礦用隔爆兼本質安全型高壓變頻器

產品概述

BPJA 系列礦用隔爆兼本質安全型高壓變頻調速裝置采用先進的交- 直- 交電流源型拓撲結構，整流器和逆變器每個橋臂由大功率SGCT 直接串聯組成，是一款正真意義上的“高- 高”變頻器。變頻器采用了特定諧波消除脈寬調制技術（SHE-PWM），使高壓變頻器的輸入、輸出波形均接近正弦波，直接滿足IEEE519-1992 及GB/T14549 諧波抑制標準。變頻器輸出電纜可達15km，無需輸出濾波器，選用普通電纜可直接連接到普通電機。該裝置拓撲結構簡單、功率器件數量少、可靠性高，能四象限運行。

產品功能及特點

• 真正的高壓變頻，結構性電流保護
  該變頻利用6500V 的高壓功率器件直接架構6kV（3.3kV）的變頻器：18 只SGCT 組成6kV 的整流器（12只SGCT 組成3.3kV 整流器），18 只SGCT 組成6kV的逆變器（12 只SGCT 組成3.3kV 整流器），變頻器輸出直接為6kV（3.3kV），無需外置/ 內置升壓變壓器或電機濾波器等類似變壓環節，系統結構簡單，潛在故障點最少化，設備可靠性高，是一款真正的高壓變頻調速裝置。電流源逆變器固有強壯的電流保護特性，無需熔斷保護電路，不但降低了系統復雜程度，而且免除了輸出側短路造成器件損害的可能。由于存在著較大的平波電抗器和快速電流調節器，所以過電流保護比較容易。當逆變側出現短路等故障時，由于電抗器存在，電流不會突變，而電流調節器則會迅速響應，電流能控制在安全范圍內。

• 多電機（帶式輸送機應用）的功率平衡（同步控制）功能
  煤礦井下刮板輸送機系統多為雙電機（或多電機）驅動，為了保證系統內的多臺電機的功率（轉矩）平衡分配，利用PLC 內部的PI 調節器對防爆高壓變頻調速裝置進行速度和轉矩控制，控制方式為基于速度調節的過程控制，即運算主從變頻器的力矩電流，經過PI 運算后的輸出疊加到從變頻器的速度給定或轉矩給定。該功率平衡模式適用于同軸連接方式和彈性連接方式，  適用性廣，不易產生震蕩，穩定性強。制在安全范圍內。

• 軟起動、軟停止特性及 S 加速曲線
  軟起動、軟停止特性是帶式輸送機、提升機、刮板機等大慣量恒轉矩負載驅動系統的必備條件。該變頻器的起動、停止時間任意可調，也就是說起動時的加速度和停車時的減速度任意可調，同時為了平穩起動，還可匹配其具備的S 型加減速時間，這樣可將機械系統起停時產生的沖擊減至最小。

• 四象限運行特性
  電流型高壓變頻器固有能量回饋能力，系統可以四象限運行。雖然直流環節電流的方向不能改變，但整流電壓可以反向，能量可以回饋到電網。該變頻器采用的是SGCT 整流，是完全受控的整流，帶有輸入電源檢測板可以實時檢測輸入的電壓和電流相位并通過DPM板（變頻器主控板）調整整流部分SGCT的觸發角，從而達到矯正波形和補償電網功率因數的作用，該變頻器本身產生的諧波非常小，不會對電網產生影響。當電機從正常運行，轉入制動運行時，電動機的輸出轉矩從與轉速同向變為與轉速反向，電動機側逆變器將電動機發出的有功功率傳遞給直流電感，促使直流電感電流上升，電感電流PI 調節器檢測到這一上升電流后，將觸發θ 向后移動，使網側逆變器進入能量回饋狀態。

• 功率元器件可靠性高
  該變頻器采用6500V SGCT 對稱門極換流晶閘管?；诠璨牧系腟GCT 開關器件在大電流高電壓轉換器應用時，較其它類型元器件相比具有高壓、大容量、高可靠性、低故障率、損壞無爆裂及電弧等優點。

• 矢量控制技術
  采用有/ 無速度傳感器矢量控制。使用數字信號處理器(DSP) 和現場可組態門排列控制器(FPGA) 的全數字控制，可選帶測速反饋的全矢量控制。電流型變頻器具有電流內環，可利用強大的電流控制能力快速增加電機轉速，特別適用需頻繁快速調節的大慣性負載的控制。

• 諧波抑制(SHE)調制技術
  逆變均采用脈寬調制(PWM) 及選擇諧波抑制(SHE) 調制技術，在直流側集成單鐵芯式直流電抗器，消除共模干擾。在整個調速和負載范圍直接輸出近似正弦的電壓和電流波形PWM 電流型變頻器輸出無dv/dt 及di/dt 產生, 無需另加電機端濾波器，可直接拖帶普通舊電機。電機無額外溫升，不必降容使用。變頻器到電機之間的電纜長度可達15 公里，電纜為普通高壓電纜, 不需鎧裝屏蔽。

• 去離子水冷卻
  冷卻形式：液冷。去離子水冷卻裝置包括：循環介質再生及補充系統、強制循環系統、水- 風（水- 水）熱交換器共3 個部分, 冷卻液為純凈水+ 乙二醇。

現場應用