西门子模块6ES7231-7PB22-0XA8使用手册

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  双馈型变流器可以有多种拓扑结构，实际应用中主要以电压源型双PWM 变换结构为主，这种结构可以实现发电机在较宽的转速范围内运行，电路简单，采用交—直—交方式实现了两个变换器之间的解耦。双馈型变流器的关键技术在于变流器的励磁控制策略。矢量控制策略是目前双馈型机组中常用的控制方法，但是矢量控制策略须依赖于电机本身的参数，需要详尽准确的电机模型。另外由于变流器电路的非线性，变流器在工作过程中会向电网注入谐波电流，如何有效控制谐波电流也是双馈型变流器需要解决的一个问题。双馈型变流器对电网电压和频率的波动比较敏感。在出现电网电压跌落的情况下，如果网侧电压下降40％，将会造成电机侧的电流上升4 倍[4]，考虑这种情况则变流器需要选用容量更大的IGBT，或者采用“crowbar”。另一方面电机侧的电流突增会对传动系统中的齿轮箱和发电机产生冲击，这些因素在双馈型变流装置的设计时都要予以充分的考虑。
        如图3 所示，直驱型风力发电机组采用多极同步电机，将电机定子绕组输出直接连接到全功率的变流器上，由变流器将电机输出变化的电压/ 电流转换为和接入电网相匹配的电压和频率。该方案的优点是采用永磁同步发电机可以做到风力机与发电机的直接耦合，省去齿轮箱，即为直接驱动式结构，这样可大大减小系统运行噪声，提高可靠性。直驱型机组虽然采用了全功率变频装置导致成本上升，但是全功率变频装置所具有的技术优势却是非常明显的，它省去了故障率高、维护量大的滑环装置，使整机的可靠性进一步提高。特别是当电网出现电压跌落的情况时，由于全功率变流器的输出电流可以由直流电压做闭环控制，基本上能够很容易地控制输出电流的波动，这对电网的安全运行和**机组设备本身的安全是非常重要的。
         全功率变流器的结构原理如图4 所示，其控制策略相对也比较简洁。全功率变流器的整流环节在实际应用中常采取主动整流或被动整流，两者各有千秋。被动整流方式的电路如图5 所示，采用二极管整流，在其之后采用了多级Boost 电路交错并联的方式以增加功率传送能力并降低开关频率。 在这种方式下，变流器不能象主动整流方式那样直接改变发电机转速，而是要通过改变Boost 电路占空比，也就是其传输能量的方式改变发电机输出侧的电磁转矩，通过机械自身的调节特性达到较佳的风能利用效率，其响应速度比主动整流方式略慢。
          Boost 电路的存在降低了经过二极管的瞬态电流，对输入侧功率因数具有有限的校正作用。不过其功率因数仍然无法与主动整流方式相比，需要在电机侧附加功率因数补偿器。另外，被动整流方式的转矩脉动也比主动方式大，通常电机采用六相输出的方式，这样能够在一定程度上降低脉动转矩。
3 变流技术在风电机组中的应用前景展望
          大功率变流技术的发展可以说是日新月异，前景无限，变流技术的发展重点是新型功率器件以及先进的控制技术。对于功率器件，目前主要用的是IGBT ，以后可能往IGCT 、光控功率器件、高温功率器件（耐高温，散热更加简单）和高功率密度功率器件（单管容量大，损耗更加低）方向发展，这样可能会带来整个系统价格的降低、控制的简易化和效率的提高。通过光纤直接控制电力电子器件开关的光控器件，省去了传统的驱动系统，提高了系统的可靠性并简化了结构。新型材料的电力电子器件，可以提高器件结温和开关频率，达到提高器件功率密度的目的，从而减小了电力电子装置的体积并降低了对散热系统的要求。双向可关断器件可以控制两个方向的电流， ，适用于矩阵变换器，使用矩阵变换器可以减小装置体积。
          大功率变流技术的发展为风力发电技术向容量更大、效率更高方向的发展奠定了基础，变流技术和风力发电技术的**结合也将会使风力发电的成本更低。
但随着机组容量的不断提高，变流器容量也不断增大，随之而来的一系列问题需要得到较好的解决，诸如：受单管功率器件容量的限制，需采取多重化并列技术等解决方案，但其实现具有一定的难度；受安装空间的限制，要求变流器的结构更加紧凑，以方便制造和维护（模块化设计）等。可以肯定变流技术将会在今后风电技术发展过程中发挥越来越重要的作用。

