三相逆变电源是一台把直流电变换成三相交流电的电力电子设备。它的输入端接蓄电池组、光伏组串、直流母线或者整流后的直流电源,输出端给出相位互差120度的三路交流电,直接带动三相异步电机、三相加热设备、三相加工机床。[1]云浮的石材加工厂、硫化工企业、不锈钢餐厨具厂、水泥制品厂、规模化养殖场里,只要现场只有直流电源,或者需要把电网电重新变换成稳定的三相电,就会用到这类设备。
设备内部的构成
三相逆变电源不是单一元件,它由几块功能电路拼装而成,每一块都有明确分工。
| 组成部件 | 承担的工作 |
|---|---|
| 直流输入滤波电路 | 把蓄电池、光伏组串、直流母线送来的电压做平滑处理,抑制纹波和浪涌 |
| 逆变桥 | 由IGBT或者碳化硅MOSFET构成,按PWM方式开关,把直流切成三路交流 |
| 驱动与控制板 | 产生开关信号,完成电压闭环、频率跟踪、相位同步 |
| 输出滤波与变压环节 | 把方波滤成接近正弦波,必要时用变压器做电压匹配和电气隔离 |
| 保护与检测单元 | 监测过流、过压、欠压、过温、短路,异常时封锁输出 |
| 人机界面 | 显示电压、电流、频率、功率,设置参数和查看故障记录 |
输入输出规格的常见范围
不一样的厂家给出的规格有差别,下面列出工程中经常遇到的区间。
| 项目 | 常见范围 |
|---|---|
| 直流输入电压 | 48V、96V、110V、220V、380V、540V、750V等 |
| 输出相数 | 三相三线、三相四线 |
| 输出线电压 | 380V、400V、415V、440V、480V |
| 输出相电压 | 220V、230V、240V、277V |
| 输出频率 | 50Hz、60Hz,部分机型支持40至70Hz连续可调 |
| 额定容量 | 3kVA到500kVA以上,多台可并联扩容 |
| 输出波形 | 纯正弦波,总谐波含量通常在3%以内 |
| 整机效率 | 许多机型在92%至96%之间 |
云浮本地哪些生产环节用得上
云浮的产业结构有自身特点,石材、硫化工、不锈钢制品、水泥、养殖这几块对三相电源的依赖都不低。
石材加工环节的桥切机、磨边机、红外线切边机、龙门吊,许多由三相异步电机驱动,[1]现场如果采用光伏加储能的方式供电,就需要三相逆变电源把电池直流电转成380V三相电。硫化工企业的风机、水泵、搅拌装置同样以三相电机为主,部分工段对电压稳定度要求高。不锈钢餐厨具厂的冲床、抛光机、焊接设备启动电流大,对逆变电源的过载能力有要求。规模化养殖场的通风风机、饲料搅拌机、清粪设备,在电网不稳或者偏远场地,也会采用直流供电加三相逆变的方式。水泥制品厂的振动台、搅拌机属于重载启动负载,选型时看的是短时过载倍数。
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与单相逆变器、UPS的差别
| 对比项 | 三相逆变电源 | 单相逆变器 | UPS |
|---|---|---|---|
| 输出形式 | 三路相位差120度 | 一路 | 多为单相,也有三相机型 |
| 负载 | 三相电机、机床、水泵 | 照明、电脑、小功率电器 | 服务器、精密仪器 |
| 切换时间 | 按需设定 | 按需设定 | 毫秒级 |
| 过载能力 | 通常可短时承受1.5至2倍额定 | 较低 | 中等 |
| 常见容量 | 3kVA以上 | 0.3至10kVA | 1至200kVA |
看参数时绕不开的几项
容量按负载的视在功率核算,电机类负载还要乘上启动倍数。直流输入电压范围要和电池组或光伏组串的电压区间对得上,否则会出现低压停机或者高压保护。输出波形失真度直接电机温升和噪音,数值越低越好。过载能力和保护动作时间决定了冲床、搅拌机这类冲击负载能不能带得动。防护等级看安装位置,车间内可选IP20以上,粉尘大的石材车间和户外场合要提高。通讯接口关系到能否接入厂区监控,RS485、CAN、以太网是常见选项。三相逆变电源的报价与容量、输入电压、防护等级、是否带并网功能相关,具体价格可以查看网页上的电话,与厂家沟通实际报价。

山东运电气有限公司的配套情况
山东运电气有限公司长期做三相逆变电源、直流变换电源、储能变流装置的研发与生产,产品覆盖3kVA到数百kVA的容量区间,输入直流电压从48V到750V都有对应机型,输出可做三相三线、三相四线,频率50Hz与60Hz可选。公司在石材加工、化工、养殖、建材等行业有现场配套经验,能够根据负载类型核算容量、匹配电池组电压、配置通讯接口。云浮及周边地区的用户如果有三相逆变电源的需求,可以通过网页上的电话与山东运电气有限公司沟通,说明现场的直流电源情况、负载类型和容量要求,由技术人员出具选型方案和实际报价。
参考文献
- 异步电机 — 来源:百度百科
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