共直流母线运行适用于多电机传动系统中，能够实现较高的调速精度和将系统在制动过程中产生的再生能源加以合理利用和能量回收，在变频器调速系统中，如果有多台变频器同时工作时，可采用公共直流母线技术，此种连接方式可以更高地利用由于变频制动所产生的无功功率，是一种比较理想的应用方法，同时对于其他的变频器调速控制精度，提供了高品质的直流电源。

1、共母线方案适用场合

      并非所有变频器都适合将母线电压连接在一起进行共母线应用，只有所驱动的负载电机存在频繁的电动和发电交替工作工况变频器组成的电气传动系统才应当考虑共母线应用。

 

2、共母线应用对变频器的设计要求

      一般地，除三相输入电源接线端子和三相负载电机接线端子外，变频器功率端子还应当设计有母线电压引出端子。该母线电压端子的设计引出位置决定了该变频器是否适合共母线应用，变频器母线电压端子的引出位置合理，在共母线应用时就不需要额外增加软启动电路，从而降低共母线应用方案的系统成本，该类型变频器是共母线应用方案设计的最佳选择。
      共母线应用方案系统中包括各种功率等级的变频器，不同功率变频器的内部软启动电路及预充电时间是不一样的。不同功率等级变频器接入共母线时的时序需要进行有效控制，避免单台变频器接入或脱开共母线系统时对母线上其它变频器正常工作造成影响，当多台变频器同时上电时，防止母线充电电流全部通过其中某一台变频器造成该变频器整流电路受过冲击损坏。

下面是一种通用变频器直流母线方案，并阐述其在离心机、化纤设备、造纸机上的进一步应用

 

通用变频器共用直流母线方案的设计与应用

一、通用变频器共用直流母线的方案
      对于通用变频器而言，采用共用直流母线很重要的一点就是在上电时必须充分考虑到变频器的控制、传动故障、负载特性和输入主回路保护等。图一所示为在其中一种应用比较广泛的方案。该方案包括3相进线（保持同一相位）、直流母线、通用变频器组、公共制动单元或能量回馈装置和一些附属元件。

                                                                                图一通用变频器共直流母线方案

      该方案有以下特点：（1）使用一个完整的变频器，而不是单纯使用传统意义上的整流桥加多个逆变器方案；（2）不需要有分离的整流桥、充电单元、电容组和逆变器；（3）每一个变频器都可以单独从直流母线中分离出来而不影响其他系统；（4）通过连锁接触器来控制变频器的DC到共用母线的联络；（5）快熔来保护挂在直流母线上的变频器的电容单元；（6）所有挂在母线上的变频器必须使用同一个三相电源。
      在图一中，QF是每个变频器的进线保护装置，它应该采用带辅助触点的空气开关，这主要是因为直流接触器MC的接通必须同时满足QF的辅助触点闭合和变频器运行状态正常这两个条件，否则MC就断开。
      LR为进线电抗器，由于实际工作现场的复杂环境往往会导致电网的波动并产生高次谐波，使用进线电抗器就能有效地避免这  些因素对变频器的影响，也可用于增加电源阻抗并帮助吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和主电源的电压尖峰，从而最终保护变频器的整流单元。LR的选型原则可选用与变频器同功率的即可。
      为确保变频器上电后顺利地挂上DC母线，或是在变频器故障后快速地与DC母线断开以进一步缩小变频器故障范围，使用在该场合的变频器必须要有信号24VDC或干触点信号输出，其输出信号至少包括：（1）READY信号：该信号输出有效则表示变频器无故障，母线电压正常，可以接受启动命令；（2）FAULT信号：该信号输出表示变频器故障。
      FU为半导体快速熔断器，额定电压通常可选700VDC，如Bussman的FWP系列或Gouldshawmut的A70P系列，额定电流必须考虑到驱动电机在电动或制动时的最大能量，一般情况下可以额定负载的125%电流即可。
      MC为2P直流接触器，如ABB的EHDB系列，额定电压650VDC，其额定电流同样须根据驱动电机制动时的最大电流来定，一般情况下可以选额定负载的120%电流。

 

二、共用直流母线的应用

      通用变频器的共用直流母线方案目前已经在工业领域的很多机械设备上得到广泛应用，不仅整机（设备加电气）故障率低，而且能最大程度地节能，更具有环保的意义。

     1、离心机
      卧螺离心机用双电机驱动（如图二所示），与主动件相连的电机处于电动机工作状态为主电机，与从动件相连的电机由于转鼓差速的作用始终处于发电机状态的为副电机。该传动方式早在60年代已应用于实验室，但这种传动方式几十年来没有在工业上获得广泛应用，究其原因：关键在于副电机再生的电能在当初的技术条件下不能合理利用。所以，在大多数情况下，卧螺离心机的副电机都被取消，而安装了涡流制动器。
随着电力电子技术的快速发展,，近年来变频器的性能价格比大大提高，母线共连的方案也日趋成熟，国内有很多离心机厂家都在探索双电机双变频器的驱动方案，目前南京绿洲机器厂、海申机械总厂等在卧螺离心机已经广泛应用了双变频方案。在该方案中，主、副电机各用一台普通变频器驱，直流母线用适当的方式并接，较好的解决副电机持续发电的问题。它的应用，在能源日益紧缺的今天，有着特别重要的意义。

