jìn)行協(xié)調(diào)控制以達(dá)到應(yīng)用目的。
由于應(yīng)用對(duì)象——提升系統(tǒng)的四象限運(yùn)行的特殊性，系統(tǒng)可以將電機(jī)在發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生的電量回饋到電網(wǎng)中去，以達(dá)到節(jié)能的目的。在此運(yùn)行狀態(tài)下，電路運(yùn)行狀態(tài)相反。
變頻器容量的選定一般要滿足表1所列的要求。
式中:Pm-負(fù)載要求的電動(dòng)機(jī)軸輸出，(kVA);
VN-額定輸出電壓(V);
IN-額定輸出電流(A）;
η-電機(jī)效率;
k-電流波形補(bǔ)償系數(shù);
-電機(jī)的功率因素。
選用的變頻器的容量要比電機(jī)的額定容量大一檔。
3.2供電單元選型及設(shè)計(jì)
(1)濾波器單元(LCL)
LCL濾波器單元由兩個(gè)規(guī)格為R8i的濾波器模塊組成。主要用來對(duì)電路輸入端的高頻和中頻信號(hào)進(jìn)行濾波，同時(shí)也可以防止電路中的高頻開關(guān)信號(hào)進(jìn)入電網(wǎng)。該模塊主要由電感和電容構(gòu)成。電感用于平波，電容用于過濾高次諧波。
(2)IGBT供電單元
IGBT供電單元是整流部分的核心部件。其主要功能是將來自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為變頻器可用的中間直流電。IGBT元件的觸發(fā)和關(guān)斷由控制部分的RMIO模壓電感器生產(chǎn)廠板進(jìn)行控制。整流部分按功率電感器生產(chǎn)商照逆變部分同時(shí)工作時(shí)的最大功率來選擇容量。
本系統(tǒng)中整流部分采用的IGBT整流模塊為ACS800-204-1510-5
IGBT供電單元包括一個(gè)IGBT供電模塊,一個(gè)進(jìn)線濾波器(LCL濾波器),交流和直流熔斷器及其他可選設(shè)備。IGBT供電模塊將輸入的三相交流電變?yōu)橹绷麟娤騻鲃?dòng)單元中間直流回路供電。進(jìn)而，中間直流回路向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的逆變器供電。中間直流回路可以接入多個(gè)逆變器(又稱多傳動(dòng))。線路濾波器(LCL)用來抑制交流電壓畸變和電流諧波。IGBT供電單元是一個(gè)四象限脈沖整流器,四象限脈沖整流器可以向中間直流回路供電，也可以將中間直流回路的能量回饋回電網(wǎng)。一般情況下，四象限脈沖整流器將中間直流回路的電壓控制在輸入線電壓峰值以下。通過對(duì)一個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，可以使中間直流電路的電壓更高，以減少電網(wǎng)電壓擾動(dòng)對(duì)傳動(dòng)裝置的影響。
