大功率水冷型变频器概述
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BT3000系列牵引变频器选型手册BT3000牵引专用变频器是为矿山机车、城市公交及轻轨专门设计的牵引变频器,适用于没有防爆要求的矿山牵引、城市公交系统、城市轻轨牵引和电动汽车。
功率范围:55KW~400KW性能特点:z高性能矢量控制方式,起动力矩大,满足牵引要求z特殊的结构设计,抗振性能好z优化的电磁兼容设计,有良好的电磁兼容性z功率冗余设计,过载能力强z完善的通讯和控制系统,方便用户集成和操作z模块化概念设计,便于维护z先进的转速跟踪和方向鉴别能力,适用机车的牵引z V/F曲线的自动设置,适用于低电压场合应用场合:矿山机车、城市公交、城市轻轨、电动汽车二、BT3000系列变频器命名规则BT3000系列变频器命名规则见图(1):图(1)BT3000系列变频器命名规则BT3000牵引变频器技术参数表见表(1)表(1)BT3000牵引变频器技术参数表规格指标额定电机容量(kW) 额定输出(kVA) 额定电流(A ) 功率输出 输出电压(V) 额定输入电压(V)功率 输入 额定输入电流(A) 参见表(2)BT3000牵引变频器选型表控制方式 带PG 反馈的矢量控制 最大输出频率 400Hz调速范围 1:1000,带PG 反馈 矢量控制的控制模式下 稳态运行转速精度 带PG 反馈 矢量控制的控制模式下±0.05% 起动转矩 0Hz, 200%,0.5Hz, 250% 转矩响应时间 小于150mS 转矩控制精度±5%过载能力 250%1分钟,300%额定电流1秒 (自动限流无效时)当自动限流有效时可能会影响过载能力的输出,在用户手册中加以说明。
加减速时间 0.1~3600s 能耗制动能力 最大200%额定转矩 频率设定方式 上位机通讯设定AVR 功能 不动作、一直动作、减速时不动作可选,出厂默认减速时不动作 RS485 支持MODBUS 协议 总线选件 CAN键盘 标配LED 键盘有4个LED 显示,7个按键,1个数字电位器; 电机保护 电子反时限保护运 行 控 制 特 性过载保护 额定电流250% 运行1分钟保护过压保护 变频器母线电压检测值超过过压点,分加、减、恒速过压 欠压保护 变频器母线电压检测值低于欠压点报欠压故障过流保护 变频器输出电流超过过流检测点后动作,分加、减、恒速过流 过热保护 散热器/模块温度检测保护失速保护 加速、恒速电流限幅,减速电压限幅 输出缺相保护 逆变输出缺相检测对地及相间短路保护 对地及相间短路保护电路检测 保护 功能直流电抗器 无电机声音同样载频(3kHz )、空载50Hz 运行条件下,按照IEC60034-9:1997规定的测试方法测试。
Sewind1.25MW 变频器水冷却系统使用维护说明书 贺德克液压技术(上海)有限公司1.使用范围本系统用于Sewind1.25MW风力发电机组变频器水冷却系统。
2.设计、制造标准本系统针对Sewind1.25MW风机变频器水冷却系统设计,按HYDAC公司相关标准制造。
3.工作环境条件水冷却装置安装于有保护的机舱内部。
安装地点: 高空塔架上工作环境温度: -20℃ ~ 30℃生存环境温度: -25℃ ~ 40℃空气相对湿度: 最大95%海拔高度: 小于1000米4.系统参数冷却能力: 32KW/23KW,1420rpm/980rpm(环境温度30℃;冷却器入口温度50℃、出口温度40℃) 冷却系统介质预充压力: 2 bar(20°C时)冷却系统介质工作压力: ≤3 bar冷却系统介质工作流量: 60 l/min , 22米扬程时冷却介质工作温度范围: -15 °C <T< +70 °C冷却系统工作介质: 40%乙二醇,60%水•推荐工作介质:水添加剂 制造商/经销商 浓度Varidos FSK NALCO AG *Glythermin GP 42-51 BASF AG *> 40 % 至 60 % Glythermin P 44-95 BASF AG *Antifrogen N Hoechst AG *Antifrogen L Hoechst AG *每2年更换一次冷却介质,或按照介质制造商的说明。
