浅谈电梯行业四象限变频器的方案选择概要课件.ppt

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1、浅谈电梯行业四象限变频器的方案选择浅谈电梯行业四象限变频器的方案选择 目录目录四象限变频器基本情况四象限变频器基本情况四象限变频器的原理简介四象限变频器的原理简介电梯行业四象限的方案选择电梯行业四象限的方案选择 目录目录四象限变频器基本情况四象限变频器基本情况两个数轴分别赋予不同的意义，这时四象限就分别表示参数变化时物体运动或变化的四个状态；四象限的定义是一种描述方法,不具有实际意义；对于电动机:X=运转方向;Y=电磁转矩方向对于变频器:X=电机运转方向;Y=整流方向什么是四象限变频器什么是四象限变频器?相对于普通的变频器相对于普通的变频器,四象限变频器具备双向整流环节！四象限变频器具备双向整

2、流环节！四象限变频器主要应用行业四象限变频器主要应用行业起重行业电梯行业石油行业电动汽车（混合动力）轨道交通电动机运行于电动机运行于4个象限个象限能量回馈有一定规模能量回馈有一定规模四象限变频器与电梯四象限变频器与电梯曳引机频繁处于四象限工作状态；配套器件、技术已经成熟；随着经济发展，我国能源将长期紧张；结论：电梯行业具备四象限变频器大范围推广的条件！结论：电梯行业具备四象限变频器大范围推广的条件！目录目录四象限变频器的原理简介四象限变频器的原理简介方案方案1:1:普通变频器普通变频器+能量回馈单元能量回馈单元+方案方案1:1:普通变频器普通变频器+能量回馈单元能量回馈单元方案方案1:1:普通

3、变频器普通变频器+能量回馈单元能量回馈单元优点:1模块化的方式,搭配灵活;2设计技术要求低,能量回馈简单成熟;3成本适中,一般用户可以接受;缺点:1接线较多,占用控制柜体积;2能量回馈与变频器控制独立,存在故障隐患;方案方案2:2:矩阵式变换器矩阵式变换器矩阵变换器矩阵变换器(Matrix Converter:MC)概念概念矩阵变换器是一个从任意m相输入直接变换到任意n相输出的电力变换装置。矩阵式变换器矩阵式变换器电路中含有9个双向开关，通过对这9个双向开关的逻辑控制，可实现对电源电压和频率的变换，以向负载提幅值和频率可调的电压和电流。方案方案2:2:矩阵式变换器矩阵式变换器可实现对电源电压和

4、频率的变换，以向负载提供幅值和频率可调的电压和电流。方案方案2:2:矩阵式变换器矩阵式变换器以此为基础,形成多种控制算法,我们通常说的是直接变换法.方案方案2:2:矩阵式变换器矩阵式变换器双向可控IGBT是矩阵式变换器的基础。方案方案2:2:矩阵式交交变频器矩阵式交交变频器优点:1无直流储能环节,体积小;2输入电流、输出电压可控，无低次谐波 缺点:1应用处于探索阶段,算法理论优势还不能完全体现;2特殊的IGBT器件成本高,选择也不灵活;3变频器厂家还处于摸索阶段；方案方案2:2:矩阵式变换器矩阵式变换器-等效等效双向可控IGBT是矩阵式变换器的基础。方案方案3:3:双逆变模块的交双逆变模块的交

5、-直直-交变频器交变频器方案方案3:3:双逆变模块的交双逆变模块的交-直直-交变频器交变频器方案方案3:3:双逆变模块的交双逆变模块的交-直直-交变频器交变频器优点:1整流环节为可控环节,电网输入相关参数指标好;2结构紧凑便于实现小型化控制柜设计;3接线简单,易使用;缺点:1涉及可控整流,技术要求高;2功率模块成本增加;其他方案其他方案:例如:1类似3进3出的UPS拓扑结构的方案；2交交变频器方案；缺点:基本都不适合电梯行业的特点目录目录电梯行业四象限的方案选择电梯行业四象限的方案选择 为什么选择方案为什么选择方案3?3?理由：技术成熟；器件成熟；成本适中；体积适中；四象限电梯一体化控制器四象

6、限电梯一体化控制器 l 采用可控整流替代通常的全桥不控整流l 实现电梯的驱动控制、能量回馈、电梯逻辑控制一体化l 标准配置输入电抗器l 大幅度降低电网谐波，实现绿色节能；l 提高电梯一体化控制器的功率因数；l 不再使用制动电阻，结构紧凑合适的整流方案合适的整流方案 采用空间电压矢量的分析方法进行整流处理采用空间电压矢量的分析方法进行整流处理高压电机方案高压电机方案 电梯处于发电运行时,直流母线电压一般为700V左右；电梯使用的曳引力是由电机扭矩决定的;四象限电梯一体化控制器的矢量控制整流算法,可以将直流母线维持在700V甚至更高;相同功率情况下逆变模块电流降低相同功率情况下逆变模块电流降低;系统方案成本降低系统方案成本降低4 4象限方案的电流模块选择象限方案的电流模块选择选择电梯行业最合适的方案选择电梯行业最合适的方案!IGBT模块型号限制；直流母线电容耐压值限制;电梯曳引力需要;1.0m/s1.75m/s2.0m/s2.5m/s630kg800kg1000kg1150kg1350kg1600kg4 4象限电抗器选择象限电抗器选择发热问题；噪音问题;EMC标准;谢谢 谢谢！