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西普綠色節能型變頻器

西普綠色節能型變頻器

西普綠色節能型變頻器 

WESTPOW Green Variable frequency Drives

 

可工頻旁路、輕載節能、變頻調速運行

Auto power Frequency Bypass or EOC Operation

 

綠色 沒有電網諧波,沒有射頻干擾,沒有電機噪音

高效 調功效率99.99%,調速運行損耗0.5%以下(旁路沒有損耗)

節能 替代傳統變頻器可再節省電費-低壓25%高壓35%

已經獲得國家發明專利20+

 

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瘦斯達采用“Soft-Start諧音(軟起動)”以及“瘦身電控柜80%體積”的特點命名。

 

西普綠色節能型變頻器集合軟起動裝置、降壓起動裝置、調功裝置、節電裝置、電機保護裝置、PLC裝置及電控柜所有功能于一體,電控柜體積縮小80%,替代傳統變頻器節電率超過25%以上,降低電氣投資成本20%。

 

 

瘦斯達綠色節能型變頻器 基本原理

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1. 基本原理

參考上圖,綠色節能型變頻器采用交交變頻技術,結合變頻器與軟起動雙重技術,低速時控制波形觸發角度得到可變電壓,選擇各別波形可以得到可變頻率;可變電壓可變頻率特性就是變頻器VVVF技術,在高速時使用調壓調速技術;利用轉矩控制模型解決了交流電機低速轉矩、效率、功因差等問題,綠色節能型變頻器具有恒轉矩額定電流起動特性。

利用交交變頻器原理及轉矩控制技術得到“恒轉矩額定電流起動特性”。

 

綠色變頻器核心技術開發出三種相關應用產品

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2. 與PWM變頻器差異

綠色節能型變頻器使用交交變頻技術而不是傳統變頻器的交直交原理,沒有整流平滑濾波器就沒有相對諧波及尖峰電流,沒有IGBT切割電壓波形就沒有載波、沒有射頻干擾,也就沒有尖峰電壓問題,沒有PWM就沒有電磁噪音,不是PWM載波控制脈沖電壓就不會驅動電機增加鐵損異常發熱現象。

比較一下傳統變頻器原理圖就可清楚了解綠色節能型變頻器為何不是傳統變頻器低效高污染特性。

 

3. 不同頻率電壓與電流波形采樣實測數據(頻率解析度1HZ連續可調)

4. 可工頻旁路運行

晶閘管與工頻同相位運行,在工頻時就可工頻旁路沒有相位差問題。

5. 可輕載節能運行

定速運行時單片機檢測電機功率因數判斷負載率后EOC控制(Energy Optimization Control)進行輕載節能運行,輕載節能效果超過國家標準很多,參考下列測試數據。

 

傳統變頻器與綠色節能型變頻器控制技術

頻率   輸入電壓    輸出電壓      電流                              專有技術

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6. 可調功

WL=PT 負載需求的功=電機功率*運行時間,那么調功可以選用變頻調速(P)或者控制運行時間(T),控制運行時間必須具備“恒轉矩額定電流起動特性”。

6-1 瘦斯達變頻器控制電機起停方式決定電機運行時間。

6-2 普司達變頻器則增加變頻調速調功技術。   

6-3 綠色節能型變頻器具有恒轉矩額定電流變頻器起動特性,能夠高效調功-基本沒有損耗也不改變設備原始設計參數。

 

7. 損耗估算

綠色節能型變頻器在輕載節能運行、調速、連續觸發運行才有運行損耗,工頻旁路時沒有損耗發生。

主要運行損耗PL=√3Vf*I*cosθ  

PL:Power Loss (W)

Vf:晶閘管導通壓降(1200V耐壓約1.5V,6500V耐壓約4V)

I:運行電流

Cosθ:功率因數

7-1. 運行損耗:380V不超過運行功率的0.5%(1.5/380V),10kV不超過0.2%,運行效率極高。傳統變頻器的損耗約為西普的10倍,低壓變頻器系統約為西普的30倍。

7-2. 普司達工頻旁路時沒有運行損耗。

7-3. 瘦斯達工頻旁路時沒有運行損耗。

7-4. 瘦斯達變頻式軟起動器沒有運行損耗。

8. 電網諧波

綠色節能型變頻器的諧波大小不一,比起傳統變頻器整流濾波產生的諧波綠色變頻器的諧波幾乎可以忽略,分析如下:

8-1. 普司達工頻旁路沒有諧波發生。

8-2. 輕載節能運行或調速運行可參考輸出波形對應的諧波系數。

8-3. 普司達越接近高速時運行諧波就越小,例如運行在50HZ時沒有諧波產生。

8-4. 普司達在低頻時運行功率很小諧波影響相對很小可以忽略。

8-5. 客戶可依據實際需要配備必要的電抗器降低諧波。

8-6. 瘦斯達變頻器沒有諧波。

8-7. 瘦斯達變頻軟起動器沒有諧波。

9. 環境污染問題

9-1. 瘦斯達變頻式軟起動器沒有任何環境污染。

9-2. 瘦斯達綠色節能型變頻器工頻旁路沒有環境污染。

9-3. 普司達綠色節能型變頻器工頻旁路沒有諧波。

9-4. 輕載節能及調速時不會有環境污染問題。

9-5. 因為沒有整流平滑濾波電容沒有尖峰電流產生,沒有PWM技術就沒有無線電干擾、集膚效應、電磁噪音、尖峰電壓、異常發熱等環境污染問題。

9-6. 晶閘管觸發時的干擾需要另外評估,目前沒有數據。

  

綠色節能型變頻器主要技術突破

傳統變頻器控制是剛性控制,IGBT就像鋼刀一樣,每秒可切割主回路電壓上萬次;西普綠色節能型變頻器是柔性控制,晶閘管就像水龍頭一樣,隨時按照需要觸發打開過零自動關斷。傳統變頻器剛性控制技術電路系統必定會產生反彈,這就是低效高諧波污染原因。

1. 主回路不使用交直交原理,也就是沒有整流濾波也沒有IGBT逆變橋,不使用IGBT器件,也不用PWM技術,而是采用反并聯晶閘管控制技術。

2. 沒有電容濾波整流回路,因此沒有尖峰電流產生的電網諧波問題。

3. 沒有IGBT逆變技術,也沒有載波PWM技術,也就沒有無線電干擾、電磁噪音、異常發熱等現象。

4. 傳統變頻器的運行效率平均損耗為5%左右(與驅動容量、載波頻率等有關),但是更重要在于系統損耗,因為變頻器不是正弦波會導致電機鐵損加大溫升提高、線圈燒毀風險(尖峰電壓)、輸入變壓器異常發熱、容易燒毀(尖峰電流)、諧波亂串導致相同電網系統的電氣設備容易受到干擾損害不能正常工作;整個變頻器系統額外增加的損耗加起來低壓15%左右,高壓多電平變頻器因為增加移相變壓器效率最高在額定容量下只能75%左右。

5. 突破傳統晶閘管交交變頻技術,傳統只能有段調速,西普專利技術突破傳統限制交交變頻可以全域1 HZ解析度無段調速。

6. 調功技術大突破,西普綠色節能型變頻器有兩種產品:瘦斯達可達99.99%的運行效率,而且沒有環境污染問題,普司達低壓效率約在99%,中高壓約在99.9%左右。

7. 解決交流電機百年沉疴,起動沖擊電流6-8倍的起動困難問題。

8. 解決了傳統交直交變頻器低效高污染問題。

9. 解決了傳統降壓啟動裝置的低效高污染問題。

10. 解決了傳統電機軟起動器大電流、低轉矩、不能調功問題。

11. 解決了交流電機百年來節能改造難題。

12. 解決了傳統電控柜復雜、低效、低可靠性問題,電控柜可縮小80%體積。

13. 優化改良了傳統電機控制系統的電網進線變壓器容量設計理念。

14. 改變了電氣工程師在電機控制設計理論觀念。

15. 將交流電機節電技術擴大到30%以上。

16. 電氣控制系統大幅度降低投資成本。

 

調功技術:依據電機學原理,WL=PT,負載需求的做功是變動的,因此必須能夠調整電機功率或電機運行時間才能滿足負載變化需求。習慣上用戶多采用變頻調速方式調整流量來調整做功,但是調整電機運行時間最高效率而且不會改變設備原始設計參數.

 

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審核編輯(
王靜
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