5.功能说明水冷却系统由水泵装置、压力罐、压力继电器、加热器、水/风冷却器、铜热电阻、温控阀等组成。
水泵工作后,冷却水经变频器、水/风冷却器组成冷却水循环回路。
当冷却水温度升(降)到一定值时,水/风冷却器(加热器)启动;当水温降(升)到一定值时,水/风冷却器(加热器)停止。
1):水泵出口设有压力罐(序号10),预充氮气压力为1.5bar,作用相当于隔膜式蓄能器,正常情况下通过压力罐把液压能转化成弹性势能储存起来并维持泵出口压力的稳定,当系统瞬时需要大流量或泵出口压力出现波动时候,此时压力罐释放之前所储存的能量参与系统的调节。
高压变频器三种冷却系统及优缺点介绍由于高压变频器本体在运行过程中有一定的热量散失,为保高压证变频器具有良好的运行环境,需要为变频器室配备一套独立的冷却系统。
综合冷却系统的投资和运营成本、设备维护量、无故障运行时间,现提出以下三种冷却系统解决方案:一、空调密闭冷却方式变频器从柜体的正面和后面吸入空气,经柜顶风机将变频器内部的热量带走排到室内。
从而在变频器室上部形成一个温度偏高、压力偏高的气旋涡流区,在变频器的正面部分形成一个偏负压区。
在运行中,变频器功率柜正面上部区域实际上是吸入刚排出的热风进行冷却,形成气流短路风不能达到有效的冷却效果。
空调通常采用下进上出风结构,从而与变频器在一定程度上形成了“抢风”现象,这就是“混合循环区”。
在这个区域变频器吸入的空气不完全是空调降温后的冷空气,空调的降温处理也没有把变频器排出的热空气全部降温,从而导致了整个冷却系统的运行效率不高。
变频器自身是节能节电设备,而通常采用的空调式冷却则造成能源的二次浪费。
这种情况在大功率、超大功率的变频应用系统中更加明显。
二、风道冷却功率单元内部散热系统通过安装在单元内的风机强制冷却单元里的散热器,使每一个功率单元满足散热需求,同时,由于功率单元内风机吹走热风,使其进风处的柜体内形成强力负压,柜外冷风大量进入高压变频气内,通过功率单元风道对单元散热器进行冷却。
同时,由于柜顶风机大量抽风,使其密闭风室内形成强力负压,加速功率单元内热风进入密闭风室,通过柜顶风机抽出高压变频器柜外。
通过建立严密畅通的风道,以及在功率单元内设计强制风冷,大大提高那高压变频器散热系统的散热能力和效率,同时,也可以减少散热器体积和功率柜体积,实现高压变频器的小型化,为用户安装高压变频器节省空间。
三、空-水冷却系统空-水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统,其应用技术在国内处于领先地位。
在电力、钢铁等行业的高压大功率变频应用中得到广泛的推广应用。
该系统由于其采用完全机械结构设计,较空调等电力、电子设备而言具有明显的安全、可靠性。
广东明阳大功率水冷型高压变频器摘要:本文以广东明阳龙源电力电子有限公司设计的MYVERT-D水冷型高压变频器为例,介绍水冷型高压变频器的优越性。
关键词:高压变频器水冷Abstract:Take MYVERT-D high voltage inverter in Guangdong Mingyang Longyuan Power Electronics Co., Ltd design as an example, introduced the superiority of water-cooled type high voltage inverter .Key Words: high-voltage inverter; water-cooled1.广东明阳高压变频器简介伴随人类生产力的高速发展,能源消耗日益增加,如何节约和充分利用能源成为当今社会生产发展最为重要的问题。
高压变频器以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各领域得到广泛应用。
MYVERT-D系列高压变频器是广东明阳龙源电力电子公司设计生产的模块串联多电平电压型高压变频器,该系列高压变频器主电路采用模块串联方式,通过将若干个独立的低压变频功率模块输出串联的方式实现高压直接输出。
它是集大功率电力电子控制技术、微电子技术、高速光纤通信技术、自动化控制技术和高电压技术等多学科为一体的高新技术产品。
广东明阳龙源电力电子公司在高压变频产品领域有16年的设计、生产及现场可靠运行的丰富经验和技术积累。
