能否在变频器直流母线上并联电池组用于掉电保护? 点击:1622 | 回复:19



随缘不变

    
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发表于:2012-08-09 21:22:13
楼主

研发一种设备,用户要求能够实现掉电保护。所用的西门子S120伺服(变频)系统功率较大,各电机总功率100KW左右,如果用UPS电源的话成本会很高,而且体积重量也很大。我想能否在直流母线上并联大容量的电池组,当电网掉电时电池组放电使设备能够受控运行。电池工作时间不用很长,只要能使设备安全停机就行了,大概1分钟足矣。

其它的控制部分可以使用2~3KW小型的UPS电源保证供电。

不知道能否可行,请各位指教。




HOTEAM

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发表于:2012-08-09 22:13:18
1楼

可行,但你得做到如下几点

1、市电正常时,如何使电池和变频器直流母线隔离

2、你如何充电

3、电池及变频器的选型,电池电压可不是一成不变的,

4、电池和变频器的保护问题

5、你负载需要的波形

其实楼主完全没必要费这么大的劲去做这个东西,市场上有成熟的应急电源(EPS)就是基于变频器使用电池组来使用的,在各个工业场合也有非常广泛的使用,各方面的保护措施比你弄的强多了,小弟前几年就一直研究这玩意了

有啥问题可以共同交流

HOTEAM

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发表于:2012-08-09 22:15:45
2楼

我认为既然使用应急功能的设备,肯定不会在乎一点小钱而冒大的风险。所以我建议您选择成熟的产品吧,别为了省一点钱而冒风险去办傻事。

UPS和EPS的价格并不是非常的高,但安全性要高多了。

HOTEAM

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发表于:2012-08-09 22:19:07
3楼

我另一台电脑上有图纸,可惜出差没带在身边。电池的充放电电路和控制电路非常麻烦

welfare87

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发表于:2012-08-09 22:46:25
4楼

我们给客户换过还几台变频器,都时在变频器上直接接500V的直流电应急

原创军团-江湖走走

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发表于:2012-08-09 23:41:39
5楼
技术上是可行的,变频器本来也有共用直流母线的应用案例;不过你说是保证安全停机------变频器的直流是电容器组,你需要一分钟来停机而已,能说清楚--这一分钟用来持续给变频器供电的要求吗?掉电后,本来变频器就自动失电了,你的意思是外电掉了,然后需要变频器继续运行,然后让设备正常运行,让前面流程的设备--比如进料或者类似皮带上的料走完空载停车?或许你说清楚要求,可能有更好的解决方案的;

青岛黄工

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发表于:2012-08-10 08:54:38
6楼
只是用于停机吗?什么设备对停机这么讲究啊?

电馗

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发表于:2012-08-10 11:16:24
7楼
变频器直流母线电压一般在540V左右,如果要用电池串联到540V那得要多少电池。如果把直流低压电源升高到540V就需要很复杂的斩波电路,这样无疑会增加成本。况且变频器的控制电路还需要几路低压电源。有的变频器的低压电源是有市电经整流滤波后得到的。一旦掉电整个变频器是无法工作的。所以说这种方案从理论上说是可行的,但是实际应用的成本会大大超过UPS,得不偿失。

随缘不变

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发表于:2012-08-10 12:18:15
8楼

回复内容:
对:HOTEAM关于我另一台电脑上有图纸,可惜出差没带在身边。电池的充放电电路和控制电路非常麻烦内容的回复:


我只是想问问原理上是否可行,具体的细节应该比较麻烦,还有上电时如何使电池组与母线并网等问题。

谢谢各位的指教。

随缘不变

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发表于:2012-08-10 12:31:58
9楼

回复内容:
对:电馗关于变频器直流母线电压一般在540V左右,如果要用电池串联到540V那得要多少电池。如果把直流低压电源升高到540V就需要很复杂的斩波电路,这样无疑会增加成本。况且变频器的控制电路还需要几路低压电源。有的变频器的低压电源是有市电经整流滤波后得到的。一旦掉电整个变频器是无法工作的。所以说这种方案从理论上说是可行的,但是实际应用的成本会大大超过UPS,得不偿失。 内容的回复:


问过UPS电源厂家,直接买UPS电源大概要30~40万吧。

自己大概查过有关的电池,用UPS电源的配套电池就可以,放电电流可以达到200A以上,使用多个电池串联起来即可,使电池组的电压略低于正常情况下的母线电压,然后通过快速恢复二极管与母线连接。如果只算电池组的成本大概5~6万,其它控制装置的成本还不清楚,应该也不高吧。

