中壓變頻器基礎

1、1第1頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日課程目標完成本課程后，學生應該能夠：了解羅克韋爾自動化中壓變頻器產品的知識知曉何時將它們作為一種解決方案而提供為打算更換現(xiàn)有變頻器或電機的客戶，提供可移植的策略。第2頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日議程1. 中壓變頻器的簡介2. 低壓變頻器與中壓變頻器比較3. RA中壓變頻器產品的價值第3頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日議程1. 中壓變頻器的簡介2. 低壓變頻器與中壓變頻器比較3. RA 中壓變頻器產品的價值第4頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日什么是中壓？典型的

2、制造工廠有3種電壓等級：13.8 kV (高壓)主要是在電機要求超過中壓等級800A的場合使用2.3 kV、4.16kV 和 6.6 kV (中壓)主要是在 500 HP至8,000 HP 的場合使用380 V、460 V、575 V 和 690 V (低壓) 主要是在700 HP以下的小HP場合使用第5頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日高壓配電13.8 kV8,000 HP +低壓配電380 690V1 700 HP中壓配電2.3 6.9 kV500 8,000 HP公共進線115 500 kV典型的大型工廠配電系統(tǒng)典型的電廠第6頁，共20頁，2022年，5月20日，3

3、點52分，星期日中壓變頻器 以往，工程師通常在應用中采用高功率變頻器解決方案，這樣，便只能選擇低壓（LV）變頻器系統(tǒng)，使其工作在非常高的電流等級下。部分原因是因為中壓變頻器的購買成本高和尺寸大多數(shù)原因是因為對低壓變頻器產品熟悉最近，中壓（MV）變頻器因具有實質性優(yōu)點而成為一種很好的選擇。先進的中壓變頻技術增加了中壓變頻器的選擇和產品標準特別是安裝時所考慮的因素很多，不僅僅是投資成本第7頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日議程1. 中壓變頻器的簡介2. 低壓變頻器與中壓變頻器比較3. RA中壓變頻器產品的價值第8頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日低壓變頻

4、器與中壓變頻器比較 當與客戶商議選擇低壓變頻器還是中壓變頻器時，需要考慮以下因素：可用的電源成本變頻器拓撲結構更多第9頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日考慮可用的電源工廠中已存在哪種電壓等級？客戶或許更喜歡使用現(xiàn)有的；輸入端無需變壓器。如果要使用現(xiàn)有的電機，那么這些電機的額定電壓是多少？客戶或許更喜歡避免在輸出端使用變壓器。在啟動時，低壓變頻器將使用更高的電流：600%堵轉轉子電流能夠引起整個工廠中相關設施的中斷電氣設備也可能具有限制或者懲罰，以控制最大需求和功率因數(shù)在這種情況下，客戶可能更喜歡高壓變頻器第10頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日考慮總

5、成本到現(xiàn)在，即使帶有任何所需變壓器的低壓變頻器的成本也是典型中壓變頻器硬件成本的 50-75%。但是，低壓變頻器需要更高的電流：帶來系統(tǒng)故障電流的風險因使用高電流而必須使用大型電纜所需要的成本很容易彌補了中壓變頻器的成本應考慮到因使用高電流而需要對低壓變頻器進行冷卻的成本這些使用高電流的低壓變頻器的安裝成本通常也比較高。這些電纜增加更多的安裝時間。 因反射波問題（與電機發(fā)熱有關）將限制低壓變頻器到電機的距離。第11頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日考慮變頻器的拓撲對于絕大多數(shù)中壓變頻器來說，在變頻器的輸入與到電機的輸出之間都需要隔離變壓器。增加了費用和物理空間通常需要額外

6、的運輸和安裝成本由于內部技術的原因，絕大多數(shù)中壓變頻器也需要額外的濾波器和電機終結器或母線電抗器需要更多的額外費用需要專門的電機絕緣產生效率方面的損失第12頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日其它考慮事項能源使用：中壓變頻器需要更低的電流，從而實現(xiàn)更高的效率通訊：中壓變頻器具有與工廠中其它變頻器相同的通訊選項嗎？ 中壓變頻器具有與工廠中其它變頻器相同的編程和軟件工具嗎？ 維修：中壓變頻器通常由供貨商提供安裝、調試和維修這樣是否使得工廠依賴于制造商，是否工廠不能自己進行服務與維修？第13頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日議程1.中壓變頻器簡介2. 低壓變

7、頻器與中壓變頻器比較3. RA中壓變頻器的價值第14頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日羅克韋爾中壓變頻器 ：PowerFlex 7000除了中壓變頻器越來越來受到歡迎的常規(guī)原因之外，羅克韋爾自動化的 PowerFlex 7000 中壓變頻器具有獨特的革新特性：第15頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日羅克韋爾中壓變頻器 ：PowerFlex 7000無變壓器技術使用“Direct-to-Drive(直接連接變頻器)” 技術的PowerFlex 7000 無需隔離變壓器，所以明顯比需要隔離變壓器的變頻技術更輕更小。第16頁，共20頁，2022年，5月20

8、日，3點52分，星期日什么是“Direct-to-Drive”技術？一種先進的技術，允許公共電源直接連接到 PowerFlex 7000系列的中壓變頻器 ：消除了使用隔離變壓器的成本、空間尺寸和維修工作消除了在交流變頻器下的共模電壓的不利影響同時，允許客戶直接將現(xiàn)有的或新的電機連接到變頻器：無需額外的濾波器、終結器或電抗器無需專用的電機或重載絕緣等級可以加長電纜長度（經測試，可長達15km）第17頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日對客戶這意味著什么？更低的總體擁有成本相對于需求隔離變壓器的變頻器，簡易的Direct-to-Drive技術降低了最初投資成本、操作成本、安裝成

9、本和維修成本。無隔離變壓器成本無隔離變壓器安裝成本無需額外的電機絕緣無需專用的母線電纜絕緣無需專用的電機電纜絕緣無需分開運輸無需變壓器保護繼電器無需dv/dt、正弦濾波器或電機終結器無需功率因數(shù)校正無需諧波濾波無變壓器損失無需為變壓器而安裝空調無變壓器運輸和操作成本第18頁，共20頁，2022年，5月20日，3點52分，星期日總結當了解總體安裝成本后，您將發(fā)現(xiàn)：在高價的商品市場中，中壓變頻器方案比高功率等級的低壓變頻器具有更強的競爭力。使用Direct-to-Drive技術的PowerFlex 7000 具有完美的實際輸入輸出波形。同時，它消除了隔離變壓器的需求。此技術具有世界領先的即插即用功能，免除許多故障。同時，它也是最節(jié)