變頻器工作原理 變頻器的工作原理是把市電通過(guò)整流器變成平滑直流,然后利用半導(dǎo)體器件組成的三相逆變器,將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電,由于采用微處理器編程的正弦脈寬調(diào)制方法,使輸出波形近似正弦波,用于驅(qū)動(dòng)異步電機(jī),實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。
目前的變頻電源是通過(guò)電力半導(dǎo)體器件調(diào)壓,較大程度上改變了波形特性,從而對(duì)電機(jī)和電纜帶 來(lái)了新問(wèn)題。變頻器中通常通過(guò)大功率的自關(guān)斷開關(guān)器件(BJT、IGBT等)進(jìn)行整流、然后對(duì)直流電壓進(jìn)行PWM逆變,結(jié)果是在輸入輸出回路產(chǎn)生電壓的高次諧波,干擾供電系統(tǒng)、負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備,尤其是控制系統(tǒng)的I/O信號(hào)。同時(shí)由于高次諧波的存在,使得變頻電纜應(yīng)具有更高的絕緣安全裕度。在實(shí)際使用過(guò)程中,經(jīng)常遇到變頻器高次諧波的干擾問(wèn)題,下面簡(jiǎn)單介紹諧波產(chǎn)生的機(jī)理、傳播途徑等問(wèn)題。變頻器的主回路一般為交-直-交組成,外部輸入380V/50Hz的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓,經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶閘管開關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流電壓。在整流回路中,由于不規(guī)則的矩形波的存在,波形按傅立葉級(jí)數(shù)分解為基波和各次諧波,其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變回路中,輸出電流波形是PWM載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形,對(duì)于GTR大功率逆變?cè)?,其PWM的載波頻率為2~3kHz,而IGBT大功率逆變?cè)腜WM載頻可達(dá)15kHz。同樣輸出回路電流也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波,高次諧波電流通過(guò)電纜向空間輻射,干擾鄰近電氣設(shè)備。因此,針對(duì)變頻器的工作特點(diǎn),變頻電纜應(yīng)著重解決以下問(wèn)題:1電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波,抑制高次諧波通過(guò)電纜對(duì)外界的干擾。2脈沖電壓對(duì)絕緣的影響,防止脈沖電壓對(duì) 電纜的影響。變頻電纜從電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上解決防力及絕緣的安全可靠性上顯得尤為重要。
相信在不久的將來(lái)就會(huì)得到統(tǒng)一。變頻電纜目前選用了交聯(lián)聚乙烯為絕緣材料,變頻電纜有著抵抗高次諧波、減小與外界環(huán)境相互干擾等優(yōu)點(diǎn),主要敷設(shè)的地點(diǎn)為室內(nèi),這使得變頻電纜的運(yùn)行與周圍的供電或用電設(shè)備有了非常密切的關(guān)系,于是就需要有一種特殊的結(jié)構(gòu)來(lái)解決這種復(fù)雜的相互關(guān)系。外部環(huán)境對(duì)變頻電纜的影響及解決辦法:外部環(huán)境對(duì)變頻電纜的影響主要是變頻器產(chǎn)生的高次諧波的影響。對(duì)于交—直—交型的變頻器,由于采用了開關(guān)的切換技術(shù),使其輸出的不再是正弦波,而是可分解為正弦基波和高次諧波的階梯波,完整的三項(xiàng)供電系統(tǒng),當(dāng)三項(xiàng)電流平衡時(shí),其中性線芯的電流為零;當(dāng)高次諧波產(chǎn)生時(shí),經(jīng)過(guò)電纜的多次反射,便會(huì)出現(xiàn)對(duì)此的波峰與波峰或波谷與波谷相疊加的機(jī)會(huì),電纜越長(zhǎng)疊加機(jī)會(huì)越多表現(xiàn)得也就越明顯。加之電纜這個(gè)大的電容本身對(duì)高次諧波就有著放大的作用,對(duì)于3+1型電纜,高次諧波產(chǎn)生的電流分量在中性線芯內(nèi)無(wú)相位差,這樣一來(lái)電流將會(huì)疊加成原分量的數(shù)倍,中性線芯在高頻脈沖下很快就會(huì)被擊穿。
