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面對變頻器含有大量諧、畸變或是非工頻的電量,準確的測量方法是采用具有FFT功能的儀器。
對于高壓、大容量的變頻器進行測試,由于電壓、電流數(shù)值較大,一般的儀表不能滿足要求,要采用電壓或電流傳感器,然后再接儀表進行測量。WP4000變頻功率分析儀根據(jù)搭配不同的變頻功率傳感器至高測試可實現(xiàn)電壓10kV、電流7000A聯(lián)保高壓變頻器的輸入、輸出、效率測試。
高壓大功率變頻調(diào)速裝置被廣泛地應(yīng)用于大型礦業(yè)生產(chǎn)廠、石油化工、市政供水、冶金鋼鐵、電力能源等行業(yè)的各種風機、水泵、壓縮機、軋鋼機等。
在冶金、化工、電力、市政供水和等行業(yè)廣泛應(yīng)用的泵類負載,占整個用電設(shè)備能耗的40%左右,電費在自來水廠甚至占制水成本的50%。這是因為:一方面,設(shè)備在設(shè)計時,通常都留有一定的余量;另一方面,由于工況的變化,需要泵機輸出不同的流量。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展和自動化,智能化程度的提高,采用高壓變頻器對泵類負載進行速度控制,不但對改進工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量有好處,又是節(jié)能和設(shè)備經(jīng)濟運行的要求,是可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。對泵類負載進行調(diào)速控制的好處甚多。從應(yīng)用實例看,大多已取得了較好的效果(有的節(jié)能高達30%-40%),大幅度降低了自來水廠的制水成本,提高了自動化程度,且有利于泵機和管網(wǎng)的運行,減少了滲漏、爆管,可延長設(shè)備使用壽命。
變頻器的國產(chǎn)現(xiàn)狀
在國內(nèi)有不低于200家的低壓變頻器廠商,其大部分為AC380V的低壓產(chǎn)品,而在高壓大功率變頻器方面,在30家左右。由于羅賓康沒有在中國申請專利保護,因此絕大多數(shù)廠家都采用美國羅賓康的技術(shù)即單元串聯(lián)多重化結(jié)構(gòu)。
隨著技術(shù)研究的進一步深入,在理論上和功能上國產(chǎn)高壓變頻器已經(jīng)可以與進口變頻器相比肩,但是受工藝技術(shù)的限制,與進口產(chǎn)品的差距還是比較明顯。這些狀況主要表現(xiàn)在如下幾個方面:
① 國外各大品牌的產(chǎn)品正加緊占領(lǐng)國內(nèi)市場,并加快了本地化的步伐。
② 具有研發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的逐年增加。
③ 國產(chǎn)高壓變頻器的功率也越做越大,目前國內(nèi)最大的應(yīng)用做到了20000KW。
④ 國內(nèi)高壓變頻器的技術(shù)標準還有待規(guī)范。
⑤ 與高壓變頻器相配套的產(chǎn)業(yè)很不發(fā)達。
⑥ 生產(chǎn)工藝一般,可以滿足變頻器產(chǎn)品的技術(shù)要求,價格相對低廉。
⑦ 變頻器中使用的功率半導體關(guān)鍵器件完全依賴進口,而且相當長時間內(nèi)還會依賴進口。
⑧ 與發(fā)達國家的技術(shù)差距在縮小,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品正應(yīng)用在國民經(jīng)濟中。
⑨ 已經(jīng)研制出具有瞬時掉電再恢復、故障再恢復等功能的變頻器。
⑩ 部分廠家已經(jīng)開發(fā)出四象限運行的高壓變頻器。
變頻器的未來態(tài)勢
交流變頻調(diào)速技術(shù)是強弱電混合,機電一體的綜合技術(shù),既要處理巨大電能的轉(zhuǎn)換(整流、逆變),又要處理信息的收集、變換和傳輸,因此它必定會分成功率和控制兩大部分。前者要解決與高壓大電流有關(guān)的技術(shù)問題,后者要解決的軟硬件控制問題。因此,未來高壓變頻調(diào)速技術(shù)也將在這兩方面得到發(fā)展,其主要表現(xiàn)為:
① 高壓變頻器將朝著大功率,小型化,輕型化的方向發(fā)展。
② 高壓變頻器將向著直接器件高壓和多重疊加(器件串聯(lián)和單元串聯(lián))兩個方向發(fā)展。
③ 更高電壓、更大電流的新型電力半導體器件將應(yīng)用在高壓變頻器中。
④ 現(xiàn)階段,IGBT、IGCT、SGCT仍將扮演著主要的角色,SCR、GTO將會退出變頻器市場。
⑤無速度傳感器的矢量控制、磁通控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等技術(shù)的應(yīng)用將趨于成熟。
⑥ 實現(xiàn)數(shù)字化和自動化:參數(shù)自設(shè)定技術(shù);過程自優(yōu)化技術(shù);故障自診斷技術(shù)。
⑦ 應(yīng)用32位MCU、DSP及ASIC等器件,實現(xiàn)變頻器的高精度,多功能。
⑧ 相關(guān)配套行業(yè)正朝著專業(yè)化,規(guī)?;l(fā)展,社會分工將更加明顯。