共直流母线系统解决方案

       多机传动系统存在的问题：

       1. 母线电压受输入电压影响，不可控；

       2. 每台变频器需要单独的制动，同步性较差；

       3. 如果系统需要快速停机或有电机工作在发电状态时，需要靠制动单元来消耗能量，造成能量浪费。

       使用共直流母线方案可以解决上述问题！

       什么是共直流母线方案？

       采用单独的整流或回馈装置，为系统提供一定功率的直流电源，而逆变器部分直接挂接在公共的直流母线上。当系统工作在电动状态时，逆变器从母线上获取电能；当系统工作在发电状态时，能量通过母线及回馈装置直接回馈给电网，以达到节能、提高设备运行可靠性、减少设备维护量和设备占地面积等目的。

       共直流母线方案的优点：

       ? 节能：系统中电机发电状态产生的再生能量可以通过直流母线反馈被其他工作在电动状态的电机消耗掉。选用AFE方案，再生能量可以直接反馈电网，不需要制动，更节能。

       ? 降低成本，布线简洁：减少输入配线成本（输入交流电抗器，接触器等）；布局简单整洁，减少故障点，提高系统稳定性。

       ? 性能更好：各变频器母线电压完全一致，同步性更好。

       ? 能量回馈电网：系统中电机发电状态产生的再生能量可以通过直流母线反馈被其他工作在电动状态的电机消耗掉，动力不足部分由整流单元提供。如果需要解决急降速所产生的过大再生能量无法吸收问题，可以增加一套共用的制动装置，或者选用AFE母线单元，能量直接回馈电网。

　　▲使用DC790P作为整流单元，AC800CM作为逆变单元。该图片为共直流母线系统应用于线缆行业的分电机框绞。

　　▲每个逆变单元都挂接在公共的直流母线上

　　四种共直流母线方案

　　1. 二极管整流——无能量回馈共母线系统

　　二极管整流桥作为电源前端，这是成本最低的共母线方案，该系统不能解决预充电环节，功率因数低，并且会产生大量谐波。

　　优点：成本低

　　2. 791P直流调速器厂家整流——无能量回馈共母线系统

　　2Q直流调速作为电源前端，这是中等成本的共母线方案，该系统可以提供母线电压和预充电。但是不能有较高的功率因数，并且会产生谐波。

　　优点：成本中等，不需要预充电。

　　3. 790P直流调速器整流——能量回馈共母线系统

4Q直流调速作为电源前端，这是中等成本的共母线方案，该系统可以提供母线电压和预充电，可回馈电网，但需要升压变压器，功率因数不高，并且会产生谐波。

　　优点：成本中等，不需要预充电，可以回馈电网。

　　4. AFE有源前端整流——能量回馈型共母线系统

ETD AFE有源前端是成本最高的共母线方案，该系统可以提供母线电压和预充电，并且功率因数为1，真正的零谐波。

　　优点：能量回馈电网，功率因数高，不需要制动。

　　什么是AFE有源前端？

　　关于再生能量，你知道多少？

　　▲能量可以由变频器向电机流动

　　▲能量不能从通用变频器流动到电网。必须使用制动来消耗掉电机产生的能量。

　　关于谐波，你知道多少？

　　? 由于普通变频器的输入部分为整流回路，一般采用二极管整流，其频繁导通，关断会产生高次谐波。如不对这种高次谐波采取有效抑制措施，将使输入电源的电压波形和电流波形发生畸变，特别在使用大容量或多数量的变频器时，这种畸变尤为突出。

　　? 大量的谐波会增大电网损耗，干扰各种电气设备正常工作，甚至会引起变频器的损坏等。

　　通用变频调速器存在的问题：难以处理再生制动的能量；向交流电网注入大量谐波污染；ETD AFE 系列变频器能解决以上问题!

　　AFE性能特点

　　1. 再生能量可反馈给电网，节能降耗；

　　2. 不需要制动单元和制动电阻；

　　3. 功率因数可控制，整机功率因数接近于1;

　　4. 有效抑制谐波，总谐波不超过1%；

　　5. 直流母线电压可控且稳定，不受电网影响。

　　四种共直流母线方案比较

　　二极管整流是最简单成本也最低的方案，但功率因数低，产生大量的谐波。

　　3相2Q直流可控硅整流，简单、可靠、成本中等，但是功率因数低，产生大量谐波。

　　3相4Q可控硅整流，简单、可靠、成本中等、可以回馈能量但是需要升压变压器，功率因数低，产生谐波。

　　AFE有源前端AC800，可靠，功率因数为1，零谐波，能量可以直接回馈电网。成本最高，但是可以为终端用户节约用电成本。

　　二极管整流和AFE有源前端整流单元比较：

　　▲输入电流比较

　　▲谐波含量比较

　　单位功率因数=节省谐波治理设备+不用因低功率因数缴纳多余电费!

　　无论何种负载，ETD AFE变频器保证输入电流和电压同相位，是真正的“单位功率因数”逆变器。

　　▲P.F. = cos(0o) = 1.0