专利名称：一种变频调速系统的制作方法
技术领域：
一种变频调速系统技术领域：
本实用新型涉及一种变频调速系统，更具体地说是涉及一种用 于电力系统中的变频调速系统。背景技术1空冷系统的冷凝系统需要大量的风机， 一般300MW或600MW 机组空冷岛冷凝汽器配置多台风机，风机的功率是110KW左右，风机 多数采用变频调速。由于凝气器风机数量大，众多的变频器产生的谐 波相互叠加，对厂用电源造成干扰，影响电动机的运行。为了减少变频器产生的谐波干扰，本发明人设计出本实用新型。
实用新型内容本实用新型提供一种采用整体化设计、控制灵活、可以减少谐 波干扰的变频调速系统。为解决上述的问题本实用新型采用下列技术方案一种变频调速系统，包括有控制系统，其特征在于还包括有变频调速模块以及移相变压器，移相变压器的初边接在高压母线上， 移相变压器的副边连接有所述的变频调速模块，变频调速模块与控制系统、以及多个风机连接；移相变压器能够将高压母线送来的三相 高压交流电进行移相和变压后供给变频调速模块，变频调速模块在控 制系统的控制下输出可变电压对多个风机进行调速。 如上所述的一种变频调速系统，其特征在于上述变频调速模 块包括有N开关和N变频器， 一个开关连接并控制一个变频器；而 所有开关都接在控制系统上； 一个变频器连接有一个风机，而所有的 变频器都接在控制系统上;移相变压器的副边为M个，每个移相变压 器的副边接有两个或两个以上的开关；移相变压器的M个副边输出 M个不同相位组的电压通过N开关送给N变频器。如上所述的一种变频调速系统，其特征在于变频器包括有顺 次连接的整流电路、滤波电路、逆变电路、输出电路；整流电路与开 关连接，将输入的三相电压变为直流电压，滤波电路滤出高次谐波确 保当负载变化时使直流电压保持平衡，逆变电路与控制系统连接，它 将直流电压转换成三相交流电压，利用功率开关元件按照控制系统输 出逆变桥所需的驱动信号、输出脉冲宽度被调制的SPWM波，驱动 负载电机，输出电路与电机连接，对输出电流进行检测和滤波。如上所述的一种变频调速系统，其特征在于每个移相变压器 的副边都接有两个开关。如上所述的一种变频调速系统，其特征在于M至少大于2，N 至少大于4。本实用新型具有以下的有益效果(1)、为电厂直接空冷机组 提供专用的变频调速系统；(2)、采用谐波消除技术，无需输入滤波 器，对电网的谐波污染小，完全能够满足IEEE519 1992及 GB/T14519 93标准对电压失真和电流失真最严格的要求；相对加入 滤波器的方案，具有更高的系统效率；(3)、具有通讯和点对点等多
种接口方式供用户选择，可以实现同步控制和无扰切换控制；相对传 统的控制方案，大大减少了对上位控制系统的资源占用量，用户对空 冷机组的冷却系统的控制更加简便、灵活；(4)、针对空冷机组的冷 却控制，系统进行模块化设计、结构紧凑、体积小、模块具有互换性， 便于维护；(5)、针对冷空机组的现场环境，采用独立风道和电磁兼 容的设计，系统具备完善的保护功能，可以实现从系统到电机全方位 的完善保护；(6)、控制系统采用人性化设计，便于操作与维护。
图l是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的变压器输入电压和电流波形图；图3是本实用新型的变频器的电路原理图；图4是本实用新型的通信示意图；图5是本实用新型的外形图。
具体实施方式
如图1所示， 一种变频调速系统，包括有控制系统1、变频调速 模块2以及移相变压器3，所述移相变压器3的初边接在高压母线4 上，移相变压器3的副边连接有所述的变频调速模块2，变频调速模 块2与控制系统1、以及多个风机5连接；移相变压器3能够将高压 母线4送来的三相高压交流电进行移相和变压后供给变频调速模块 2，变频调速模块2在控制系统1的控制下输出可变电压对多个风机 5进行调速。本实用新型采用移相变压器3的多级移相技术与变频调 速模块2中的低压变频器的变频技术搭配，使整个系统的对电网的谐
波污染小，总体谐波畸变小于4%。确保系统上其它电气设备正常运 行。上述变频调速模块2包括有N个开关21和N个变频器22， 一 个开关21连接并控制一个变频器22;而所有开关21都接在控制系 统1上； 一个变频器22连接有一个风机5，而所有的变频器22都接 在控制系统1上；移相变压器3的副边为M个，每个移相变压器3 的副边接有两个或两个以上的开关21;移相变压器3的M个副边输 出M个不同相位组的电压通过N个开关21送给N个变频器22。其 中M要至少大于或者等于2， N要至少大于或者等于4,本实用新型每 个移相变压器3的副边都接有两个开关21(图1中未示出)。所述移相变压器3的副边线圈分别为变频器22供电。为了降低 输入谐波电流，移相变压器副边实行多重化移相设计，以6kV、 8 级副边绕组为例采用延边三角形联结，次级绕组分为8个不同的相 位组，互差7.5。