中压变频器基础

1第一页，共二十页，2022年，8月28日课程目标完成本课程后，学生应该能够：了解罗克韦尔自动化中压变频器产品的知识知晓何时将它们作为一种解决方案而提供为打算更换现有变频器或电机的客户，提供可移植的策略。第二页，共二十页，2022年，8月28日议程1.中压变频器的简介2.低压变频器与中压变频器比较3.RA中压变频器产品的价值第三页，共二十页，2022年，8月28日议程1.中压变频器的简介2.低压变频器与中压变频器比较3.RA中压变频器产品的价值第四页，共二十页，2022年，8月28日什么是中压？典型的制造工厂有3种电压等级：13.8kV(高压)主要是在电机要求超过中压等级800A的场合使用2.3kV、4.16kV和6.6kV(中压)主要是在500HP至8,000HP的场合使用380V、460V、575V和690V(低压)主要是在700HP以下的小HP场合使用第五页，共二十页，2022年，8月28日高压配电13.8kV8,000HP+低压配电380–690V<1–700HP中压配电2.3–6.9kV500–8,000HP公共进线115–500kV典型的大型工厂配电系统典型的电厂第六页，共二十页，2022年，8月28日中压变频器以往，工程师通常在应用中采用高功率变频器解决方案，这样，便只能选择低压（LV）变频器系统，使其工作在非常高的电流等级下。部分原因是因为中压变频器的购买成本高和尺寸大多数原因是因为对低压变频器产品熟悉最近，中压（MV）变频器因具有实质性优点而成为一种很好的选择。先进的中压变频技术增加了中压变频器的选择和产品标准特别是安装时所考虑的因素很多，不仅仅是投资成本第七页，共二十页，2022年，8月28日议程1.中压变频器的简介2.低压变频器与中压变频器比较3.RA中压变频器产品的价值第八页，共二十页，2022年，8月28日低压变频器与中压变频器比较当与客户商议选择低压变频器还是中压变频器时，需要考虑以下因素：可用的电源成本变频器拓扑结构更多…第九页，共二十页，2022年，8月28日考虑可用的电源工厂中已存在哪种电压等级？客户或许更喜欢使用现有的；输入端无需变压器。如果要使用现有的电机，那么这些电机的额定电压是多少？客户或许更喜欢避免在输出端使用变压器。在启动时，低压变频器将使用更高的电流：600%堵转转子电流能够引起整个工厂中相关设施的中断电气设备也可能具有限制或者惩罚，以控制最大需求和功率因数在这种情况下，客户可能更喜欢高压变频器第十页，共二十页，2022年，8月28日考虑总成本到现在，即使带有任何所需变压器的低压变频器的成本也是典型中压变频器硬件成本的50-75%。但是，低压变频器需要更高的电流：带来系统故障电流的风险因使用高电流而必须使用大型电缆所需要的成本很容易弥补了中压变频器的成本应考虑到因使用高电流而需要对低压变频器进行冷却的成本这些使用高电流的低压变频器的安装成本通常也比较高。这些电缆增加更多的安装时间。因反射波问题（与电机发热有关）将限制低压变频器到电机的距离。第十一页，共二十页，2022年，8月28日考虑变频器的拓扑对于绝大多数中压变频器来说，在变频器的输入与到电机的输出之间都需要隔离变压器。增加了费用和物理空间通常需要额外的运输和安装成本由于内部技术的原因，绝大多数中压变频器也需要额外的滤波器和电机终结器或母线电抗器需要更多的额外费用需要专门的电机绝缘产生效率方面的损失第十二页，共二十页，2022年，8月28日其它考虑事项能源使用：中压变频器需要更低的电流，从而实现更高的效率通讯：中压变频器具有与工厂中其它变频器相同的通讯选项吗？中压变频器具有与工厂中其它变频器相同的编程和软件工具吗？维修：中压变频器通常由供货商提供安装、调试和维修这样是否使得工厂依赖于制造商，是否工厂不能自己进行服务与维修？第十三页，共二十页，2022年，8月28日议程1.中压变频器简介2.低压变频器与中压变频器比较3.RA中压变频器的价值第十四页，共二十页，2022年，8月28日罗克韦尔中压变频器：PowerFlex7000

除了中压变频器越来越来受到欢迎的常规原因之外，罗克韦尔自动化的PowerFlex7000中压变频器具有独特的革新特性：第十五页，共二十页，2022年，8月28日罗克韦尔中压变频器：PowerFlex7000无变压器技术 使用“Direct-to-Drive(直接连接变频器)”技术的PowerFlex7000无需隔离变压器，所以明显比需要隔离变压器的变频技术更轻更小。第十六页，共二十页，2022年，8月28日什么是“Direct-to-Drive”技术？一种先进的技术，允许公共电源直接连接到PowerFlex7000系列的中压变频器：消除了使用隔离变压器的成本、空间尺寸和维修工作消除了在交流变频器下的共模电压的不利影响同时，允许客户直接将现有的或新的电机连接到变频器：无需额外的滤波器、终结器或电抗器无需专用的电机或重载绝缘等级可以加长电缆长度（经测试，可长达15km）第十七页，共二十页，2022年，8月28日对客户这意味着什么？更低的总体拥有成本 相对于需求隔离变压器的变频器，简易的Direct-to-Drive技术降低了最初投资成本、操作成本、安装成本和维修成本。无隔离变压器成本无隔离变压器安装成本无需额外的电机绝缘无需专用的母线电缆绝缘无需专用的电机电缆绝缘无需分开运输无需变压器保护继电器无需dv/dt、正弦滤波器或电机终结器无需功率因数校正无需谐波滤波无变压器损失无需为变压器而安装空调无变压器运输和操作成本第十八页，共二十页，2022年，8月28日总结当了解总体安装成本后，您将发现：在高价的商品市场中，中压变频器方案比高功率等级的低压变频器具有更强的竞争力。使用Direct-to-Drive技术的PowerFlex7000具有完美的实际输入输出波形。同时，它消除了隔离变压器的需求。此技术具有世界领先的即插即用功能，免除许