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SVF系列大功率室內式船用變頻岸電電源設備是我司系列化標準產品，該系列產品專門應用于港口碼頭、修造船廠、浮船塢、船舶、海洋鉆井平臺等室內或機艙的使用環境，提供高可靠性的大功率變頻變壓電源供電。該系列產品采用大風量強制風冷散熱設計，設備柜體安裝可拆清洗式ABS樹脂防塵通風過濾網組件，設備防護等級達到IP32，滿足船用設備的設計標準和規范。該系列產品采用拼裝式標準模塊結構設計，可根據客戶要求靈活進行不同的設備布局設計和多種單套電源功率容量的設計，單套電源功率容量可達12MVA。該系列產品采用如下我司專有技術和所具有的特點：
1.1、采用我司專有的大風量強制風冷散熱技術及柜體防塵保護技術，在保證柜內設備充足的散熱風量前提下，柜體的防護等級達到IP32，從而確保設備在較惡劣的使用環境下免受灰塵、潮氣的影響并且能100％滿容量長時間安全可靠運行。
1.2、采用目前最新的瞬時電壓波形控制技術。輸出電壓波動≤0.5V；100％負荷突加／減時輸出電壓有效值瞬間變化（電壓暫升暫降）≤3％，并且在0.5個基波周期內恢復到額定輸出電壓值。
1.3、采用我司專有的逆變器輸出端三階正弦濾波技術。大大降低正弦濾波器的輸出阻抗，提升輸出電源質量。
1.4、采用我司模塊驅動信號主從同步并聯技術。可實現任意多套變頻岸電電源設備無環流并機運行。
??? 1.5、功率開關器件采用德國賽米控（SEMIKRON）公司生產的SKIIP第四代IPM大功率智能功率模塊；主控制芯片采用美國TI公司最新一代的TMS320F28335—32位浮點電機控制專用數字信號處理芯片DSP；驅動傳輸方式采用5MHZ光纖驅動傳輸；逆變器調制方式采用目前最新的SVPWM空間矢量脈寬調制方式。
輸入電源經輸入開關送到濾波升壓單元。該濾波升壓單元是我司針對大功率6脈波整流器輸入諧波電流較大，容易對電網產生諧波干擾而特別設計的交流輸入電抗器，一方面將非線性的輸入電流調理成接近正弦波的輸入電流，從而大大降低輸入電流的諧波失真度，確保總輸入諧波電流THDi≤35％，大大減少對電網產生諧波干擾；另方面將輸入電源升壓到520V，經整流后直流母線電壓為730V，滿足1200V功率開關器件的電壓使用范圍并預留一定的電壓余量。該電壓余量不能過大也不能過小，電壓余量過大會降低功率開關器件的輸出功率容量；電壓余量過小很容易造成功率開關器件的過電壓保護跳閘。（注：1200V功率開關器件的直流過電壓保護閥值為950V）6脈波可控硅半控整流器采用一體化的可控硅整流模塊組件，可控硅整流模塊組件除實現三相全波整流功能外，還可以通過控制可控硅整流半橋實現對直流母線支撐電容的預充電。這是當前最新的大功率逆變器預充電電路方式，比目前國內同類產品采用在直流母線上串接預充電電阻以及并聯大功率直流接觸器的方式大大簡化了預充電電路結構，大幅度地降低了預充電電路發生故障的可能性以及日后的維護成本。在整流器輸出的直流母線上安裝大容量的DC-LINK支撐電容，為了降低直流母線的紋波電壓和提供充足的無功能量，該電容的容量按負荷功率30uF／KW的高標準設計，確保直流母線紋波電壓≤3％和整流器輸入功率因數≥0.95。直流母線經DC-LINK支撐電容后接到三相逆變橋電路，該三相逆變橋電路采用二電平三相全橋逆變方式，主控板產生的6個上下橋臂互為反相而相與相之間互差120度的SVPWM空間矢量脈寬調制信號，經光纖傳輸分別驅動3個半橋IPM智能功率模塊，從而構成三相全橋逆變主電路輸出全功率的三相脈寬調制SVPWM電壓方波。（注：SVPWM為空間矢量脈寬調制與SPWM正弦脈寬調制是兩種不同的調制生成算法，對于三相逆變橋來說它們的作用是相同的。