电角度，分别有±3.75°、 ±11.25。、 ±18.75°、 ±26.25° 等移相角度，这种移相接法理论上可以有效地消除47次以下的谐波， 对电网不会超过国家标准的谐波干扰，完全符合IEEE519 1992及 GB/T14519-93标准对电压失真和电流失真最严格的要求，如图2所 示的变频器的输入相电压和电流的波形图，对电网的谐波污染小，总 体谐波畸变远远小于4%。同时，输入侧的功率因数高，不必采用功率因数补偿装置。如图3所示，变频器22包括有顺次连接的整流电路A、滤波电 路B、逆变电路C、输出电路D;整流电路A与开关21连接，其将 输入的三相电压变为直流电压，滤波电路B滤出高次谐波确保当负 载变化时使直流电压保持平衡，逆变电路C与控制系统1连接，它 将直流电压转换成三相交流电压，利用功率开关元件按照控制系统1 输出逆变桥所需的驱动信号、输出脉冲宽度被调制的SPWM波，驱 动负载电机5，输出电路D与电机5连接，对输出电流进行检测和滤 波。如图4所示，本实用新型还包括有集散控制系统6和通信系统 7，集散控制系统6是一个由过程控制级和过程控级组成的通信系统 7为纽带的多级计算机系统，它通过总线PROFIBUS在控制系统1上， 可以直接通过总线通讯进行监视和运行控制系统1;通信系统7采用 西门子CPU315-2DP作为主站，它有2个通讯口 PORT0和PORTl。 PORT0作为PROFIBUS总线通讯口 。P0RT1作为与人机界面通讯口 ， 它为MPI 口 ，采用RS485通讯。控制系统1采用S7-200(PLC) EM277 系统，它通过PROFIBUS总线与集散控制系统6和通信系统7连接， 主要对开关和变频器进行控制，确保整个系统的正常启动、停机和运 行过程中的参数调节与显示。如图5所示，在安装时，将控制系统1放置于控制柜10内， 变频调速模块2放置于模块柜20内，移相变压器3放置于变压器30 内。
权利要求1、一种变频调速系统，包括有控制系统(1)、其特征在于还包括有变频调速模块(2)以及移相变压器(3)，移相变压器(3)的初边接在高压母线(4)上，移相变压器(3)的副边连接有所述的变频调速模块(2)，变频调速模块(2)与控制系统(1)、以及多个风机(5)连接；移相变压器(3)能够将高压母线(4)送来的三相高压交流电进行移相和变压后供给变频调速模块(2)，变频调速模块(2)在控制系统(1)的控制下输出可变电压对多个风机(5)进行调速。
2、 根据权利要求1所述的一种变频调速系统,其特征在于上述 变频调速模块(2)包括有N开关(21)和N变频器(22)， 一个开关(21)连 接并控制一个变频器(22);而所有开关(21)都接在控制系统(1)上；一 个变频器(22)连接有一个风机(5)，而所有的变频器(22)都接在控制系 统(l)上；移相变压器(3)的副边为M个，每个移相变压器(3)的副边接 有两个或两个以上的开关(21);移相变压器(3)的M个副边输出M个 不同相位组的电压通过N开关(21)送给N变频器(22)。
3、 根据权利要求2所述的一种变频调速系统，其特征在于变频 器(22)包括有顺次连接的整流电路(A)、滤波电路(B)、逆变电路(C)、 输出电路(D);整流电路(A)与开关(21)连接，将输入的三相电压变为 直流电压，滤波电路(B)滤出高次谐波确保当负载变化时使直流电压 保持平衡，逆变电路(C)与控制系统(1)连接，它将直流电压转换成三 相交流电压，利用功率开关元件按照控制系统(l)输出逆变桥所需的 驱动信号、输出脉冲宽度被调制的SPWM波，驱动负载电机(5)，输 出电路(D)与电机(5)连接，对输出电流进行检测和滤波。
4、 根据权利要求2所述的一种变频调速系统，其特征在于每个移相变压器(3)的副边都接有两个开关(21)。
5、 根据权利要求2所述的一种变频调速系统,其特征在于M 至少大于2， N至少大于4。
专利摘要本实用新型公开了一种变频调速系统，包括有控制系统、变频调速模块以及移相变压器，移相变压器的初边接在高压母线上，移相变压器的副边连接有所述的变频调速模块，变频调速模块与控制系统、以及多个风机连接；移相变压器能够将高压母线送来的三相高压交流电进行移相和变压后供给变频调速模块，变频调速模块在控制系统的控制下输出可变电压对多个风机进行调速。本实用新型采用移相变压器的多级移相技术与变频调速模块中的低压变频器的变频技术搭配，使整个系统的对电网的谐波污染小，确保系统上其它电气设备正常运行。
文档编号H02M5/00GK201018451SQ200720049389
公开日2008年2月6日 申请日期2007年3月13日 优先权日2007年3月13日
发明者谢仁东, 钟道祯, 阮舜辉 申请人:广东明阳龙源电力电子有限公司