變頻電纜對(duì)外界的干擾和解決辦法:變頻電纜主要是用來(lái)連接電源與變頻器、變頻器與用電設(shè)備的電纜。其敷設(shè)的空間相對(duì)較小,而電壓等級(jí)有相對(duì)比較高,在其運(yùn)行過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的電磁波,對(duì)周圍的供電和用電系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾。這就要求變頻電纜要有更好的屏蔽措施。變頻器工作原理 變頻器的工作原理是把市電通過(guò)整流器變成平滑直流,然后利用半導(dǎo)體器件組成的三相逆變器,將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電,由于采用微處理器編程的正弦脈寬調(diào)制方法,使輸出波形近似正弦波,用于驅(qū)動(dòng)異步電機(jī),實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。目前的變頻電源是通過(guò)電力半導(dǎo)體器件調(diào)壓,較大程度上改變了波形特性,從而對(duì)電機(jī)和電纜帶 來(lái)了新問(wèn)題。變頻器中通常通過(guò)大功率的自關(guān)斷開關(guān)器件進(jìn)行整流、然后對(duì)直流電壓進(jìn)行PWM逆變,結(jié)果是在輸入輸出回路產(chǎn)生電壓的高次諧波,干擾供電系統(tǒng)、負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備,尤其是控制系統(tǒng)的I/O信號(hào)。同時(shí)由于高次諧波的存在,使得變頻電纜應(yīng)具有更高的絕緣安全裕度。在實(shí)際使用過(guò)程中,經(jīng)常遇到變頻器高次諧波的干擾問(wèn)題,下面簡(jiǎn)單介紹諧波產(chǎn)生的機(jī)理、傳播途徑等問(wèn)題。變頻器的主回路一般為交-直-交組成,外部輸入的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓,經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶閘管開關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流電壓。在整流回路中,由于不規(guī)則的矩形波的存在,波形按傅立葉級(jí)數(shù)分解為基波和各次諧波,其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變回路中,輸出電流波形是PWM載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形,對(duì)于GTR大功率逆變?cè)?,其PWM的載波頻率為2~3kHz,而IGBT大功率逆變?cè)腜WM載頻可達(dá)15kHz。同樣輸出回路電流也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波,高次諧波電流通過(guò)電纜向空間輻射,干擾鄰近電氣設(shè)備。因此,針對(duì)變頻器的工作特點(diǎn),變頻電纜應(yīng)著重解決以下問(wèn)題:1電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波,抑制高次諧波通過(guò)電纜對(duì)外界的干擾。2脈沖電壓對(duì)絕緣的影響,防止脈沖電壓對(duì) 電纜的影響。變頻電纜從電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上解決防力及絕緣的安全可靠性上顯得尤為重要。實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題:電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞與實(shí)際的操作和應(yīng)用的合理與否有著密切,這兩者相輔相成。我們所設(shè)計(jì)的變頻電纜為,而電纜真正起作用是在敷設(shè)以后。也就是說(shuō),敷設(shè)以后是否為對(duì)稱結(jié)構(gòu),這才是變頻電纜應(yīng)用的關(guān)鍵。