                                                  

                                                         图二 共用直流母线方案在离心机上的应用

      2、化纤后纺设备
      化纤后纺设备通常包括四个主要的传动电机，既一道、二道、三道牵伸和卷曲，它们需要同步运行。在同步时，一道牵伸M1和二道牵伸M2为保持一定牵伸比必须处于发电状态，而三道牵伸M3和卷曲M4则处于电动状态。由于M1和M2发电是由于3道牵伸的电动所引起的，该2台电机所产生的回馈能量足以消耗到处于电动状态下的M3和M4中，而不会引起直流回路母线电压的升高，这样通过图三接线就可以基本上解决再生能量的制动问题，从而使系统始终处于比较稳定的状态。
图三的接线中，能量传递的公式为：P0=P3 + P4 - P1 - P2。很显然，母线共连方案将大大降低能量损耗。

图三共用直流母线方案在化纤设备上的应用

化纤后纺设备采用共用直流母线的控制方式，具有以下显著的特点：
a. 共用直流母线可以大大减少制动单元的重复配置，结构简单合理，经济可靠。
b. 共用直流母线的中间直流电压恒定，电容并联储能容量大；
c. 各电动机工作在不同状态下，能量回馈互补，优化了系统的动态特性；

      3、造纸机
      在纸机上要用到很多导纸辊传动电机，由于导纸辊经常会工作在制动状态，这时就必须考虑到再生能量的问题，如果对于每个传动配置一个制动单元或能量回馈装置，就会造成系统复杂。如果采用母线共连的方式就可以统一将导纸辊上产生的能量进行互补，并接入到单一的能量回馈装置，如图四所示。

                                                                              图四共用直流母线方案在造纸机上的应用

      本系统具有以下特点：（1）共用的直流母线采用铜排连接；（2）各单机变频器与共用直流母线通过连接模块如MC和FU进行联络；（3）再生能量回馈装置采用德国Siemens直流调速的整流器6RA24系列；（4）通过整流器后的交流电再利用隔离变压器与交流电网相连，采用6RA24系列整流器后，回馈的交流电为AC500V，必须采用500/400的隔离变压器；（5）将控制整流器6RA24的系统融合到多电机传动控制系统和过程控制PLC系统中去，这样可以保证对整流器的实时投运监控，确保系统的稳定性。

1、要搞清楚共直流母线运行都适用于那些场合，首先要明白共直流母线运行的原理及目的，直流共母线的原理是基于通用变频装置均采用交－直－交变频方式，当电机处于制动状态时，其制动能量反馈到直流侧，为了更好的处理反馈制动能量。人们采用了把各变频装置的直流侧连接起来的方式目的是把电机制动运行时的能量回馈到电网和电机间的能量互补，譬如当一台变频器处于制动而另一台变频器处于加速状态，这样能量可以互补。

目前直流共母线有多种方式：
（1）公用一个独立的整流器
该整流单元可以是不能逆变，也可以是可逆变的。前者能量通过外接制动电阻消耗掉，后者可以充分地将直流母线上的多余能量直接反馈到电网中来，具有更好的节能、环保意义，缺点是价格比前者要高。
（2）大变频单元接入电网
小变频器公用大变频器的直流母线，小变频器不需接入电网，故也不需要整流模块，大变频器外接制动电阻。
（3）每个变频单元各自接入电网
每个变频单元均带有整流、逆变回路并外接制动电阻，直流母线相互连接起来。这种情形多用于各变频单元功率接近的情况。解体后还可以独立使用，互不影响。

实际应用中，第三种方式相比前两种有四点优势：
a、共用直流母线可以大大减少制动单元的重复配置，结构简单合理，经济可靠。
b、共用直流母线的中间直流电压恒定，电容并联储能容量大，能减少电网的波动。
c、各电动机工作在不同状态下，能量回馈互补，优化了系统的动态特性。
d、各个变频器在电网中产生的不同次谐波干扰可以互相抵消，减少电网的谐波畸变率。