1.森兰水泵用变频调速器性能简介

（1）BT12S系列变频调速器

森兰BT12S系列变频调速器，是公司为风机、泵类机械而设计的**数字式变频器，除具有通用变频器功能外，还有变频泵循环、变频泵固定两种方式的定时轮换功能（接入继电器扩展板即可实现，详见使用说明书）。

变频器内设PI调节器，备有两种传感器反馈信号输入端子VPF（电压信号）和IPF（电流信号），还有消防运转信号端子FA、高水位信号端子LA2和低水位端子LA1，以及压力上下限报警输出端子30PA、30PB和30PC。

BT12S系列变频器具有*特的睡眠值和值的设定（参数F66及F67）。当供水系统有两台或两台以上水泵时，可根据用户要求设定适当的睡眠值和值。当压力低于睡眠值时小泵工作；当压力低于值时主泵工作；相反，当压力**值时，主泵停止工作，小泵工作；当压力**睡眠值时，小泵也停止工作，进入睡眠状态。

森兰BT12S系列变频器当然也可以作为通用变频调速器使用。

（2）SB60P及SB61P系列变频调速器

这两种森兰变频器电路结构相同，只是容量范围不同。都是采用数字处理器DSP的矢量控制式变频器，性能更好。变频器内设PID调节器，也可外接扩展板进行多泵循环运转。

2.风机水泵用变频调速器控制方案

风机水泵用变频器的控制方法有多种，可根据具体情况选用。下面介绍几种常用的方案。

（1）手动调节

这是一种较简单的控制方法，即操作人员根据仪表指示，手动调节变频器的频率以改变风量或流量，满足生产要求。这种方法适合于任何型式的变频器，常用于老设备的技术改造。FWD为正转信号输入端，CM为输入信号的公共端，SB为转换开关。当SB闭合时，电动机M正向起动；SB断开时，电动机便停止。保留原设备的起动装置，将档板、阀门完全开放，平时令KM1、KM3接通，采用变频器传动。如果变频器发生故障或需要检修，则断开KM3，令KM2接通，采用原设备起动装置和挡板阀门进行运转。为了确保安全，KM2和KM3两个接触器要互相联锁（包括电气、机械两种联锁）。

（2）变频调速器的双位控制

这种方法简单、可靠、容易掌握，精度也基本能满足要求，广泛用于许多要求不高的场会。

X4与X5两个端子，根据变频器说明书按其规定作适当的预置后，就具有控制变频器升速和降速的功能。SP为电接点压力表，SP1和SP2分别为压力的下限接点和上限接点。直接控制X4与X5的状态。即，当X4与CM接通时，变频器的输出频率fx上升，断开时，fx停止上升。而当X5与CM接通时，fx下降，断开时fx停止。

中央空调多以全空气空调系统和风机盘管加新风系统的形式组成。宝通变频节电器具有安装操作简单、数据可靠、性能稳定、节电效果明显等优点，又广泛用于中央空调系统。
一、 中央空调主机水系统的节能改造
中央空调主机的选型设计时，会考虑一定的系数K为1.1-1.3，并且按天气较热，负载量较大时设计，因此存在工作余量。而中央空调主机会根据负荷量的变化自动的进行加载和卸载，但其系统不会随着外界条件的变化而变化，因此存在很大的电能浪费。在其冷冻泵上作闭环的恒温（或恒压）控制其节电效果可达40%，在其冷却泵上作闭环恒温控制其节电效果可达35%，在其散热风机上作闭环恒温控制其节电效果也可达25%。
二、 鲜风系统的节能改造
过去空调系统送回风机的风量调节，一般采用主风管风静压变化而相应改变风机入口调节导叶片角度的控制方式，这种方式存在很大的电能浪费，把调节导叶片角度的方式，改为用珠峰变频节电器来控制风机的速度，并且可以采用恒压（送风口的动压）其节电效果可达30%以上。
三、 空调风机的恒温控制 

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