其影響因素具體有以下兩點(diǎn):a)生產(chǎn)中。尤其是在成纜這一環(huán)節(jié)較為關(guān)鍵。成纜后的結(jié)構(gòu)是否對(duì)稱直接影響到敷設(shè) 后的運(yùn)行。這要求技術(shù)人員的合理設(shè)計(jì)和操作人員成熟的技術(shù)水平,以及生產(chǎn)設(shè)備的性能穩(wěn)定。這幾項(xiàng)是缺一不可的,也是變頻電纜3+3對(duì)稱結(jié)構(gòu)是否能成功運(yùn)用 的必要條件。這一點(diǎn)是我們要著重考慮的。變頻電纜多數(shù)敷設(shè)在室內(nèi),不需要鎧裝,敷設(shè) 的空間也不是很大??臻g小必然會(huì)造成多彎曲,于是對(duì)稱的電纜會(huì)因?yàn)槎啻蔚膹澢鴮?dǎo)致不對(duì)稱。前面我們已經(jīng)討論了對(duì)稱結(jié)構(gòu)對(duì)于變頻電纜的重要性,那這個(gè)問(wèn)題就很嚴(yán)重了。如何地解決呢?據(jù)實(shí)際的電纜工程資料顯示,如此敷設(shè)的變頻電纜的電壓等級(jí)幾乎都在1.8/3kv以下,而這個(gè)電壓等級(jí)的變頻電纜是不需要分相屏蔽的,這樣的話我們可以采用工業(yè)用膠在其成纜時(shí)將線芯粘住,以固定其結(jié)構(gòu)。據(jù)了解,已經(jīng)有很對(duì)稱型的通信電纜用這種方法來(lái)解決類似的問(wèn)題。
HLBPGV-P2R變頻電纜1.8/3kV統(tǒng)包金屬屏蔽
ZR-BPYJVPP、ZR-BPVVPP、ZR-BPFFP、ZR-BPFFP2、ZR-BPFFPP2、ZR-BPFFP3、ZR-BPVVP、ZR-BPVVP2、ZR-BPVVPP2、ZR-BPVVP3、ZR-BPYJVP、ZR-BPYJVP2、ZR-BPYJVPP2、ZR-BPYJVP3 ..NH-BPGGP、NH-BPGGP2、NH-BPGGPP2、NH-BPGGP3、NH-BPGVFP、NH-BPGVFP2、NH-BPGVFPP2、NH-BPGVFP3 、NH-BPYJVPP、NH-BPVVPP、NH-BPFFP、NH-BPFFP2、NH-BPFFPP2、NH-BPFFP3、NH-BPVVP、NH-BPVVP2、NH-BPVVPP2、 NH-BPVVP3、NH-BPYJVP、NH-BPYJVP2、NH-BPYJVPP2、NH-BPYJVP3 ..ZRC-BPYJVPP、ZRC-BPVVPP、ZRC-BPFFP、ZRC-BPFFP2、
這就為變頻電源與電機(jī)之間的連接線----變頻電 纜提出了特殊的要求:變頻電纜的工作特點(diǎn):1.脈沖電壓對(duì)絕緣的影響: 變頻電源的頻率調(diào)節(jié)范圍較寬,不論頻率高低,具有一個(gè)主頻率的波形輪廓,它包含了許多高次諧波,作為一種行波經(jīng)多次反射,幅值疊加可達(dá)到工作電壓數(shù)倍,電纜越長(zhǎng),幅值越高,若電纜絕緣安全系數(shù) 不高,可能被擊穿。電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波一般變頻家用電器為單相供電,長(zhǎng)度很短,功率也較小,變頻電源、連接電纜和變頻電機(jī)一并設(shè)置在金屬殼內(nèi),抑制了電磁波對(duì)外發(fā)射。但是在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi),電機(jī)功率較大,連接變頻電機(jī)和變頻電源之間的電纜長(zhǎng)度長(zhǎng),在工作時(shí)電纜就是高頻電磁波向外發(fā)射的有效載體,對(duì)于周圍鄰近地區(qū)的廣播通信將產(chǎn)生較大的干擾,有時(shí)情況也比較嚴(yán)重,稱之為電磁波的環(huán) 境污染。中性線電流的疊加:完整的三相正弦供電系統(tǒng),當(dāng)三相電流平衡時(shí),其中性線的電流為零,若出現(xiàn)三次諧波,則三次諧波的電流分量在中性線內(nèi)不存在相位差,所以直接疊加成分量得三倍。若變頻原供電對(duì)象是三個(gè)單相變頻電機(jī),而且處于三相功率分布平衡狀態(tài),則中性線電流更大,中性線截面應(yīng)不小于相截面。變頻電纜的結(jié)構(gòu):了解變頻電纜工作特點(diǎn)之后,就不難從電纜結(jié)構(gòu)改進(jìn) 來(lái)解決上述三個(gè)問(wèn)題。