供應商： 東芝三菱電機 產業系統株式會社 代理商： 縈邦技研股份有限公司 台北縣蘆洲市長興路 405 號 2 樓 TEL:(02)82869885 FAX:(02)82869798TEL:(02)82869885 TMEIC 交流驅動系統 TM drive-MV 系列 高壓 IGBT 變頻器 1.

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1 供應商： 東芝三菱電機 產業系統株式會社 代理商： 縈邦技研股份有限公司 台北縣蘆洲市長興路 405 號 2 樓 TEL:(02)82869885 FAX:(02)82869798TEL:(02)82869885 TMEIC 交流驅動系統 TM drive-MV 系列 高壓 IGBT 變頻器 1

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3 雙驅動架構 3

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5 TM drive-MV 特性 電源的優質負載，電動機動力之優 質化。 高效率 高功率因數 可靠性高 節省能源 維修容易 操作方便 5

6 為電源提供優質使用環境， 為電動機提供優質動力的 TM drive -MV ●利用專用變壓 器二次線圈的多 重化（相當於 18 個脈衝整流）將 流入電源的高次 諧波電流降到最 低。符合 IEEE- 519 （ 1992 ）標 準。 ● Multi-Level PWM 控制方式，使輸出 電流呈正弦波，不需更換原有電動機。 （標準電動機﹚ 6

7 ● 對輸出高次諧波的限制。 高次諧波電流流出限制的目的在於將 高壓及特高壓用戶，所輸出的高次諧 波電流的流出量限制在回路電壓不受 影響而發生扭曲的基準以下。 7

8 (1) 輸出電流基本為正弦波，減少了電動機高次諧波損失。 (2) 不需設輸出變壓器，消除了由此造成的損失。 (3)Multi-Level PWM 控制，削減 IGBT 本身的高頻開關損失。 高效率 8

9 採用二極體橋式全波整流，顯著提高功率因 數 95% 以上。 高功率因數 9

10 高可靠度 ● 主控制板 ● 高品質 POWER DEVICES MTBF : 可使用 1000 小時以上。 ( 基於電流模組經驗 ) ● 主回路採用三菱製 1700V 高壓 IGBT ，再簡化零組件的同時， 其 可靠性也大幅提高。 ● 控制回路採用東芝最新設計生產 的專用於大功率電力電子設備的 32 bits 微處理機系統 ( PP77 ) ，獲得 了高可靠度以及簡化回路的雙重效 果。 10

11 維修容易 (1) 維修方便的正面保養型結構，專用輸入變壓器亦同，不需外接電纜。 (2) 採用風冷方式。使 IGBT 零組件得到有效冷卻，維護方便。 (3) 採用抽出式變頻器模組。 11

12 操作方便 標準配備 多重語言操作面板 12

13 通過控制電動機轉速 實現高節能效果 目前為止，使用鼠籠式感應電動機驅動的風機和泵浦，大多 採利用工業用頻率 (60Hz) 電源的定速控制，其流量壓力等大 多由調節閘，閥門控制，能源損失嚴重，使用 TM drive-MV 實現對風機、鼓風機、泵浦等平方轉矩負載進行變速控制運 轉，可獲得相當大的節能效果。 風機、鼓風機、泵浦等轉速控制方式： 風量（流量）正比於轉數。 需要動力正比於 （流量） 3 。 例：風量（流量）在 80% 的情況下，採用可變速控制時， 需要動力＝ （ 80% ） 3 ≒ 50% 13

14 應用實例 鋼鐵產業的除塵風機 上水道增壓泵浦 鍋爐引風機 洗煤設備 14

15 可變速控制的節能計算 調節閘控制的風機，鼓風機的風量從 100% 至 70% 變化時，其變化如右圖所示。 (H=1 額定揚程， Q=1 額定風量 ) Q=1 時的必要軸功率 P 1 為風機，鼓風機 的額定功率 (kW) 。 Q=0.7 時必要軸功率 P 0.7 為 P 0.7 =P 1 XQ 0.7 XH 0.7 ( 在不考慮風機，鼓風 機本身效率的情況下 ) 電動機效率設定為 ηm 時， Q=1 時所需的功率為 P 1I ， Q=0.7 時所需的功率 P I0.7 。 P 1I =P 1 / ηm (kW) ， P I0.7 =P 0.7 / ηm (kW) ( 不包括由於負載率下降所造成的電動機 功率下降 ) 15

16 ★ 變頻器可變速控制時的電力消耗 使用變頻器進行可變速控制，使風機或鼓風 機風量從 100%~70% 變化時的變化關係如右 圖所示。 Q=1 時所需功率 P 1I 與調節閘控制時相同 P 1I =P 1 / ηm (kW) ， 風量為 70% 時， Q’ 0.7 的工作點 P’ 0.7 ，這時所需 的軸功率 P’ 0.7 =P 1 XQ’ 0.7 XH’ =P 1 XQ’ 0.7 3 設定變頻器的效率為 η INV 時，所需功率為： P’ I0.7 =P’ 0.7 / ηm/ η INV 。 ★ 計算範例 電動機的效率 96.5% ， TM drive-MV 的效率 =97% ( 含變壓器 ) ， 額定風量時的風機軸功率： 1100kW ， 風機特性 …Q 風量為 0 時， H 揚程為 1.4 P.U. 年運轉模式 …… 風量 100% ：年運轉時間的 20% 。 風量 70% ：年運轉時間的 50% 。 風量 50% ：年運轉時間的 30% 。 電費以 2.5 元 /kWh 計算 16

17 ● 調節閘控制風量時 P 100 = 風量 100% ， P 70 = 風量 70% ， P 50 = 風量 50% 。 P 100 =1100/0.965=1140kW P 70 =1100X0.7X(1.4-0.4X0.7X0.7)/0.965= 961kW P 50 =1100X0.5X(1.4-0.4X0.5X0.5)/0.965= 741kW 使用電費： 1140X8000X0.2X2.5+961X8000X0.5X2.5+741X8000X0.3X2.5 =18616000 元 ● 可變速控制風量時 P’ 100 = 風量 100% ， P’ 70 = 風量 70% ， P’ 50 = 風量 50% 。 P’ 100 =1100/0.965=1140kW P’ 70 =1100X0.73/0.965/0.97=403 kW P’ 50 =1100X0.53/0.965/0.97=147 kW 使用電費： 1140X8000X0.2X2.5+403X8000X0.5X2.5+147X8000X0.3X2.5 =9472000 元 ● 一年所節省之電費 18616000-9472000=9144000 元 17

18 主回路架構 18

19 系統架構 19

20 控制方塊圖 20