其实很多UPS电源中也是用电池组并联在整流输出装置的直流线上的。

随缘不变

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发表于:2012-08-10 12:42:04
10楼
回复内容:
对:原创军团-江湖走走关于技术上是可行的,变频器本来也有共用直流母线的应用案例;不过你说是保证安全停机------变频器的直流是电容器组,你需要一分钟来停机而已,能说清楚--这一分钟用来持续给变频器供电的要求吗?掉电后,本来变频器就自动失电了,你的意思是外电掉了,然后需要变频器继续运行,然后让设备正常运行,让前面流程的设备--比如进料或者类似皮带上的料走完空载停车?或许你说清楚要求,可能有更好的解决方案的; 内容的回复:

是一种钢丝卷绕设备吧,在外电掉电后需要让主电机以一定斜率减速停止,同时收、放线电机及张力控制电机与其同步工作,待设备停稳后即可断电,否则如果电机自由停止的话钢丝肯定会断线并且乱绕,后续收拾和清理工作会非常麻烦。

李纯绪

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发表于:2012-08-10 14:11:26
11楼
电池组串联到500V即可,电池组浮充电,用二极管连接到直流母线,很简单的。不过,变频器的控制电源怎么办?这个电源不是取自直流母线,是交流电源经开关电源供给变频器的控制电路板。

随缘不变

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发表于:2012-08-10 18:47:50
12楼
回复内容:
对:李纯绪关于电池组串联到500V即可,电池组浮充电,用二极管连接到直流母线,很简单的。不过,变频器的控制电源怎么办?这个电源不是取自直流母线,是交流电源经开关电源供给变频器的控制电路板。 内容的回复:

专门给控制系统安装一个小型的UPS电源即可。

李纯绪

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发表于:2012-08-10 20:46:41
13楼
回复内容:
对:随缘不变关于回复内容:对:李纯绪关于电池组串联到500V即可,电池组浮充电,用二极管连接到直流母线,很简单的。不过,变频器的控制电源怎么办?这个电源不是取自直流母线,是交流电源经开关电源供给变频器的控制电路板。 内容的回复:专门给控制系统安装一个小型的UPS电源即可。内容的回复:

变频器的开关电源直接接在交流主回路,加UPS要与交流电源断开。

随缘不变

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发表于:2012-08-11 07:21:32
14楼
回复内容:
对:李纯绪关于回复内容:对:随缘不变关于回复内容:对:李纯绪关于电池组串联到500V即可,电池组浮充电,用二极管连接到直流母线,很简单的。不过,变频器的控制电源怎么办?这个电源不是取自直流母线,是交流电源经开关电源供给变频器的控制电路板。 内容的回复:专门给控制系统安装一个小型的UPS电源即可。内容的回复:变频器的开关电源直接接在交流主回路,加UPS要与交流电源断开。内容的回复:

不过我用的西门子S120系统是外接24V DC 电源作为控制系统电源的。

随缘不变

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15楼
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对:青岛黄工关于只是用于停机吗?什么设备对停机这么讲究啊? 内容的回复:

见10楼回复。

HOTEAM

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16楼

引用 随缘不变 的回复内容: 内容的回复:问过UPS电源厂家,直接买UPS电源大概要30~40万吧。自己大概查过有关的电池,用UPS电源的配套电池就可以,放电电流可以达到200A以上,使用多个电池串联起来即可,使电池组的电压略低于正常情况下的母线电压,然后通过快速恢复二极管与母线连接。如果只算电池组的成本大概5~6万,其它控制装置的成本还不清楚,应该也不高吧。其实很多UPS电源中也是用电池组并联在整流输出装置的直流线上的。



现在我就是做UPS的,价格没你说的这么高。

但也得看你的具体需求功率计需要的品牌

李纯绪

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发表于:2012-08-11 20:45:27
17楼
回复内容:
对:随缘不变关于回复内容:对:李纯绪关于回复内容:对:随缘不变关于回复内容:对:李纯绪关于电池组串联到500V即可,电池组浮充电,用二极管连接到直流母线,很简单的。不过,变频器的控制电源怎么办?这个电源不是取自直流母线,是交流电源经开关电源供给变频器的控制电路板。 内容的回复:专门给控制系统安装一个小型的UPS电源即可。内容的回复:变频器的开关电源直接接在交流主回路,加UPS要与交流电源断开。内容的回复:不过我用的西门子S120系统是外接24V DC 电源作为控制系统电源的。内容的回复:

那就没问题了!弄一堆蓄电池(500V)和一只电流够大的二极管(最好是肖特基),就OK了!

HOTEAM

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发表于:2012-08-11 21:21:37
18楼

干脆找哥买UPS或者EPS呗

安全可靠价格也不高,关键是规避了风险

随缘不变

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发表于:2012-08-11 21:39:26
19楼
谢谢各位的回复和帮助,先好好考虑再看看吧。

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