通用变频器共直流母线在离心机上的应用

　　1引言

　　在化工企业电气传动中，离心机的变频传动应用非常普遍，由于工艺和驱动设备的各种原因，再生能量的现象经常发生，在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态;(2)使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态(又称再生制动状态)。直流共母线的原理是基于通用变频装置均采用交-直-交变频方式，当电机处于制动状态时，其制动能量反馈到直流侧，为了更好的处理反馈制动能量，人们采用了把各变频装置的直流侧连接起来的方式。譬如当一台变频器处于制动而另一台变频器处于加速状态，这样能量可以互补。本文提出了一种通用变频器在化工企业离心机中共直流母线的方案，并阐述了其在离心机上回馈单元的进一步应用。

　　目前直流共母线有多种方式：

　　(1)公用一个独立的整流器

　　该整流单元可以是不能逆变，也可以是可逆变的。前者能量通过外接制动电阻消耗掉，后者可以充分地将直流母线上的多余能量直接反馈到电网中来，具有更好的节能、环保意义，缺点是价格比前者要高。

　　(2)大变频单元接入电网

　　小变频器公用大变频器的直流母线，小变频器不需接入电网，故也不需要整流模块，大变频器外接制动电阻。

　　(3)每个变频单元各自接入电网

　　每个变频单元均带有整流、逆变回路并外接制动电阻，直流母线相互连接起来。这种情形多用于各变频单元功率接近的情况。解体后还可以独立使用，互不影响。

　　本文介绍的直流共母线为第三种方式，相比前两种有很大优势：

　　a、共用直流母线可以大大减少制动单元的重复配置，结构简单合理，经济可靠。

　　b、共用直流母线的中间直流电压恒定，电容并联储能容量大，能减少电网的波动。

　　c、各电动机工作在不同状态下，能量回馈互补，优化了系统的动态特性。

　　d、各个变频器在电网中产生的不同次谐波干扰可以互相抵消，减少电网的谐波畸变率。

　　2改造前变频调速系统方案

　　2.1离心机控制系统介绍

　　改造的离心机共12台、每台控制系统都是一样。变频器为艾默生EV2000系列22kW，恒转矩型，回馈单元皆为加能的IPC-PF-1S回馈制动单元，所有控制系统集中在一个配电室中。两台离心机共用一个GGD控制柜，限于篇幅只画出其中四台，其余八台与此类似。系统图如图1所示。