共直流母線系統解決方案

       多機傳動系統存在的問題：

       1. 母線電壓受輸入電壓影響，不可控；

       2. 每臺變頻器需要單獨的制動，同步性較差；

       3. 如果系統需要快速停機或有電機工作在發電狀態時，需要靠制動單元來消耗能量，造成能量浪費。

       使用共直流母線方案可以解決上述問題！

       什么是共直流母線方案？

       采用單獨的整流或回饋裝置，為系統提供一定功率的直流電源，而逆變器部分直接掛接在公共的直流母線上。當系統工作在電動狀態時，逆變器從母線上獲取電能；當系統工作在發電狀態時，能量通過母線及回饋裝置直接回饋給電網，以達到節能、提高設備運行可靠性、減少設備維護量和設備占地面積等目的。

       共直流母線方案的優點：

       ? 節能：系統中電機發電狀態產生的再生能量可以通過直流母線反饋被其他工作在電動狀態的電機消耗掉。選用AFE方案，再生能量可以直接反饋電網，不需要制動，更節能。

       ? 降低成本，布線簡潔：減少輸入配線成本（輸入交流電抗器，接觸器等）；布局簡單整潔，減少故障點，提高系統穩定性。

       ? 性能更好：各變頻器母線電壓完全一致，同步性更好。

       ? 能量回饋電網：系統中電機發電狀態產生的再生能量可以通過直流母線反饋被其他工作在電動狀態的電機消耗掉，動力不足部分由整流單元提供。如果需要解決急降速所產生的過大再生能量無法吸收問題，可以增加一套共用的制動裝置，或者選用AFE母線單元，能量直接回饋電網。

　　▲使用DC790P作為整流單元，AC800CM作為逆變單元。該圖片為共直流母線系統應用于線纜行業的分電機框絞。

　　▲每個逆變單元都掛接在公共的直流母線上

　　四種共直流母線方案

　　1. 二極管整流——無能量回饋共母線系統

　　二極管整流橋作為電源前端，這是成本最低的共母線方案，該系統不能解決預充電環節，功率因數低，并且會產生大量諧波。

　　優點：成本低

　　2. 791P直流調速器廠家整流——無能量回饋共母線系統

　　2Q直流調速作為電源前端，這是中等成本的共母線方案，該系統可以提供母線電壓和預充電。但是不能有較高的功率因數，并且會產生諧波。

　　優點：成本中等，不需要預充電。

　　3. 790P直流調速器整流——能量回饋共母線系統

4Q直流調速作為電源前端，這是中等成本的共母線方案，該系統可以提供母線電壓和預充電，可回饋電網，但需要升壓變壓器，功率因數不高，并且會產生諧波。

　　優點：成本中等，不需要預充電，可以回饋電網。

　　4. AFE有源前端整流——能量回饋型共母線系統

ETD AFE有源前端是成本最高的共母線方案，該系統可以提供母線電壓和預充電，并且功率因數為1，真正的零諧波。

　　優點：能量回饋電網，功率因數高，不需要制動。

　　什么是AFE有源前端？

　　關于再生能量，你知道多少？

　　▲能量可以由變頻器向電機流動

　　▲能量不能從通用變頻器流動到電網。必須使用制動來消耗掉電機產生的能量。

　　關于諧波，你知道多少？

　　? 由于普通變頻器的輸入部分為整流回路，一般采用二極管整流，其頻繁導通，關斷會產生高次諧波。如不對這種高次諧波采取有效抑制措施，將使輸入電源的電壓波形和電流波形發生畸變，特別在使用大容量或多數量的變頻器時，這種畸變尤為突出。

　　? 大量的諧波會增大電網損耗，干擾各種電氣設備正常工作，甚至會引起變頻器的損壞等。

　　通用變頻調速器存在的問題：難以處理再生制動的能量；向交流電網注入大量諧波污染；ETD AFE 系列變頻器能解決以上問題!

　　AFE性能特點

　　1. 再生能量可反饋給電網，節能降耗；

　　2. 不需要制動單元和制動電阻；

　　3. 功率因數可控制，整機功率因數接近于1;

　　4. 有效抑制諧波，總諧波不超過1%；

　　5. 直流母線電壓可控且穩定，不受電網影響。

　　四種共直流母線方案比較

　　二極管整流是最簡單成本也最低的方案，但功率因數低，產生大量的諧波。

　　3相2Q直流可控硅整流，簡單、可靠、成本中等，但是功率因數低，產生大量諧波。

　　3相4Q可控硅整流，簡單、可靠、成本中等、可以回饋能量但是需要升壓變壓器，功率因數低，產生諧波。

　　AFE有源前端AC800，可靠，功率因數為1，零諧波，能量可以直接回饋電網。成本最高，但是可以為終端用戶節約用電成本。

　　二極管整流和AFE有源前端整流單元比較：

　　▲輸入電流比較

　　▲諧波含量比較

　　單位功率因數=節省諧波治理設備+不用因低功率因數繳納多余電費!

　　無論何種負載，ETD AFE變頻器保證輸入電流和電壓同相位，是真正的“單位功率因數”逆變器。

　　▲P.F. = cos(0o) = 1.0