微能科技WIN-V63系列變頻器共直流母線解決方案

   多臺變頻器應用在共直流母線場合時，由于變頻器之間的直流母線連接在一起，處于發電工作狀態的變頻器和處于電動工作狀態的變頻器之間的母線能量可以相互流動，使公共母線的電壓保持相對穩定，系統配置合理時不需要外配能耗制動單元，達到達到節能和降低系統成本的目的。
1 共母線方案適用場合
    并非所有變頻器都適合將母線電壓連接在一起進行共母線應用，只有所驅動的負載電機存在頻繁的電動和發電交替工作工況變頻器組成的電氣傳動系統才應當考慮共母線應用。
2 共母線應用注意事項
  1） 變頻器母線連接接線問題
    對于多臺變頻器共直流母線系統中，尤其是不同功率等級的變頻器共直流母線，母線之間連接通過保險絲保護是非常重要的。當共母線中的一臺變頻器功率器件發生短路擊穿等損壞時，其它變頻器母線能量全部通過損壞的變頻器泄放，可能超出單臺變頻器故障電流處理能力，導致出現安全事故。在正、負母線分別串聯保險絲，可以有效的防止故障進一步擴大，保證共母線應用的安全性。保險絲的額定電壓應選取700VDC以上，保險絲的額定電流根據所連接的變頻器額定輸出電流確定，一般選擇保險絲額定電流在變頻器額定輸出電流的2倍以上。
對于多臺變頻器共直流母線系統中，尤其是不同功率等級的變頻器共直流母線，母線之間連接通過接觸器控制是非常重要的。當某臺變頻器需要切入到共母線系統時，為不影響共直流母線的其它變頻器正常工作，必須考慮變頻器母線連接時的控制時序，選擇適當時機將變頻器接入共直流母線系統。當共直流母線系統中某臺變頻器由于需要替換、檢修或損壞時，為不影響共直流母線系統中的其它變頻器正常工作，必須考慮單臺變頻器從共母線系統中如何斷開的問題。
  2）共母線應用對變頻器的設計要求
    一般地，除三相輸入電源接線端子和三相負載電機接線端子外，變頻器功率端子還應當設計有母線電壓引出端子。該母線電壓端子的設計引出位置決定了該變頻器是否適合共母線應用，變頻器母線電壓端子的引出位置合理，在共母線應用時就不需要額外增加軟啟動電路，從而降低共母線應用方案的系統成本，該類型變頻器是共母線應用方案設計的最佳選擇。
    共母線應用方案系統中包括各種功率等級的變頻器，不同功率變頻器的內部軟啟動電路及預充電時間是不一樣的。不同功率等級變頻器接入共母線時的時序需要進行有效控制，避免單臺變頻器接入或脫開共母線系統時對母線上其它變頻器正常工作造成影響，當多臺變頻器同時上電時，防止母線充電電流全部通過其中某一臺變頻器造成該變頻器整流電路受過沖擊損壞。
  3）共母線應用時制動單元的取舍問題
    將多臺存在電動和發電應用工況的變頻器組成共母線系統時，如果每臺變頻器配置的能耗制動單元都取消，共母線系統中是否還需要額外配置一個獨立的能耗制動單元，這必須要根據系統中各變頻器實際工況效果來決定。如果處于發電工況變頻器回饋到母線上的能量與處于電動工況變頻器需要的能量能達到平衡，就不需要額外配置能耗制動單元，如果處于發電工況的變頻器回饋到母線上的能量大于處于電動工況的變頻器需要的能量，則為防止母線電壓跳保護，還是需要配置合理容量的能耗制動單元。因此，共母線應用時，只有系統配置及設計合理，才能完全取消能耗制動單元。對于一般的共母線應用，都可以通過減少使用能耗制動單元的數量和制動工作頻度，從而達到節能的目的。
3 WIN-V63（以下簡稱V63）系列變頻器共母線應用解決方案
     V63系列變頻器的產品設計充分考慮共母線應用時上述需求，在硬件及軟件設計上完全滿足各種共母線應用工況，V63系列變頻器典型的共母線應用工況如圖1和圖2所示。

 
圖1 V63共母線應用工況1
 
圖2 V63共母線應用工況2
   

    以3臺不同功率等級變頻器組成的共母線系統為例，采用V63系列變頻器的解決方案硬件接線原理圖如圖3所示。通過設置軟件功能參數，V63系列變頻器控制板繼電器輸出端子RA/RC控制接觸器動作，將每臺變頻器母線連接，組成可靠而完善的共母線系統。

 
圖3 V63共母線應用解決方案示例