共母線技術(shù)及能量回饋技術(shù)在大功率變頻器實(shí)驗(yàn)加載系統(tǒng)中的節(jié)能應(yīng)用介紹

傳統(tǒng)的變頻器帶電機(jī)加載系統(tǒng)框圖如下圖所示

變頻器從電網(wǎng)吸收電能帶動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，并帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)發(fā)電。直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電消耗在電阻R上，造成電能大量浪費(fèi)。

而采用共直流母線和能量回饋技術(shù)的變頻器加載實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖如下圖

變頻器帶交流電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行在電動(dòng)狀態(tài)，M2與M1同軸，通過逆變器控制M2轉(zhuǎn)矩大小來調(diào)節(jié)M1的負(fù)載大小。電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài)，發(fā)出的電能反送到逆變器直流母線上，通過將變頻器和逆變器共直流母線可以大大減小變頻器從電網(wǎng)吸收的電能，電網(wǎng)只提供系統(tǒng)效率問題引起的損耗，大約只有電機(jī)功率的10%，如果不共直流母線，在逆變器上增加一個(gè)電能回饋單元，將M2發(fā)出的電能反送到變頻器交流輸入側(cè)上，也可以達(dá)到共直流母線一樣的節(jié)電效果，只是造價(jià)比共直流母線方案高一些。

采用共直流母線技術(shù)和能量回饋技術(shù)比直流發(fā)電機(jī)帶電阻耗能的方案節(jié)電90%左右。我公司所有的電動(dòng)機(jī)總?cè)萘繛?100kW，配電總?cè)萘恐挥?260kW，采用直流發(fā)電機(jī)加載需要增加電網(wǎng)容量。而采用共直流母線和能量回饋技術(shù)比較大只需要電網(wǎng)提供510kW的功率。按每天實(shí)驗(yàn)8小時(shí)，每年實(shí)驗(yàn)300天計(jì)算，年節(jié)電量為         

W=5100kW×8小時(shí)×300天×90%=12240000kWh，年節(jié)電可達(dá)1224萬度。