BPJA

矿用隔爆兼本质安全型高压变频器

 

 

产品概述


BPJA 系列矿用隔爆兼本质安全型高压变频调速装置采用先进的交- 直- 交电流源型拓扑结构,整流器和逆变器每个桥臂由大功率SGCT 直接串联组成,是一款正真意义上的“高- 高”变频器。变频器采用了特定谐波消除脉宽调制技术(SHE-PWM),使高压变频器的输入、输出波形均接近正弦波,直接满足IEEE519-1992 及GB/T14549 谐波抑制标准。变频器输出电缆可达15km,无需输出滤波器,选用普通电缆可直接连接到普通电机。该装置拓扑结构简单、功率器件数量少、可靠性高,能四象限运行。

 

产品功能及特点

 

  • 真正的高压变频,结构性电流保护
    该变频利用6500V 的高压功率器件直接架构6kV(3.3kV)的变频器:18 只SGCT 组成6kV 的整流器(12只SGCT 组成3.3kV 整流器),18 只SGCT 组成6kV的逆变器(12 只SGCT 组成3.3kV 整流器),变频器输出直接为6kV(3.3kV),无需外置/ 内置升压变压器或电机滤波器等类似变压环节,系统结构简单,潜在故障点最少化,设备可靠性高,是一款真正的高压变频调速装置。电流源逆变器固有强壮的电流保护特性,无需熔断保护电路,不但降低了系统复杂程度,而且免除了输出侧短路造成器件损害的可能。由于存在着较大的平波电抗器和快速电流调节器,所以过电流保护比较容易。当逆变侧出现短路等故障时,由于电抗器存在,电流不会突变,而电流调节器则会迅速响应,电流能控制在安全范围内。
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  • 多电机(带式输送机应用)的功率平衡(同步控制)功能
    煤矿井下刮板输送机系统多为双电机(或多电机)驱动,为了保证系统内的多台电机的功率(转矩)平衡分配,利用PLC 内部的PI 调节器对防爆高压变频调速装置进行速度和转矩控制,控制方式为基于速度调节的过程控制,即运算主从变频器的力矩电流,经过PI 运算后的输出叠加到从变频器的速度给定或转矩给定。该功率平衡模式适用于同轴连接方式和弹性连接方式,  适用性广,不易产生震荡,稳定性强。制在安全范围内。
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  • 软起动、软停止特性及 S 加速曲线
    软起动、软停止特性是带式输送机、提升机、刮板机等大惯量恒转矩负载驱动系统的必备条件。该变频器的起动、停止时间任意可调,也就是说起动时的加速度和停车时的减速度任意可调,同时为了平稳起动,还可匹配其具备的S 型加减速时间,这样可将机械系统起停时产生的冲击减至最小。
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  • 四象限运行特性
    电流型高压变频器固有能量回馈能力,系统可以四象限运行。虽然直流环节电流的方向不能改变,但整流电压可以反向,能量可以回馈到电网。该变频器采用的是SGCT 整流,是完全受控的整流,带有输入电源检测板可以实时检测输入的电压和电流相位并通过DPM板(变频器主控板)调整整流部分SGCT的触发角,从而达到矫正波形和补偿电网功率因数的作用,该变频器本身产生的谐波非常小,不会对电网产生影响。当电机从正常运行,转入制动运行时,电动机的输出转矩从与转速同向变为与转速反向,电动机侧逆变器将电动机发出的有功功率传递给直流电感,促使直流电感电流上升,电感电流PI 调节器检测到这一上升电流后,将触发θ 向后移动,使网侧逆变器进入能量回馈状态。
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  • 功率元器件可靠性高
    该变频器采用6500V SGCT 对称门极换流晶闸管。基于硅材料的SGCT 开关器件在大电流高电压转换器应用时,较其它类型元器件相比具有高压、大容量、高可靠性、低故障率、损坏无爆裂及电弧等优点。
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  • 矢量控制技术
    采用有/ 无速度传感器矢量控制。使用数字信号处理器(DSP) 和现场可组态门排列控制器(FPGA) 的全数字控制,可选带测速反馈的全矢量控制。电流型变频器具有电流内环,可利用强大的电流控制能力快速增加电机转速,特别适用需频繁快速调节的大惯性负载的控制。
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  • 谐波抑制(SHE)调制技术
    逆变均采用脉宽调制(PWM) 及选择谐波抑制(SHE) 调制技术,在直流侧集成单铁芯式直流电抗器,消除共模干扰。在整个调速和负载范围直接输出近似正弦的电压和电流波形PWM 电流型变频器输出无dv/dt 及di/dt 产生, 无需另加电机端滤波器,可直接拖带普通旧电机。电机无额外温升,不必降容使用。变频器到电机之间的电缆长度可达15 公里,电缆为普通高压电缆, 不需铠装屏蔽。
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  • 去离子水冷却
    冷却形式:液冷。去离子水冷却装置包括:循环介质再生及补充系统、强制循环系统、水- 风(水- 水)热交换器共3 个部分, 冷却液为纯净水+ 乙二醇。
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    现场应用

     

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