采用SVPWM調制方式比采用SPWM調制方式可大大減少功率開關器件的損耗，而且采用SVPWM調制方式的三相逆變器輸出線電壓基波最大值為直流母線側電壓，而采用SPWM調制方式的三相逆變器輸出線電壓基波最大值僅為直流母線側電壓的85％，所以在輸出基波波形不失真的情況采用SVPWM調制方式比采用SPWM調制方式三相逆變器輸出的線電壓高15％，大大提升了直流母線的電壓利用率。所以SVPWM調制方式是目前三相逆變器技術最先進的調制方式。）三相全橋逆變主電路輸出的三相脈寬調制電壓方波接入正弦濾波器，該正弦濾波器是三階無源低通三相正弦濾波器。三相逆變主電路輸出的三相脈寬調制電壓方波經該正弦濾波器濾波后變成純正的三相電壓正弦波。該三相電壓正弦波的基波電壓幅值取決于SVPWM電壓方波的脈寬，三相電壓正弦波的基波頻率等于SVPWM電壓方波的調制頻率，通過調整SVPWM電壓方波的脈寬和調制頻率，從而產生電壓可調、頻率可調的三相正弦逆變電源。該三相正弦逆變電源經輸出隔離變壓器變為相應的額定輸出電壓，經相應的輸出開關輸出。由于經正弦濾波器后的三相正弦逆變電源已是品質非常好的三相正弦波電源，所以輸出隔離變壓器可選用低短路阻抗的普通隔離變壓器，輸出隔離變壓器的發熱和噪聲問題得到大幅度的改善，對于大功率變頻岸電電源來說這點較為關鍵。
?? 不同的輸出電壓穩壓控制方式直接影響輸出電壓的動態以及靜態穩定度。目前國內外同類產品均采用輸出電壓有效值反饋控制的方式，通過對輸出電壓、電流的有效值檢測，將輸出電壓、電流的有效值作為反饋量與輸出電壓有效值的設定值進行PID運算反饋控制，構成以輸出電源電壓有效值為外環，輸出電流有效值為內環的雙環有效值穩壓控制方式。由于輸出電壓、電流有效值的檢測必須大于1個周期甚至需計算幾個周期的平均值才能得到準確的有效值數據，所以也就只能控制1個或幾個周期的PWM電壓方波脈沖寬度，造成輸出電壓響應速度慢以及動靜態穩定度較差。當輸出有較大的沖擊性負荷電流時輸出電壓有較大的暫升暫降現象，輸出電壓呈較“軟”的特性，對于一些對電能質量要求較高的用電負荷設備容易造成過壓或欠壓告警。針對該問題，我司率先在變頻電源行業研發成功瞬時電壓波形控制技術。該技術最大的特點是將輸出電壓有效值的檢測改為瞬時值檢測，將輸出電壓、電流的瞬時值作為反饋量與輸出電壓瞬時值的設定值進行PID運算反饋控制，構成以輸出電源電壓瞬時值為外環，輸出電流瞬時值為內環的雙環瞬時值穩壓控制方式，這樣就可以對每個PWM電壓方波脈沖的寬度進行控制。在逆變器的開關頻率為3.6K的情況下，理論上采用瞬時值控制要比有效值控制快60倍以上。目前我司采用瞬時電壓波形控制技術的大功率變頻電源在100％負荷突加突減時輸出電壓波形在0.5個周期內恢復到額定電壓波形，100％負荷突加突減時輸出電壓的暫升暫降值≤3％，在空載或較穩定的負荷情況下電壓波動≤0.5V，達到目前世界上同類產品的最高水平。
1、高性能和高可靠性
?? 大功率變頻岸電電源設備的性能、可靠性和穩定性主要取決于逆變器的電路拓撲結構設計以及功率開關器件的選型。我司生產的SVF系列大功率變頻岸電電源設備的功率開關器件采用德國賽米控（SEMIKRON）公司生產的SKIIP第四代IPM大功率智能功率模塊。該大功率IPM智能功率模塊內置了由生產該功率半導體原廠家根據IGBT特性而設計的最優化門極驅動電路、死區控制電路、過電壓過電流和過熱等故障檢測保護電路，從而確保IGBT功率器件處于最佳的驅動和保護狀態，是目前世界上技術最先進、性能最優越的功率開關器件。該大功率IPM智能功率模塊單個模塊輸出電流規格有1800A、2400A、3600A。根據不同的應用設計要求，采用3個大功率IPM智能功率模塊即可構成500KVA～1300KVA的三相全橋逆變器（U、V、W相各用1個IPM半橋智能功率模塊），對于更大功率容量的逆變器只需采用2～4個IPM智能功率模塊并聯即可構成十兆瓦級別的超級功率容量逆變器。與目前普遍采用多個小功率IGBT模塊并聯構成的逆變器相比，采用IPM智能功率模塊構成的大功率逆變器具有拓撲電路簡單、單個模塊輸出功率容量大、功率開關器件少、可靠性極高的特點，是目前性能最好、元器件故障點最少、可靠性最高的大功率逆變器拓撲結構設計。