图1 水冷型高压变频器系统原理图2.高压变频器散热方式随着高压变频器技术的不断发展,高压变频器对散热的要求越来越高,散热量越来越大。
高压变频器运行环境温度的要求为-5℃~45℃。
大量研究表明,高压变频器的故障率随温度升高而上升,使用寿命随温度升高而下降,环境温度升高10℃,高压变频器使用寿命将减半。
强迫风冷是传统的散热方式,一般是将电力电子元器件的发热核心部位与散热器相接触将热传导出来,然后再通过风扇转动,来加强空气的流动,通过强制对流的方式将散热片上的热传至周围的环境。
vacon变频驱动— 举重若轻新体验Vacon凭借业内领先的变频驱动技术致力于全球起重市场的开拓。
Vacon变频驱动产品在精确平滑的速度和转矩控制,高效的能量回馈,以及强力的噪声抑制等方面表现出的优异特性,使其可全方位适应起重行业启动转矩高,负载变化频繁,振动明显的工况特点。
同时,选择Vacon,将会显著缩短设备的调试周期,并协助用户节约可观的系统搭建和运行成本。
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Vacon变频驱动产品对起重设备精确的速度和转矩控制,可显著降低系统的运行能耗。
此外,部分Vacon变频器所拥有的AFE有源前端技术,将使系统在制动过程中实现高效的能量回馈,这在能源供应日益紧张的今天无疑具有极大的应用和推广价值。
合康变频大功率水冷型变频器介绍
产品设计部:聂鹏一、技术背景
高压变频器在运行过程中要产生一定的功耗,一般为其容量的3~5%。
其中
移相变压器约占45%,整流及逆变约占40%,控制系统、主回路电缆与铜排等约占15%。
高压变频器的散热方式主要以自然冷却、强迫风冷、水冷三种方式为主。
国内高压变频器的散热方式以强迫风冷为主流。
随着国内变频器技术近几年持续的发展,变频器容量的不断提高,强迫风冷散热受散热器面积、环境温度、变频器使用环境、风机体积与噪音等多方面原因影响,已不能完全满足大功率变频器的散热要求。
影响高压变频器可靠性的多种因素中,散热是至关重要的,大功率半导体器件与移相变压器工作时所产生的热量,将导致器件温度的升高,如果没有适当的散热措施及时将热量带走,就可能导致器件温度超过器件所允许的最高结温,从而导致器件性能的恶化甚至损坏。
所以在设计中,选择适当的散热方式,并进行合理的设计,能有效延长器件使用寿命,是提高变频器可靠性不可缺少的重要环节之一。
由于水冷散热方式具有优异的散热性能和较高可靠性,且对环境适应能力强,所以水冷散热在大功率高压变频器上应用非常必要。
三、合康变频水冷型变频器组成与散热原理
3.1 变频器组成部分
水冷型变频器由启动柜、移相变压器、功率单元柜、控制柜与循环纯水冷却机组组成。
与强迫风冷型变频器比较,循环纯水冷却机组为新增加部件,其它部件两者无区别。
(见图一)
图一
1. 启动柜、
2. 移相变压器、
3. 功率单元柜、4控制柜、5. 循环纯水冷却机组3.2冷却回路工作原理介绍
3.2.1冷却回路示意图(见图二)
图二
1
2
3
4
5
3.2.2冷却回路工作描述
冷却水在主循环泵的驱动下,沿管道以恒定的流速通过功率单元散热器,连续不断地带出热量;冷却水升温后沿主管回路进入换热器设备进行热量交换;换热后的冷却水回流至主循环泵的进口,形成一个封闭的循环冷却系统。
水冷系统控制模块根据预设的冷却水温度值自动调节换热比例,从而精确地控制水的温度。
根据冷却容量、现场环境条件的不同,系统可以采用水—水、水—风等各种二次热交换形式将热量释放到环境中。
四、合康变频水冷型变频器方案介绍 4.1变压器
4.1.1 组成部分(见图三)
图三
4.1.2工作原理
变压器类型:强迫油循环水冷却式油浸变压器
变压器油箱、油水换热器、油泵通过管道串联成封闭的回路。
变压器工作时产生热量,因变压器本体浸泡在冷却油中,热量传递给冷却油。
在油泵的作用下,强迫冷却油流动,热油从油箱上端流出,通过封闭管道流经油水换热器时与冷却水进行热交换,热油中的热量被冷却水带走,冷却后的油沿管道重新回到油箱,以此循环实现变压器的散热。
4.1.3 特点:
➢ 冷却类型:油水换热; ➢ 损耗小,效率>99%;
➢ 过载能力强,1.5倍容量下可持续运行120分钟;