1電纜絕緣設(shè)計(jì):大多數(shù)情況選用一般電力電纜,如聚氯乙烯絕緣或交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜,由于電纜本身耐壓水平較高,很少發(fā)生電纜本體擊穿。為何電纜在工頻下能長(zhǎng)期運(yùn)行而變頻下幾小時(shí)內(nèi)擊穿這決不是老化問(wèn)題,基本上可歸結(jié)于高頻脈沖電壓的影響。一般采用聚氯乙烯絕緣并不理想,因?yàn)槠浣橘|(zhì)損耗偏大。交聯(lián)聚乙烯絕緣較為滿意,它兼有機(jī)、電、熱等優(yōu)良性能。 若適當(dāng)加厚,當(dāng)然更為可靠,這對(duì)變頻電纜更為有利。電纜對(duì)稱性設(shè)計(jì)變頻器與變頻電機(jī)之間的電纜均需采用對(duì)稱電纜結(jié)構(gòu),普通電力電纜有所不同,普通電力電纜是將三根絕緣線芯采用銅帶屏蔽后成纜,而變頻電機(jī)電纜是由銅絲銅帶屏蔽后擠包分相護(hù)套,然后對(duì)稱成纜,對(duì)稱電纜結(jié)構(gòu)由于導(dǎo)線的互換性,有更好的電磁相容性,對(duì)抑制電磁干擾起到一定的作用,能抵消高次諧彼中的奇次頻率,提高變頻電機(jī)電纜的抗干擾性,減少了整個(gè)系統(tǒng)中的電磁輻射。屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)變頻電機(jī)電纜的屏蔽一般采用總屏蔽,變頻電機(jī)電纜屏蔽由分相屏蔽和總屏蔽構(gòu)成,分相屏蔽一般可采用銅帶屏蔽或銅絲銅帶組合屏蔽??偲帘谓Y(jié)構(gòu)可采用銅絲銅帶組合屏蔽、銅絲編織屏蔽、銅帶屏蔽、銅絲編織銅帶屏蔽等,屏蔽層截面與主線芯截面按一定比例。此結(jié)構(gòu)的屏蔽電纜可抗電磁感應(yīng)、接地不良和電源線傳導(dǎo)干擾,減小電感,防止感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)過(guò)大。屏蔽層既起到抑制電磁波對(duì)外發(fā)射的作用,又可作為短路電流的通道,能起到中 性線芯的保護(hù)作用大家習(xí)慣采用銅線編織屏蔽,實(shí)際上這并不是好方法,材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效應(yīng)不是較理想。采用銅帶搭蓋縱包并軋紋是較為先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和工藝,形成了全封閉金屬層,只要厚度適當(dāng),可達(dá)到有效的屏蔽功能。而這種工藝及其所用的材料在光纜領(lǐng)域中已十分普遍,銅帶厚度不能太薄,以保證抑制電磁 波對(duì)外發(fā)射。當(dāng)然對(duì)于移動(dòng)型的變頻電纜必須采用編制屏蔽結(jié)構(gòu)。屏蔽層接地措施: 屏蔽層接地良好是抑制電磁波對(duì)外發(fā)射的必要條件,銅線編織屏蔽的接地方式較容易解決,而縱包銅帶軋紋屏蔽需用夾具接地, 夾具與軋紋銅管的接觸面應(yīng)當(dāng)吻合,接地線由夾具尾端引出。外護(hù)套 變頻電纜大多數(shù)敷設(shè)在室內(nèi),考慮到電纜在使用過(guò)程中經(jīng)常受到徑向或縱向外力作用,在電纜屏蔽層外增加鎧裝層,同時(shí)它也起到附加性總屏蔽作用,特別是鋼帶鎧裝和銅絲、銅帶屏蔽,是采用了兩種不同屏蔽材料,在電磁波屏蔽上起到一定的互補(bǔ)作用,屏蔽效果將更好。外護(hù)套選用高密度聚乙烯更為 合適。電纜的主要制造工藝技求,在變頻電機(jī)電纜生產(chǎn)過(guò)程中,絕緣線芯擠包工序、成纜工序等是 關(guān)鍵的工序。絕緣線芯擠包工序絕緣線芯的質(zhì)量將直接影響到電纜的電氣性能。在生產(chǎn)過(guò)程中,我們特別注重原材料的凈化,屏蔽與絕緣材料擠包緊密,控制絕緣偏心度和絕緣外徑的均勻*,這樣可減少界面效應(yīng),提高電纜電氣性能。為了提高電纜的質(zhì)量,我們選擇高電性能絕緣材料生產(chǎn),絕緣材料分:聚氯乙烯、交聯(lián) 聚乙烯、佛塑料、硅橡膠。 成纜工序變頻電纜要求結(jié)構(gòu)對(duì)稱,成纜時(shí)必須保證絕緣線芯張力均勻,使成纜后的線芯長(zhǎng)度盡量保持*,否則會(huì)引起結(jié)構(gòu)變化,導(dǎo)致電容和電感的不 均勻性,影響電纜的電氣性能。電機(jī)軸承磨損減小,延長(zhǎng)了電機(jī)使用壽命和維護(hù)周期。因此,變頻調(diào)速技術(shù)在石油、冶金、發(fā)電、鐵路、礦山等工業(yè)方面得到了廣泛的使用。
HLBPGV-P2R變頻電纜1.8/3kV統(tǒng)包金屬屏蔽