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变频器专用直流接触器

日期:2020-04-06 19:26
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摘要: 变频器专用直流接触器 1 目前大功率变频器行业在电路控制方面存在的问题 目前我国大功率变频器上使用的用来切换缓冲电阻的元件,有三种方案:单极直流接触器、三相交流接触器、晶闸管IGBT。 1.1目前在国产变频器上使用的普通的国内低压单极直流接触器,其主要用于控制DC48v的直流电源,在通信电源,电动叉车等设备上被广泛使用,但其绝缘电压为仅有60v。 我们知道,380v的变频器整流后,在直流母线上的电压为直流514vDC,对接触器的绝缘电压要求应为直流690v。690v的变频器整流后的电压为直流930v,对接触...

变频器专用直流接触器
1 目前大功率变频器行业在电路控制方面存在的问题

目前我国大功率变频器上使用的用来切换缓冲电阻的元件,有三种方案:单极直流接触器、三相交流接触器、晶闸管IGBT

1.1目前在国产变频器上使用的普通的国内低压单极直流接触器,其主要用于控制DC48v的直流电源,在通信电源,电动叉车等设备上被广泛使用,但其绝缘电压为仅有60v

我们知道,380v的变频器整流后,在直流母线上的电压为直流514vDC,对接触器的绝缘电压要求应为直流690v。690v的变频器整流后的电压为直流930v,对接触器的绝缘电压要求应为直流1500v。

为了解决绝缘不够的问题,有些变频器生产企业采用悬空的办法安装该产品。变频器专用直流接触器,这样虽然避免了该产品与变频器外壳直接接触,变频器在关上门正常运行时没有可靠问题,但对日后变频器的带电检修和调试留下了可靠隐患。还有一部分变频器生产厂,将这种产品直接安装在机壳上,给变频器留下了更为严重的可靠隐患。

由于这种接触器不是针对变频器设计的,虽然它非常接近符合变频器对接触器的要求,但如果使用这种绝缘电压为仅有60v的单极直流接触器,会使变频器存在致命缺陷。

另外这种普通单极直流接触器的操作电压为直流,线圈启动电流为5A左右,对开关电源有冲击。

1.2三极交流接触器,不防尘、成本高

如采用三极交流接触器,须用母排将三极主触头进行并联,增加了成本。交流接触器不防尘,在粉尘较多的环境下易出故障。因触头的三个极在吸合或释放时均存在不同步误差,故在吸合或释放的瞬间实际上只有单个触头在接通主电流,超过了单个触头的接通能力,一但一极触头出现故障,如触头融化、粘连等,就会发生雪崩效应,接触器的寿命也就会大大降低。为了满足接触器的使用寿命,一般采用在选型时加大接触器容量,但增加了成本。

额定工作电压380v的交流接触器主要用途为控制交流电机,其特性符合对交流电机控制的要求,但不能完全符合变频器的特点。

1.3晶闸管,非主流

晶闸管有发热情况,需配散热器,易烧毁。通过程序控制,系统复杂。

2变频器专用直流接触器的设计思路,鼎研实业给出了答案,并且提供全系列产品和技术服务:

(1)能满足变频器的绝缘要求,提高变频器的可靠性

针对变频器的绝缘特点,接触器外壳采用增强阻燃尼龙66,绝缘电压为直流1500v,直流耐压3500v。消除可靠隐患,产品可直接安装在机壳上,提高变频器的可靠性。

(2)单极直流

由于接触器在直流母线上工作,切换一个缓冲电阻,只需一极。故设计为单极直流。根据18.5kw以上功率的变频器使用缓冲电路接触器的特点,接触器的电流规格应为50a、100a、200a、265a、400a、600a、800a等。

(3)耐高温、防尘

低压变频器的功率元件为igbt,在工作时要产生热量,为了散热要在变频器壳体上装风扇用来散热,这就导致变频器内部的防尘性能大大降低。也就是安装在变频器内部的接触器是在温度较高,粉尘较多的环境下工作。为了解决这些问题,接触器的线圈采用耐180℃高温的漆包线绕制,触头系统和磁系统均应封闭在壳体内。

(4)满足各种规格的控制电压  变频器专用直流接触器

变频器中的接触器,控制电压分为直流和交流两种流派。直流控制以DC24v为主,主要理由是他们认为直流24v散热风扇性能比较稳定,故接触器也采用DC24v,可以和风扇共用一个开关电源。

交流控制以ac220v和380v为主。交流220v需通过控制变压器,虽提高了接触器的可靠性,但也增加了成本,而交流380v则无需控制变压器。

关于控制电压可以说是见仁见智,直流24v,ac220v和380v都是可以的,所以基本倾向于DC24V控制。

(5)安装方式符合目前变频器的规范

目前三相交流接触器在变频器上使用的品牌很多,较难有一个适合行业的外形及安装尺寸,但在设计时可考虑螺钉和卡规两种安装方式。

    目前活跃在国内变频器市场的主要有以下系列品牌:

    (一)、欧系:以ABB,西门子,施耐德,丹佛斯为代表。约占市场份额的30%左右,市场主要集中在高 端领域。受价格因素及本土企业产品性能逐年提高的影响,欧系品牌将在未来市场竞争中市场逐步萎缩,部分市场将会逐渐被本土 品牌占领。

    (二)、日系:以富士,三菱,安川、三垦为代表。日系企业进入中国较早,有针对性地推出了适合我国国情的产品,目前市场占有率仍然高达30%左右。并且在价格方面一些日本品牌变频器售价已经低于国产品牌,具有很强的竞争力。但在近期受中日关系的影响,尤其是某岛事件发生以来,日系品牌的市场占有率呈下滑趋势。本土品牌应抓住机会 迅速抢占市场,否则这些日系客户中的部分企业,比如财大气粗的国有企业和政府部门会选择欧系品牌,而另一部分则有可能会选 择台系品牌

    (三)、台系:以台安,台达,普传为代表。市场占有率约在10%左右。台系品牌产品以中档产品为主,价格适中,经营比较稳健,预计将会维持其市场份额。

    (四)、本土系:以英威腾,汇川,欧瑞传动,合康亿盛,中山明阳为代表。约占市场份额的30%左 右。主要集中在中低端领域。本土企业与欧美企业在技术上有一定的差距,但这种差距在逐步缩小。从客户购买行为上看,国内一些大企业特别是民营企业更倾向于国产变频器,这主要是国产变频器在价格上相对外资企业有很大的优势。而政府部门及军用部门往往注重品牌,大多采购国外产品。因此国产变频器厂家应加强对政府及军工企业的销售力度,有针对性的开发适合政府及军工企业需求的产品,力争在这类市场上占据更大的份额。

    本土的变频器企业主要分布在深圳和华东地区,山东地区、北京地区也有一些杰出企业。深圳地区近年来变频器企业发展较快,除英威腾和汇川这两个领军企业外,易能、蓝海华腾、阿尔法、四方等企业也都发展迅猛,具备了一定 的市场影响力。但总体来说,国产变频器企业规模都相对较小,缺乏一统江湖的重量级企业。

    一直以来,鼎研实业电气事业部始终变频器提供高质量变频器专用直流接触器为己任。随着公司的发展,鼎研开始研发和生产的一系列变频器专用接触器产品正在得到越来越多的客户的认可和使用。今后,鼎研将再接再厉,为广大客户朋友提供更多系列技术优越、质量可靠的上等产品。

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