高压变频器中功率驱动PWM信号的远距离传送实现

2011-10-30 18:25:12来源: 互联网
随着市场经济的发展和自动化,智能化程度的提高,采用高压变频对泵类负载进行速度控制,不但对改进工艺、提高产品质量有好处,又是节能和设备经济运行的要求,是可持续发展的必然趋势。对泵类负载进行调速控制的好处甚多。从应用实例看,大多已取得了较好的效果(有的节能高达30%-40%),大幅度降低了自来水厂的制水成本,提高了自动化程度,且有利于泵机和管网的降压运行,减少了渗漏、爆管,可延长设备使用寿命。

  高压变频系统

  

 

  图1-高压变频框图

  单元串联多电平PWM电压源型变频器,采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出,该变频器对电网谐波污染小,谐波输入电流很低,输入功率因数高,不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置。如以6kV的输出电压等级为例(如图2),电网电压经过二次侧多重化的隔离变压器降压后向功率单元供电,功率单元为三相输入、单相输出的交一直一交PWM电源逆变器结构。将相邻功率单元的输出端串接起来,形成Y联结构,实现变压变频的高压直接输出,供给高压电动机

  

 

  图2-6kV变频器的电路拓扑结构

  

 

  图3-功率单元原理图

  在高压变频系统中,我们认识到在控制单元柜部分的信号主要是弱电,但整个系统工作环境较为恶劣、传输距离不确定(较远),存在各种高压电信号。如果采用纯粹的铜线进行传输,则需要面临各种干扰、升压、降压、损耗大、易腐蚀等问题,从而导致可靠性低、实用性低、资源浪费等结果。采用工业光纤则很好的解决上面的各种问题,所以光纤通信必然会成为以后通信的主要方式。

  系统信号传输示意图:

  

 

  图4-光纤传输示意图

  工业光纤通过将电信号转变为光信号的这个方式,解决了采用铜线传输中的变压、损耗、干扰等问题,其主要应用在控制柜和变频功率单元柜的的通信。

  

 

  图5-光纤在高压变频器中的应用

  世界知名品牌AVAGO有专门应用在高压变频器中的光电收发器产品:HFBRX5XXZ系列.

  

 

  图6-Avago光纤在变频中的应用

  HFBRX5XXZ系列光电收发器:

  采用660nm波长的红光进行传输.

  包含40kBd到160MBd的速度范围.

  20m到1Km的距离范围.

  兼容标准的TTL电平

  HFBRX5XXETZ是HFBRX5XXZ的升级版,它具备更高的温度等级,-40---85℃, 3.3V工作电压,兼容IEEE 802.3 100Base-X和10Base-X.

  我们可以通过他们的命名规则,找到适合的型号:

  

 

  图7—光电收发器的命名规则

关键字:变频器  驱动  PWM

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/1030/article_12750.html
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