斩波内馈调速，一种比高压变频更为高效节能价廉的调速 点击：1354 | 回复：6
发表于：2006-03-29 12:06:00
楼主
斩波内馈与高压变频的分析比较
以下是从节能设备的性能指标:节能性、安全可靠性、经济性，与高压变频进行的对比。
1.节能性：
1）控制柜的效率为99.87%；
2）已投入运行的大多数节能效果在40-50%；
3）系统效率比变频系统效率高5-8%。节能效果：高压变频器有大于电机功率的整流变 压器和许多功率单元，自身消耗功率大，因此总效率在90%-94%之间；内馈调速系统无大功率变压器，控制功率小，自身消耗率小，效率在96%以上。同样以一台1000kW电机为例，假设年运行6000h，在其他条件相同时，高压变频器比内馈调速多用电18万kWh.（详见大唐徐塘发电有限公司 倪洲论文《高压变频器与内馈调速的比较》）
2.安全可靠性：
产品的可靠性一般指产品连续无故障运行时间和抑制故障自动保护能力。主要决定于:
原理和设计可靠性、故障兼容能力、电子器件的可靠性、产品工艺的可靠性。
a设计原理可靠性
这是非常重要的，特别是调速控制主电路，避免了电力电子器件的串并联，实现低压控制高压；控制主电路力求简单，可控电力电子器件尽量少，最大程度地保证产品可靠性。
采用斩波技术使有源逆变器的控制脉冲不再移动，而是锁定在最小逆变角，因此，可以采取诸如锁相环等抗强干扰电路，使有源逆变器的触发脉冲非常可靠，基本解决了有源逆变器可靠性的一大技术难题。
b.故障兼容能力
任何控制设备都不可能有百分之百的完全可靠，提高系统可靠性的关键在于提高系统的故障兼容能力。
斩波内馈调速装置与调速电机恒速运行装置成为并联关系，当调速控制装置意外故障时，自动保护装置可以自动将电动机切换成恒速运行，不至于造成电动机停运，此时，电动机只是不能调速而已，可将故障影响缩小到最小限度。
精心设计的DCS接口，全数字电路，具有256位的数模转换，突加给定缓冲，输入短线不影响调速运行等功能。系统由调速转全速，不是回到起动状态然后再转入全速，而是自动在当前转速基础上平滑加速，待到转速接近额定值时，自动转入全速运行。避免了转换冲击。
c.电子器件
YQT型斩波内馈调速产品的主要电力电子器件晶闸管选用了进口产品；主要电器产品采用真空接触器和进口继电器；电子器件采用PLC 可编程逻辑控制器进行程序控制，最大限度减小继电器数量，产品可靠性得到提高。全部集成电路芯片均采用进口器件。
d.工艺方面
完善地电力电子器件的检测设备 ；完善的生产工艺和专用设施 ； 精确合理的结构布局等等，都使得斩波内馈调速产品的可靠性对比高压变频调速和串级调速都有较大的优势。
3.经济性：
a.设备价格低:
斩波内馈调速系统构成：斩波控制柜、内馈电机。
高压变频调速系统构成：变频器、变频电机、自动旁路、滤波器。
在产品报价中，斩波内馈报价包含：斩波控制柜、内馈电机；高压变频报价只含：变频控制柜。即便如此，斩波内馈调速系统的价格＜变频控制柜的价格，通常为变频控制柜的2/3。
高压变频为了迎合市场竞争，有意回避了变频电机、滤波器、自动旁路等重要设备，然而：
⑴从科学角度看，变频器的生产厂家所宣传的高压变频器完美无谐波，是不现实的，在对变频器实际运行的测试中表明，高压变频器的谐波含量远大于5%，为了保证电网安全运行，必须附加滤波器。高压滤波器的市场价一般在几万元左右。
⑵由于斩波控制柜跟内馈电机是并联关系,不用附加旁路,斩波控制柜就可以实现故障转全速;而，变频控制柜与电机为串联关系，当控制部分出现故障时，应由旁路实现自动切换，使电机全速运行。变频器的旁路价格为:
Ⅰ.手动旁路2万,仅能满足变频器检修,不能实现自动切换;
Ⅱ.高压触发旁路15万,能实现自动切换;
Ⅲ.高压真空断路器旁路30万,能实现自动切换。
b.占地面积的比较:
斩波控制柜体积小,单面控制柜为：宽800mm\深1000mm\高2450mm。在电机功率在220KW-3000KW时，斩波控制柜的宽为1.6—3.2米；而变频控制柜宽为3.6—10.6米。通过比较可以看出斩波控制柜仅为变频控制柜的1/2—1/3，大大节约了占地面积，尤其在改造中，场地相对紧张，斩波控制柜占地面积小的特点就成了很大优势。
例:以630KW电机为例：
斩波控制系统：内馈电机+斩波控制柜，总价在90万左右.
变频系统(某合资厂家):变频器115万+变频电机25万+自动旁路15万+滤波器若干+厂房建设费若干,合计至少在155万以上.