所以，我们经常采用每个变频单元各自接入电网的共直流母线的运行方式。

2、对变频器有什么要求及应对措施，共直流母线的处置方法
采用共用直流母线很重要的一点就是上电时必需充分考虑到变频器的控制、传动故障、负载特性和输入主回路维护等。以4台爱默生EV200 变频器控制4台离心机为例，包括3相进线（坚持同一相位）、直流母线、通用变频器组、公共制动单元或能量回馈装置和一些附属元件。 图中空气开关Q1至Q4是每个变频器的进线保护装置，KM1至KM4为每台变频器的上电接触器。KMZ1至KMZ3为直流母线的并联接触器。1#、2#离心机共用一个制动单元，组成一组，3#、4#离心机共用一个制动单元，组成一组，当两组都正常时可以并接在一起。同时也是基于现场操作工人的工作时序，1#、2#离心机不同时刹车，3#、4#离心机不同时刹车。正常工作时一般为两台离心机1#、3#为一组，2#、4#为一组，四台离心机一般不会同时刹车。由于实际工作现场的复杂环境往往会导致电网的动摇并发生高次谐波。也可用于增加电源阻抗并协助吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和主电源的电压尖峰，从而最终维护变频器的整流单元。每台变频器也可以使用进线电抗器来有效地防止这些因素对变频器的影响。

爱默生EV200 变频器主要参数设置（频率、电压等常规设置略）:

1、运行命令通道选择 F0.03=1
2、最高操作频率设定 F0.05=50
3、加速时间1设定 F0.10=300
4、减速时间1设定 F0.11=300
5、故障继电器输出选择 F7.12=15
6、AO1输出功能 F7.26=2

跟各位大师学习了。。。

                                                               变频器的几种主要的共直流母线运行方式

目前直流共母线有多种方式,其中最普遍地大概有三种方式，下面介绍如下：
（1）公用一个独立的整流器

该整流单元可以是不能逆变，也可以是可逆变的。前者能量通过外接制动电阻消耗掉，后者可以充分地将直流母线上的多余能量直接反馈到电网中来，具有更好的节能、环保意义，缺点是价格比前者要高。

（2）大变频单元接入电网

小变频器公用大变频器的直流母线，小变频器不需接入电网，故也不需要整流模块，大变频器外接制动电阻。

（3）每个变频单元各自接入电网

每个变频单元均带有整流、逆变回路并外接制动电阻，直流母线相互连接起来。这种情形多用于各变频单元功率接近的情况。解体后还可以独立使用，互不影响。

而相比较而言这三种方式中的第三种方式又有一定的优势，表现在：

a、共用直流母线可以大大减少制动单元的重复配置，结构简单合理，经济可靠。
b、共用直流母线的中间直流电压恒定，电容并联储能容量大，能减少电网的波动。
c、各电动机工作在不同状态下，能量回馈互补，优化了系统的动态特性。
d、各个变频器在电网中产生的不同次谐波干扰可以互相抵消，减少电网的谐波畸变率。

我目前看到的共母线的场合有2个：

1、实验室项目，该项目是模拟高压直流输电的换流站。整流器+逆变器的形式。为啥采用这样的方式，关键可以受控。

 

2、风电变桨。3个叶片共母线。为啥呢，为了实现备用的方式。三相整流+电池并行输出。

跟各位师傅学习

 

跟各位工程师可以指点一下我吗？我是个初学这

各位工程师可以指点一下我吗？我是个初学者

形式有以下几种：

1、交流供电，NFE（不反馈）整流，但直流部分并联。共用1-n个制动单元。

2、交流供电，NFE（不反馈）整流，但直流部分并联。共用1-n个制动单元或没有，同时以超级电容或串并联蓄电池作直流后备供电。这种方式叫DC BANK，半导体行业和上文提到的风电变浆采用这种方式。

3、其它的林森和石头两位说得很全。

4、一般纸机有整流不反馈和半控、主动前端（AFE）三种，目前都爱用AFE的，一般低压采用IGBT整流，中压可能用IEGT或IGCT。AB的中压就有双PWM方式的。

5、一般如果只是母线后备供电不需要考虑预充电问题。但如果母线直流供电也用于起动必须考虑预充电回路，这方面VACON的考虑比较全，有专门的逆变器产品NXI（ICU）。AB也有内置预充电和不内置两种，但功率系列都是大的没小的，厂家成套时为了降成本也可能用不内置的产品，自己做预充电回路。

6、再有直流供电，尤其是标准产品采用直流供电方式要考虑本机散热风扇是从哪里取电的。现在的PwM变频器有从直流取电的，这个能用。还有直流从交流输出端取电的，这个没法用，不然本机散热或报警没法处理。

