测功机能量回馈技术方案.doc

深圳市合兴加能科技有限公司 工程技术中心测 功 机 能 量 回 馈技术方案编制：深圳市合兴加能科技有限公司工程部联系人：销售部经理-唐先生 联系电话10页 共10页 目 录第一章 公司简介 2第二章 测功机简介 3第三章 PSG能量回馈在测功机行业的应用案例4第四章 PSG能量回馈装置产品介绍6第五章 PSG能量回馈装置的优势9第六章 质量保证及服务承诺 10第一章 公司简介IPC加能公司，是加拿大IPC的中国子公司，成立于2003年5月，专业从事油田专用变频器、起重专用变频器、电梯节能装置、港口节能装置、回馈单元、制动单元、起重机及矿井提升机电控系统、抽油机智能控制系统、石油钻机电控系统等产品与系统的研发、制造、销售和服务的高新技术企业和双软企业，产品电压等级涵盖200V、400V、690V、1140V，产品功率范围覆盖0.4kW3MW，可满足各类高、中、低端市场的应用需求。加拿大IPC公司开发中心位于美国，产品商品化工程在加拿大，产品批量化生产分布世界各地。IPC始终遵循人类与自然和谐的原则，产品不污染环境，不污染电网。IPC产品的特点是技术专业化，使用简单化，所有产品贯穿四个宗旨，即高效能、自动化、专业化和绿色环保，所有产品采用的都是世界一流的技术和最先进的设计理念，并充分融合了人工智能。全球经济一体化，中国经济持续、健康、快速的发展给加能带来了前所未有的发展机会，新的历史机遇期，加能公司愿与各位朋友携手共创美好未来。2003年，加能公司成立，第一台 IPC-DR 系列制动单元问世；2003年，加能公司研制出中国第一台 PMD 油田专用变频器；2005年，加能公司研制出中国第一台电梯节能装置； 2010年，加能公司研制出第一台数字回馈；2011年，加能公司研制出起重专用“矢量”变频器 PH7； 2011年，加能公司研制出“起重机电控系统”和“抽油机智能电控系统PUS”，为客户提供行业整体解决方案； 2012年，加能公司研制出“石油钻机电控系统RIG”；2012年，加能公司研制出“起重机专用控制器第二章 测功机简介测功机简介：测功机在电机测试行业也称作电机型式试验系统，主要测试电机的负载特性。测功机是对被试电机施加可变转矩负载并吸收其功率的负载机械，配上显示控制系统，就可测试各类型电机（如：单三相异步电机、同步电机、直流电机、串激电机、电动工具、轮毂电机，起动马达、汽车用电机等）的输入电压、电流、功率和输出转矩、转速、功率及特性曲线。按照工作原理主要分为磁滞测功机，磁粉测功机，电涡轮测功机，电力测功机。特别的针对电力测功机系统是利用直流电机或者交流电机作为转换元件，将电能转换成电机转子的机械能，以转矩的形式为承载电机加载，并通过对加载转矩的控制，实现对承载电机所带机械负载的模拟。测功机系统构成图电力测功机是对各种动力机械进行性能测试的综合试验设备，主要用于风机，水泵，液力或齿轮变速器等输入功率的测试，亦可作为发动机等输出功率的测试，是一种全功能（有电动工况又有发电工况），高性能的重要检测设备。它通过轴连接器与被测电机同轴对接，用于模拟和控制被测电机的负载，以测量电机的转矩，转速，电流，电压，功率，效率等参数。以及其他特殊的动力试验测试项目，如安全性测试，动平衡测试实验等。第三章 PSG能量回馈在测功机行业的应用案例目前测功机控制系统方案分析：第一种方案： 使用ABB、西门子变频回馈一体机（四象限变频器），来满足测功机的运行要求。 此类方案价格较高，转矩精度，稳速精度良好。第二种方案： 使用ABB、西门子普通矢量变频器配套IPC能量回馈方案，来满足测功机的运行要求。此类方案，一方面集成了ABB、西门子变频器矢量算法的通用优势，转矩精度及稳速精度完全满足测功机的精度要求。另一方面配用IPC能量回馈性价比较高，且稳定的将发电状态的陪测电机能量回馈到电网，电流谐波5%，电压谐波1%。第三种方案：国内四象限变频器，此类方案价格与第二种方案差别不大,但国内变频器的矢量算法有限，特别是在影响测功机性能的稳速精度和转矩精度控制上较差。IPC能量回馈核心技术说明：1、输出纯正弦波，THD5%，满足苛刻的EN55022 CLASS A技术标准，始终回馈洁净电能；2、能量转化效率高达97.5%；3、内置电抗器及滤波器，即插即用；4、操作简单，节省安装及培训成本测功机能量回馈应用案例分析：天津科达动力测试技术有限公司主要致力于摩托车，汽车，发动机及其关键零部件测试领域，有超过20年的发展历史，其从2008年至今一直采用西门子通用矢量变频器加我司能量回馈的方案。