Siemens 6DD1640-0AC0能量回饋單元
Siemens憑借自身的研發實力,針對四象限運行的需要,開發設計了AFE2000能量回饋單元,AFE2000和變頻器結合應用,可實現變頻器的四象限運行。
6DD1640-0AC0應用在電梯上面,從根本解決電梯的節能問題,在電梯處于電動狀態時,AFE2000為電梯驅動器供電,并改善功率因子,降低諧波,而在電梯曳引機處于發電狀態時,AFE2000可以將曳引機所發的電在逆變為和電網頻率相位幅值*相同的交流電,再回饋到電網中去,供周邊其他設備使用,從而從根本上有效利用曳引機所發的電能。
圖3 系統圖及測試架構
3 Siemens 6DD1640-0AC0電路原理
Siemens 6DD1640-0AC0采用IGBT整流,通過SVPWM的控制方式,由高性能*控制器MCU控制電動會回饋狀態,將電網交流電壓整流為直流電壓提供給電梯驅動裝置變頻器;當電梯處于電動出力時AFE2000提供能量給變頻器;而當電梯處于回饋發電狀態時,AFE2000將曳引機發的電轉換為何電網相位幅值相同的交流電回饋到電網中。
圖4 AFE2000原來框圖
4 Siemens 6DD1640-0AC0電梯應用測試
在臺達電子吳江廠的2號主管樓6層電梯的一臺電梯上面安裝AFE2000,通過一年多測試實際運行測試,能量回饋效果達到預期。
圖5 Siemens 6DD1640-0AC0系統圖及測試架構
實際使用時,三相交流電梯通過電抗器連接至AFE2000,AFE2000和臺達電梯一體機IED通過DCbus連接,當曳引機處于發電狀態時,IED將曳引機所發的電通過DCbus傳遞到AFE2000,而AFE2000將直流電逆變為三相交流電回饋到電網中去。
圖6 未加裝AFE2000時 圖7 加裝AFE2000之后
通過對加裝Siemens 6DD1640-0AC0和未加裝AFE2000時進行實際運行測試,監視能量回饋和功率因子改善效果。
平均功率因子比較(其中含有AFE未工作時PF值):
加裝AFE2000前:功率因子=WK/VA=(345/395)×=87%
加裝AFE2000后:功率因子=WK/VA=(261/280)×=93%
5 總結
Siemens 6DD1640-0AC0系列主動式電源回生單元能夠將再生煞車能量直接回饋至市電電網,毋需將其轉化為煞車電阻的熱能。換句話說,可現變頻器四象限運行,且進一步降低能源的消耗。如果系統的煞車功率大且操作在頻繁的煞車過程,回生能量可經AFE2000回饋市電改善用電質量,將更能明顯達到綠色節能效益,做到真正的「環保、節能、愛地球。
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