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高效低耗 穩定可靠丨偉創AC800系列變頻器為磁懸浮發電機提供可靠驅動

  • 發布時間:2022-07-01
  • 發布者: 本站
  • 來源: 原創
  • 閱讀量:
  在國家雙碳戰略持續推動下,節能降耗、綠色低碳已成為社會經濟發展的主流趨勢,磁懸浮ORC發電系統,作為一種新型環保的發電設備,目前備受市場青睞,已被廣泛應用于生物質能發電、地熱能發電、工業廢熱發電等領域。
  由于磁懸浮發電機是采用原動機帶動發電機轉子高速運轉,在實際應用中,定子側產生的電壓幅值頻率和相位,都無法直接滿足能量上傳電網的需求,這就對驅動端
  的系統控制提出了很高的要求。
  偉創電氣依托多年累積的變頻器研發技術優勢和豐富的行業應用經驗,推出全新一代AC800系列四象限變頻器,不僅可以在驅動端為磁懸浮發電機提供高精度、高速
  度和高穩定性的控制,而且調試也更加方便快捷。
  近期根據某設備廠的實際應用場景,偉創電氣為其提供AC800-S75-T4-0104型變頻器綜合解決方案,很好的解決了客戶以往使用過程中的技術難題,完全滿足了磁

  懸浮發電機發電的應用需求。

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  客戶需求
  ●變頻器適用于額定轉速42000r/m(700Hz)的高速永磁發電機并支持最高55kW、800Hz的發電工況。
  ●機側全轉速范圍實現無速度傳感器控制,并具備零轉速啟動及額定轉速投切兩種功能。
  ●網測配備LCL電抗器,且滿足電網公司對逆變器接入配電網的技術要求。
  ●具有開關量輸入4路、繼電器輸出2路、集電極開路輸出2路、AI2路、AO2路(4-20mA)、485(MODBUS-RTU)等對外接口。
  ●具備兩種工作方式:
  (1)利用原動力驅動磁懸浮發電機啟動,達到額定轉速,待發電機啟動到額定轉速,變流器投切使用,利用變頻器進行電能回饋至電網;
  (2)利用變流器啟動發電機,達到額定轉速后,逐漸加入原動力,變流器由電動轉為發電。
  偉創電氣
  AC800-S75-T4-0104型綜合解決方案
  直擊客戶使用需求
  現場的高速永磁發電機工作流程如下圖所示,通過降溫使低壓有機工質蒸汽變為低壓液態有機工質,再經過工質泵使之轉為高壓液態有機工質,然后再以余熱的

  形式使高壓液態有機工質轉化為高溫高壓有機工質蒸汽,以此作為原動力來驅動高速永磁發電機,發出來的高頻電能經變頻裝置轉化為電網可吸收利用的工頻電能。

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  偉創電氣提供的AC800系列變頻器,帶動高速永磁電機在發電狀態下工作產生的電能,可以從AFE有源前端回饋到電網,THD低,功率因數高,滿足并網需求。該方案完全能夠滿足客戶對于磁懸浮發電機的技術要求。

  磁懸浮發電機采用380V供電系統,如下圖所示,兩種工作方式,第一種為原動力驅動磁懸浮發電機。第二種為電網電壓經過AFE有源整流模塊將交流電轉換為直流電傳送至直流母線,隨后通過直流母線分配給逆變模塊,逆變模塊驅動磁懸浮發電機。

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  第一種工作方式
  當利用原動力驅動磁懸浮發電機啟動時,電機轉子旋轉,切割磁力線產生電流,當電機達到額定轉速后,變頻器投切使用,利用變頻器將發電產生的電能通過AFE
  有源整流直接回饋到電網。
  第二種工作方式
  啟動變頻器時,會在電機定子側的三相繞組中通入勵磁電流,產生磁場,電機轉子導體切割磁場產生感應電流,電機處于發電狀態,逐漸加入原動力,變頻器由電
  動轉為發電,將發電產生的電能通過AFE有源整流直接回饋到電網。

  方案核心優勢

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  AC800系列工程多機傳動變頻器,是偉創電氣匠心打造的高性能、高端變頻器,可滿足企業多樣化的場景應用功能需求,具有節能效果提升明顯、全覆蓋的環
  境適應力等諸多優勢。
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  優異的控制性能
  1、采用ARM+FPGA雙芯片控制架構平臺,確保驅動系統卓越的動態響應能力和控制精度。
  2、調速范圍廣,可有效驅動最高轉速達42000r的高速磁懸浮電機。
  3、卓越的弱磁算法,保證高速磁懸浮電機高速弱磁可靠運行。
  4、回饋電網諧波小,采用AFE全控整流方式,確保回饋到電網的諧波不超過3%,完全符合GBT14549-93相關標準。
  方便快捷的調試工具
  適應使用工況的調試上位機,多樣化圖形顯示界面。方便快捷的多功能液晶鍵盤,可實現手持端設備簡易便捷調試,支持參數拷貝和恢復。
  模塊化設計
  濾波、整流、逆變、制動都是獨立、標準的模塊,采用共直流母線方案,節省能量需求(5%-30%),同時支持多模塊并機,實現大功率輸出。
  豐富的擴展接口
  VCU支持多種擴展模塊,包含TTL、HTL、UVW、正余弦、旋變等編碼器模塊,支持Modbus、Profibus-DP、Profinet、EtherCAT等現場總線模塊,IO擴展
  模塊等,根據客戶使用進行適配。
  多重故障處理和保護手段
  系統多達30種的設置保護手段以及通信異常故障監控功能;另標配STO安全力矩中斷功能,通過封鎖IGBT驅動脈沖斷開電機電源,防止電機意外啟動,保證人
  員與設備安全。
  現場應用實踐證明,AC800系列四象限變頻器在充分發揮磁懸浮發電機工作性能的同時,節能效果和專用功能很好的滿足了客戶需求。未來,偉創電氣將繼續
  憑借在工控行業豐富的行業經驗和扎實的技術儲備,深入市場前端,了解客戶需求,持續為客戶提供性能超群、穩定可靠的產品和服務。

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