变压器油箱
油水换热器冷却水入口
变压器回油管道
油水换热器
油水换热器冷却水出口 图三
➢采用专利技术,保证出线抽头可靠密封。
4.2、功率单元(见图四)
4.2.1 散热方式:功率单元采用水冷为主,风冷为辅的散热方式
4.2.2 方案与特点
➢单元冷却水管采用并联接入方式,保证流量均匀分布;
➢独立的单元电解电容散热风道,电容运行温度低、寿命长;
➢采用叠层母排设计,寄生电感小、单元结构紧凑;
➢功率单元散热器采用真空钎焊式水冷散热器,水冷散热器进水口、回水口为
双截流快速接头,方便功率单元的更换;
➢功率单元柜主管道为不锈钢管道,单元与主管道间采用橡胶软管,保证单元
绝缘。
单元连接橡胶软管水冷散热器
冷却水快速接头冷却水不锈钢管道
功率单元柜功率单元
图四
4.3、循环纯水冷却机组
4.3.1 循环原理图(见图五):
M
T T
μS
1
2
S 120-L C U 160/65-W /W 循环原理图
43
42
35
元件明细表:
1、循环泵
2、单向阀
3、 球阀
4、排水阀
5、三通阀 7、调节阀 8、换热器 9、温度变送器10、排水阀 11、出水口 12、进水口 15、排气阀 1
6、压力表 1
7、水过滤器 1
8、压力表 1
9、电导率变送器20、温度变送器 21、压力变送器 22、球阀 23、调节阀 24、电磁阀 25、交换树脂 26、排水阀 27、过滤器28、球阀 30、膨胀罐 32、排水阀 33、调节阀 34、球阀 35、流量传感器 36、温度变送器 37、压力变送器38、电加热器 39、脱气器 40、排水阀 41、排气阀 42、球阀 43、球阀 44、冗余泵 45、单向阀46、球阀 47、补水泵 48、过滤器 49、压力表 50、单向阀 51、调节阀 52、球阀 53、流量计
P T 36T T
37
P T
M
46
3
M
散热板散热板散热板散热板散热板散热板散热板
散热板
7
10
4
15
161817
1920
2122
2324
25
2627
2728
303233
34
39
4140
44
45
47
48
49
5051
H e a t
38
M
5
T T
9
8
11
12
53
52
图五
4.3.2 工作原理
冷却水在主循环泵的驱动下,沿管道以恒定的流速通过功率单元散热器,不断带出热量,冷却水升温后沿主管回路进入换热器设备进行热量交换,降温后的冷却水回流至主循环泵的进口,形成一个封闭的循环冷却系统。
系统控制模块根据预设的冷却水温度值自动调节换热比例,从而精确地控制水的温度。
根据冷却容量、现场环境条件的不同,系统可以采用水—水、水—风等各种二次热交换形式将热量释放到环境中。
因高压变频器是在高压的环境下运行,冷却水必须具备极高的电阻率,因此在主循环冷却回路上并联了去离子水处理旁路,一定比例的冷却水流经离子交换器,不断去除设备及管路中析出
的离子。
为保持管路的压力恒定和冷却水的冲满,及缓冲冷却水因温度变换而产生的体积变化,系统中设置了缓冲罐及补水装置。
4.3.3特点:
➢管道回路中的所有器件均采用不锈钢材质,防腐性好;
➢独立的去离子水处理旁路装置;
➢独立的PLC监控系统可实现远程控制。
➢全面的预警保护功能。
例如:漏水监控与报警、凝露监控与控制、水的恒温控制与水温高报警、水的电导率监控与报警等等。
五、现场运行条件
➢安装于独立的封闭空间,根据变频器容量大小配备散热空调。
空调功率选择公式:
P空调=(P变频器(kVA)*1%)/2.5,单位匹。
➢现场提供5-32℃冷却水源,其流量与变频器容量有关。
如无冷却水源,供货时可提供二次水冷却设备。
六、产品推广及应用
2014年HIVERT系列水冷变频器以其调速范围广、可靠性高、运行稳定、过载能力强、耐高温、高湿、防腐等特点受到客户的青睐。
不但成功应用于兰铝自备电厂给水泵变频改造项目;并且打破了国外垄断,率先进入军核领域;另外,HIVERT系列水冷变频器配套远程监控系统,投运于青铜峡铝业净化风机变频改造项目,节电率高达34%,不但实现了远程监控也为客户提高了经济效益。
HIVERT系列水冷变频器以其强大的特点优势,具有独特的冷却系统,广泛应用于军工、航天、污水处理、冶金、化工、钢铁、水泥、印刷、食品、橡胶、医药、建筑等行业。