DC comm BUS没那么复杂，只是如果降成本可以找一些有单独逆变单元供货的厂家。您想啊－－-你买标准产品，整流逆变都有，和只有逆变的产品哪个贵？

终于迎来老雅攻擂了！顶！

公共直流母线使用场合 ：
　　1、公共直流母线最适合比例连动多台控制，可以驱动三相永磁同步电机；
　　2、在比例连动或有能量反馈的负载，如：油田瞌头机、脱水机、拉丝机、起重机、比例连动控制系统等负载，一般使用变频器驱动都需增加反馈电网的装置或制动电阻，否则无法顺利使用。

具体对变频器的要求： 
在同一个电力拖动系统中的一个或多个传动有时会发生从电机端发电得到的能量反馈到传动的变频器中来，这种现象叫“再生能量”。这种情况一般发生在电机被拖着走的时候（也就是被一个远远高于设定值的速度拖动的时候），或者是当传动电机发生制动以提供足够的张力的时候（如放卷系统中的传动电机）。
传统意义上的PWM变频器并没有设计使再生能量反馈到三相电源的功能，因此所有变频器从电机吸收的能量都会保存在电解电容中，最终导致变频器中的母线电压升高。如果变频器配备制动单元和制动电阻，变频器就可以通过短时间接通电阻，使电能以热方式消耗掉。当然只要充分考虑到制动时最大的电流容量、负载周期和消耗到制动电阻上的额定功率就可以来设计合适的制动单元，并以连续的方式消耗电能，最终能够保持母线电压的平衡。这种制动单元的工作方式其实就是消耗能量的一种。
如果有多个传动变频器通过直流母线互连的话，一个或多个电机产生的再生能量就可以被其他电机以电动的方式消耗吸收了。这是一种非常有效的工作方式，即使有多个部位的电机一直处于连续发电状态，也不用再去考虑其他的处理再生能量的方式。在这种方式下，如果还需要一个更快刹车或紧急停止的状态的话，那就需要再加上一个一定容量的制动单元和制动电阻以便在非常时刻起作用，当然采用能量回馈装置就可以充分地将直流母线上的多余能量直接反馈到电网中来。

2通用变频器共用直流母线的方案
对于通用变频器而言，采用共用直流母线很重要的一点就是在上电时必须充分考虑到变频器的控制、传动故障、负载特性和输入主回路保护等。图一所示为在其中一种应用比较广泛的方案。该方案包括3相进线（保持同一相位）、直流母线、通用变频器组、公共制动单元或能量回馈装置和一些附属元件。

图一通用变频器共直流母线方案

该方案有以下特点：（1）使用一个完整的变频器，而不是单纯使用传统意义上的整流桥加多个逆变器方案；（2）不需要有分离的整流桥、充电单元、电容组和逆变器；（3）每一个变频器都可以单独从直流母线中分离出来而不影响其他系统；（4）通过连锁接触器来控制变频器的DC到共用母线的联络；（5）快熔来保护挂在直流母线上的变频器的电容单元；（6）所有挂在母线上的变频器必须使用同一个三相电源。
在图一中，QF是每个变频器的进线保护装置，它应该采用带辅助触点的空气开关，这主要是因为直流接触器MC的接通必须同时满足QF的辅助触点闭合和变频器运行状态正常这两个条件，否则MC就断开。
LR为进线电抗器，由于实际工作现场的复杂环境往往会导致电网的波动并产生高次谐波，使用进线电抗器就能有效地避免这些因素对变频器的影响，也可用于增加电源阻抗并帮助吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和主电源的电压尖峰，从而最终保护变频器的整流单元。LR的选型原则可选用与变频器同功率的即可。
为确保变频器上电后顺利地挂上DC母线，或是在变频器故障后快速地与DC母线断开以进一步缩小变频器故障范围，使用在该场合的变频器必须要有信号24VDC或干触点信号输出，其输出信号至少包括：（1）READY信号：该信号输出有效则表示变频器无故障，母线电压正常，可以接受启动命令；（2）FAULT信号：该信号输出表示变频器故障。
FU为半导体快速熔断器，额定电压通常可选700VDC，如Bussman的FWP系列或Gouldshawmut的A70P系列，额定电流必须考虑到驱动电机在电动或制动时的最大能量，一般情况下可以额定负载的125%电流即可。
MC为2P直流接触器，如ABB的EHDB系列，额定电压650VDC，其额定电流同样须根据驱动电机制动时的最大电流来定，一般情况下可以选额定负载的120%电流。

ABB有专为此应用的公用母线的变频器，工程上已应用多年了，没有什么特别的啊！

本期擂台评奖结果如下：

 

一等奖（50MP）1名：

陈石头 hh_clei

 

二等奖（10MP）3名：

林 森    cqu_rockwell

玻璃的心    rzb123

雅各宾 成先生

三等奖（30积分）2名：

ye_w    ye_w

yipin    张立旺

直流母线共享技术在恒张力控制中的应用，