不同的内反馈斩波调速技术方案比较.doc

不同的内反馈调速技术方案比较

方案1：可控硅串级调速
方案2：可控硅斩波调速
方案3：IGBT斩波调速
一次电路方案和结构比较
方案简述
1. 启动部分： 频敏变阻器
2. 没有斩波器
3. 用可控硅制作逆变器
1. 启动部分： 频敏变阻器
2. 用可控硅制作斩波器
3. 用可控硅制作逆变器
1. 启动部分： 液态电阻启动器
2. 用IGBT模块制作斩波器
3. 用IGBT模块制作逆变器
采用元件差别
1. 整流元件：国产平板二极管
2. 逆变器元件：国产平板型可控硅

1. 整流元件：国产平板二极管
2. 斩波器元件：国产平板型可控硅
3. 逆变器元件：国产平板型可控硅

全部元件模块结构，其中：
1. 整流元件： 二极管模块瑞士芯片
2. 斩波器元件：德国eupecIGBT模块
3. 逆变器元件：德国eupecIGBT模块
结构差别
平板型元件的散热器是带电的，因此安装时须将散热器悬空或利用绝缘子支撑起来，元件在散热器的中心，整体置于风道内
同左项
IGBT 元件的底版与导电部分是绝缘的，因此散热器是接地的，所以将散热器固定在风道中，元件安装在散热器的表面，元件处于风道之外
先进性
串级调速的最初方案产品
串级调速的改进方案
最先进方案产品
调速方法差别
通过改变逆变器的逆变角β来调速
通过改变斩波器的占空比来调速
通过改变斩波器的占空比来调速
性能比较
谐波干扰
逆变角 ß是变数（30º-150º），随着ß角的增大谐波干扰增加
逆变角固定在β=30°，谐波干扰较小且固定
逆变角最小，谐波干扰最小
功率因数
随着β角的增大功率因数降低；
功率因数比串级调速方案高，因为逆变器的ß=30°
逆变角最小，功率因数比可控硅方案高，总功率因数达到0.9以上
调速范围
调速范围60-90%
调速范围50-95%
调速范围50-100%
体积和
效率
转子电流全部通过逆变器必然造成逆变器体积增大，效率降低，效率95%，由于逆变角β大范围变化，功率因数低，必然要增加大量补偿电容器，所以装置体积大
效率98%
效率98%
启动性能
启动电流（3.5-4.5）IN
调速装置故障时：快速转移到全速运行、容易引起滑环损坏。
启动电流（3.5-4.5）IN
1． 启动电流小：1.5 IN
2． 启动时间：20秒-40秒
3． 调速装置故障时：平滑转移到全速运行，升速时间20秒。
可维修性
可控硅逆变装置维修性较差，尤其是采用平板型元件时，更换元件不方便，而采用可控硅的斩波器，更是由于其频繁故障而使其前途受到威胁
一方面，IGBT极少故障，第二是模块结构，即使故障维修也很容易
可靠性比较
整
流
器
由于元件整体置于风道中，表面积聚灰尘，可靠性下降
由于元件整体置于风道中，表面积聚灰尘，可靠性下降
模块安装在风道外，环境好，可靠性高
斩
波
器

除上述原因外，可控硅是非自关断元件，斩波器直通故障频繁
采用独特的均流技术，保证IGBT的并联运行绝对可靠；
IGBT元件是自关断元件，不存在直通问题；
逆
变
器
除上述原因外，可控硅是非自关断元件，逆变器极易颠覆，一旦颠覆，经常出现快速熔断器和可控硅都烧坏故障尤其当电网波动，雷击出现时更如此
除上述原因外，可控硅是非自关断元件，逆变器极易颠覆，一旦颠覆，经常出现快速熔断器和可控硅都烧坏故障，尤其当电网波动，雷击出现时更如此，
IGBT元件是自关断元件，不存在逆变器颠覆问题，由于IGBT的关断速度高，能有效切除过电流故障，自保护能力高度有效
特
殊
功
能
当调速装置故障时，电动机立即升到全速，由于风量大幅度波动造成锅炉熄火
当调速装置故障时，电动机立即升到全速，由于风量大幅度波动造成锅炉熄火
内反馈斩波调速是自动软旁路，调速突然故障时，旁路接触器自动断开，是通过液态电阻电流慢慢增大，是在调速状态基础上逐渐升到全速，过渡时间20秒。对电机没有冲击，并保证风门调节器的响应，不会造成锅炉熄火及生产中断。
厂
家
其他厂家
其他厂家
（斩波采用IGBT，但逆变器采用可控硅元件）
上海南征
(斩波调及逆变器全部采用IGBT模块）