微能科技WIN-V63系列變頻器共直流母線解決方案
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1 共母線方案適用場合
并非所有變頻器都適合將母線電壓連接在一起進(jìn)行共母線應(yīng)用，只有所驅(qū)動的負(fù)載電機(jī)存在頻繁的電動和發(fā)電交替工作工況變頻器組成的電氣傳動系統(tǒng)才應(yīng)當(dāng)考慮共母線應(yīng)用。
2 共母線應(yīng)用注意事項
1） 變頻器母線連接接線問題
對于多臺變頻器共直流母線系統(tǒng)中，尤其是不同功率等級的變頻器共直流母線，母線之間連接通過保險絲保護(hù)是非常重要的。當(dāng)共母線中的一臺變頻器功率器件發(fā)生短路擊穿等損壞時，其它變頻器母線能量全部通過損壞的變頻器泄放，可能超出單臺變頻器故障電流處理能力，導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故。在正、負(fù)母線分別串聯(lián)保險絲，可以有效的防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，保證共母線應(yīng)用的安全性。保險絲的額定電壓應(yīng)選取700VDC以上，保險絲的額定電流根據(jù)所連接的變頻器額定輸出電流確定，一般選擇保險絲額定電流在變頻器額定輸出電流的2倍以上。
對于多臺變頻器共直流母線系統(tǒng)中，尤其是不同功率等級的變頻器共直流母線，母線之間連接通過接觸器控制是非常重要的。當(dāng)某臺變頻器需要切入到共母線系統(tǒng)時，為不影響共直流母線的其它變頻器正常工作，必須考慮變頻器母線連接時的控制時序，選擇適當(dāng)時機(jī)將變頻器接入共直流母線系統(tǒng)。當(dāng)共直流母線系統(tǒng)中某臺變頻器由于需要替換、檢修或損壞時，為不影響共直流母線系統(tǒng)中的其它變頻器正常工作，必須考慮單臺變頻器從共母線系統(tǒng)中如何斷開的問題。
2）共母線應(yīng)用對變頻器的設(shè)計要求
一般地，除三相輸入電源接線端子和三相負(fù)載電機(jī)接線端子外，變頻器功率端子還應(yīng)當(dāng)設(shè)計有母線電壓引出端子。該母線電壓端子的設(shè)計引出位置決定了該變頻器是否適合共母線應(yīng)用，變頻器母線電壓端子的引出位置合理，在共母線應(yīng)用時就不需要額外增加軟啟動電路，從而降低共母線應(yīng)用方案的系統(tǒng)成本，該類型變頻器是共母線應(yīng)用方案設(shè)計的最佳選擇。
共母線應(yīng)用方案系統(tǒng)中包括各種功率等級的變頻器，不同功率變頻器的內(nèi)部軟啟動電路及預(yù)充電時間是不一樣的。不同功率等級變頻器接入共母線時的時序需要進(jìn)行有效控制，避免單臺變頻器接入或脫開共母線系統(tǒng)時對母線上其它變頻器正常工作造成影響，當(dāng)多臺變頻器同時上電時，防止母線充電電流全部通過其中某一臺變頻器造成該變頻器整流電路受過沖擊損壞。
3）共母線應(yīng)用時制動單元的取舍問題
將多臺存在電動和發(fā)電應(yīng)用工況的變頻器組成共母線系統(tǒng)時，如果每臺變頻器配置的能耗制動單元都取消，共母線系統(tǒng)中是否還需要額外配置一個獨(dú)立的能耗制動單元，這必須要根據(jù)系統(tǒng)中各變頻器實(shí)際工況效果來決定。如果處于發(fā)電工況變頻器回饋到母線上的能量與處于電動工況變頻器需要的能量能達(dá)到平衡，就不需要額外配置能耗制動單元，如果處于發(fā)電工況的變頻器回饋到母線上的能量大于處于電動工況的變頻器需要的能量，則為防止母線電壓跳保護(hù)，還是需要配置合理容量的能耗制動單元。因此，共母線應(yīng)用時，只有系統(tǒng)配置及設(shè)計合理，才能完全取消能耗制動單元。對于一般的共母線應(yīng)用，都可以通過減少使用能耗制動單元的數(shù)量和制動工作頻度，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
3 WIN-V63（以下簡稱V63）系列變頻器共母線應(yīng)用解決方案
V63系列變頻器的產(chǎn)品設(shè)計充分考慮共母線應(yīng)用時上述需求，在硬件及軟件設(shè)計上完全滿足各種共母線應(yīng)用工況，V63系列變頻器典型的共母線應(yīng)用工況如圖1和圖2所示。
圖1 V63共母線應(yīng)用工況1
圖2 V63共母線應(yīng)用工況2
以3臺不同功率等級變頻器組成的共母線系統(tǒng)為例，采用V63系列變頻器的解決方案硬件接線原理圖如圖3所示。通過設(shè)置軟件功能參數(shù)，V63系列變頻器控制板繼電器輸出端子RA/RC控制接觸器動作，將每臺變頻器母線連接，組成可靠而完善的共母線系統(tǒng)。
圖3 V63共母線應(yīng)用解決方案示例
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