其中以ACD-11型交流电力测功机，即小型通用汽油机台架试验架专用检测设备为例，该系统采用交流电机和变频控制技术，以及计算机技术和试验软件，满足小型通用汽油机的测试要求。一、使用现场图片：天津科达37KW测功机控制柜二、主要功能：1、本系统主要由下列几部分组成：（1） 主机：交流电力测功机；（2） 测功机控制：SIEMENS交流变频调速装置，采用手动旋钮调节运行工况点；（3） 检测及数据处理部分：采用工控计算机，检测、显示各种检测参数，进行数据管理，打印试验报告，绘制发动机特性曲线；2、采用SIEMENS全数字控制装置，交流电力测功机具有电动-测功两种运行状态，电动时可拖动发动机，使发动机自动运转，测功时对发动机施加负载，控制特性快速、稳定；3、测功运行时发动机机械能量由IPC能量回馈单元吸收回馈电网，在低速运行时能够达到测功机额定扭矩能力；4、测功机采用恒转速控制方式； 系统测试精度保持了西门子通用矢量变频器的控制精度（1） 转速：0.2% 1r/min；（2） 扭矩：1%；第四章 PSG系列能量回馈装置产品介绍PSG系列能量回馈装置是采用加拿大技术生产制造的高性能传动节能产品，目前已经广泛应用于港口、电梯、起重、矿山提升机、离心机、油田抽油机、风力并网发电等各种场合。 PSG系列能量能量回馈装置可以把电机调速等过程中所产生的再生电能回馈到电网，避免了采用常规能耗式制动单元因电阻发热而造成的能量损耗，从而达到可观的节能效果，也可以实现风力、太阳能等的并网发电。该系列产品内部已经安装有电抗器和噪声滤波器，可以直接接驳电网，不会对电网和周边的电器设备造成干扰。其主回路原理图如下图所示：当离心机刹车停机时，异步电动机将处于再生发电状态。变频器逆变部分将传动机构的机械能转换成电能回馈到变频器中间直流回路，并引起储能电容两端电压升高。通常情况下，为了保证变频器系统的正常工作，会使用能耗电阻消耗这部分再生电能。但是由于电阻过热，则会导致电阻及其引线烧断，从而产生一系列安全问题，更重要的是造成了再生电能很大浪费。应用PSG系列能量回馈装置后，变频器具有四象限运行功能，将电机产生的再生电能，通过一系列变换，以正弦波的形式返回至网，从而保证了系统的正常运行，且达到了节电的目的。PSG系列能量回馈装置特有的“全电压自动跟踪”和“零点电流”处理技术，提高回馈电流过零时电流质量，提高重载回馈稳定性和功率因数。PSG系列能量回馈装置内置熔断器，即使在输出短路的情况下也不会损坏原来的控制系统。 PSG系列能量回馈装置技术规格：项目规范电源电网电压三相220V三相380V三相660V电网频率45Hz65Hz控制电流控制方式矢量控制方式输出控制方式直流母线电压预测控制输出电流波形正弦波，THD5%100%负载回馈起始电压340-380VDC（220vac等级）590-740VDC（380Vac等级）980-1170VDC（660Vac等级）风扇控制43开启，40关闭过热保护105（IGBT内部温度）显示状态指示电源指示、故障指示、回馈状态指示等环境安装场所室内、海拔不大于1000m（海拔每升高1000米，须降额10%使用），无阳光直射，无导电性粉尘及腐蚀性气体。环境温度-4070，通风良好环境湿度95RH以下（不结露）振动度0.5g以下 其他EMC满足EN55022CLASS A第五章 PSG系列能量回馈装置的优势 使用PSG系列能量回馈装置具有如下显著优势：1、实现大幅的节能，能量回馈装置将测功机电机处于发电状态时产生的能量回馈到电网，节约了原控制方式消耗在制动电阻上的电能。2、热损耗为能耗制动的3%以下，大幅降低皮带机变频器系统的环境温度，改善电气系统的工作环境，延长离心机设备的使用寿命。3、采用PWM脉宽调制技术，全电压跟踪，确保输出电压精确。4、PSG系列能量回馈装置能有效抑制输出谐波，输出到电网的谐波含量小于5%。5、采用关键技术，消除能量回馈装置对变频器整流部分的影响，有效防止变频器整流部分过温。6、保护功能强大，适应电网电压波动能力强PSG系列能量回馈装置保护功能全面，具有过压，过流，短路，过载，缺相等保护。7、PSG系列能量回馈装置为全新一代数字回馈装置，采用DSP中央处理器，速率高，精度高，稳定性能好，抗干扰能力强，相比模拟回馈装置，具有无可比拟的优势。8、内嵌Modbus通讯协议，提高了系统的自动化水平，降低了设备的维护成本。第六章 质量保证及服务承诺1、质量保证 本公司产品自用户从厂家购买之日起，非质量问题实行1个月包退，3个月包换， 18个月的免费保修期（出口国际/非标机产品除外），并享有有偿终身服务。但是，如由于下述原因引起的故障，即使在保修期内亦作有偿修理： （1） 由于使用错误，自行改造及不适当的维修等原因： （2） 超过