由以上对比可以看出，斩波内馈调速系统相对高压变频系统，体现了节能效率高,安全可靠性高,价格低, 回收周期很短（约1.5年左右），体现出了良好的优势。
以下是从节能设备的性能指标:节能性、安全可靠性、经济性，与高压变频进行的对比。
1.节能性：
1）控制柜的效率为99.87%；
2）已投入运行的大多数节能效果在40-50%；
3）系统效率比变频系统效率高5-8%。节能效果：高压变频器有大于电机功率的整流变 压器和许多功率单元，自身消耗功率大，因此总效率在90%-94%之间；内馈调速系统无大功率变压器，控制功率小，自身消耗率小，效率在96%以上。同样以一台1000kW电机为例，假设年运行6000h，在其他条件相同时，高压变频器比内馈调速多用电18万kWh.（详见大唐徐塘发电有限公司 倪洲论文《高压变频器与内馈调速的比较》）
2.安全可靠性：
产品的可靠性一般指产品连续无故障运行时间和抑制故障自动保护能力。主要决定于:
原理和设计可靠性、故障兼容能力、电子器件的可靠性、产品工艺的可靠性。
a设计原理可靠性
这是非常重要的，特别是调速控制主电路，避免了电力电子器件的串并联，实现低压控制高压；控制主电路力求简单，可控电力电子器件尽量少，最大程度地保证产品可靠性。
采用斩波技术使有源逆变器的控制脉冲不再移动，而是锁定在最小逆变角，因此，可以采取诸如锁相环等抗强干扰电路，使有源逆变器的触发脉冲非常可靠，基本解决了有源逆变器可靠性的一大技术难题。
b.故障兼容能力
任何控制设备都不可能有百分之百的完全可靠，提高系统可靠性的关键在于提高系统的故障兼容能力。
斩波内馈调速装置与调速电机恒速运行装置成为并联关系，当调速控制装置意外故障时，自动保护装置可以自动将电动机切换成恒速运行，不至于造成电动机停运，此时，电动机只是不能调速而已，可将故障影响缩小到最小限度。
精心设计的DCS接口，全数字电路，具有256位的数模转换，突加给定缓冲，输入短线不影响调速运行等功能。系统由调速转全速，不是回到起动状态然后再转入全速，而是自动在当前转速基础上平滑加速，待到转速接近额定值时，自动转入全速运行。避免了转换冲击。
c.电子器件
YQT型斩波内馈调速产品的主要电力电子器件晶闸管选用了进口产品；主要电器产品采用真空接触器和进口继电器；电子器件采用PLC 可编程逻辑控制器进行程序控制，最大限度减小继电器数量，产品可靠性得到提高。全部集成电路芯片均采用进口器件。
d.工艺方面
完善地电力电子器件的检测设备 ；完善的生产工艺和专用设施 ； 精确合理的结构布局等等，都使得斩波内馈调速产品的可靠性对比高压变频调速和串级调速都有较大的优势。
3.经济性：
a.设备价格低:
斩波内馈调速系统构成：斩波控制柜、内馈电机。
高压变频调速系统构成：变频器、变频电机、自动旁路、滤波器。
在产品报价中，斩波内馈报价包含：斩波控制柜、内馈电机；高压变频报价只含：变频控制柜。即便如此，斩波内馈调速系统的价格＜变频控制柜的价格，通常为变频控制柜的2/3。
高压变频为了迎合市场竞争，有意回避了变频电机、滤波器、自动旁路等重要设备，然而：
⑴从科学角度看，变频器的生产厂家所宣传的高压变频器完美无谐波，是不现实的，在对变频器实际运行的测试中表明，高压变频器的谐波含量远大于5%，为了保证电网安全运行，必须附加滤波器。高压滤波器的市场价一般在几万元左右。
⑵由于斩波控制柜跟内馈电机是并联关系,不用附加旁路,斩波控制柜就可以实现故障转全速;而，变频控制柜与电机为串联关系，当控制部分出现故障时，应由旁路实现自动切换，使电机全速运行。变频器的旁路价格为:
Ⅰ.手动旁路2万,仅能满足变频器检修,不能实现自动切换;
Ⅱ.高压触发旁路15万,能实现自动切换;
Ⅲ.高压真空断路器旁路30万,能实现自动切换。
b.占地面积的比较:
斩波控制柜体积小,单面控制柜为：宽800mm\深1000mm\高2450mm。在电机功率在220KW-3000KW时，斩波控制柜的宽为1.6—3.2米；而变频控制柜宽为3.6—10.6米。通过比较可以看出斩波控制柜仅为变频控制柜的1/2—1/3，大大节约了占地面积，尤其在改造中，场地相对紧张，斩波控制柜占地面积小的特点就成了很大优势。
例:以630KW电机为例：
斩波控制系统：内馈电机+斩波控制柜，总价在90万左右.
变频系统(某合资厂家):变频器115万+变频电机25万+自动旁路15万+滤波器若干+厂房建设费若干,合计至少在155万以上.
由以上对比可以看出，斩波内馈调速系统相对高压变频系统，体现了节能效率高,安全可靠性高,价格低, 回收周期很短（约1.5年左右），体现出了良好的优势。
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