?? 德國賽米控（SEMIKRON）公司是一家國際領先的功率半導體制造商，其生產的SKIIP第四代IPM智能功率模塊采用多項SKIIP最新專利技術，是目前世界上技術最先進、性能最優越的功率開關器件。廣泛應用于風電、光伏等對可靠性和性能要求極其嚴格的應用場合和惡劣的使用環境。SKIIP第四代IPM智能功率模塊的平均無故障時間超過200萬小時，使用壽命是通用型IGBT模塊及驅動電路的三倍。從而大大提高大功率變頻岸電電源設備的性能以及可靠性和穩定性。
?? 目前國內同類大功率變頻岸電電源的生產廠家，由于各廠家對逆變器技術的掌握程度以及成本的考慮，絕大部分廠家都是采用英飛凌或三菱公司生產的通用型400A、500A或600A的小功率IGBT管模塊多個并聯構成大功率三相全橋逆變器拓撲結構，或是采用需要更多功率開關器件的三個單相逆變器串聯組成三相逆變器的拓撲結構。這些結構形式的逆變器最大缺點是功率開關器件多，電路結構復雜和發生故障點多。而且IGBT的驅動和保護電路只能購買通用的或自行制作的IGBT驅動保護電路板，不能對IGBT功率開關器件進行精確的控制和快速的保護。（注：一般情況下IGBT模塊的可靠性是比較高的，發生IGBT模塊燒毀現象的主要原因是驅動保護電路板的保護性能達不到快速關斷IGBT模塊而造成的。所以IGBT模塊的驅動保護電路具有高技術含量的精密電路設計，購買通用或自行制作的驅動保護電路板往往不能達到較好的IGBT驅動和保護要求。）另方面由于功率開關器件多， IGBT模塊需安裝在不同的散熱器上和采用不同的散熱風機系統，造成各個IGBT模塊之間的溫度相差較大。而IGBT模塊的開關特性對溫度是極其敏感的，當各個IGBT模塊溫度稍有不同時會產生很大的環流造成逆變系統不穩定，嚴重時造成逆變器停止工作或燒毀IGBT模塊。所以大功率逆變器不宜采用多個小功率IGBT模塊并聯的電路拓撲結構形式，應采用大功率IPM智能功率模塊的電路拓撲結構形式。大功率逆變器在滿足額定功率容量以及過載能力的前提下，采用越少個功率開關器件，逆變系統的可靠性越高和穩定性越好，這點對于高品質要求的大功率變頻岸電電源設備是至關重要的。
2、逆變器采用高頻設計大大提升輸出電源質量
?? 逆變器的開關頻率（載波頻率）與逆變器的功率容量以及變頻電源輸出的電源質量關系極大。逆變器開關頻率越高變頻電源輸出的電源質量越好，但IGBT功率開關器件發熱量越大。也就是說在相同功率容量的變頻電源設備如果采用越高的開關頻率設計，則需更大功率容量的IGBT功率開關器件以及散熱系統，這樣才能保證變頻電源設備在高開關頻率的情況下，達到額定負荷長時間輸出以及承受額定過載能力的要求。
?? 考慮船上的雷達、導航設備、自動化控制系統等精密設備對變頻岸電電源設備輸出的電源質量有較高的要求，我司生產的SVF系列大功率變頻岸電電源設備的逆變器采用3.6KHZ或更高的開關頻率設計，完全滿足任何船舶對電源質量的要求。（注：由于不同開關頻率的設計對變頻電源設備的成本有較大影響，具體每套變頻電源設備開關頻率的設計根據不同的項目有所不同。對于普通船舶的電源應用，逆變器開關頻率可采用3.6KHZ的設計，對于石油鉆井平臺、自動化程度較高的船舶電源應用，逆變器開關頻率應采用5KHZ或6KHZ的設計。（重點提示：逆變器開關頻率低于3KHZ的設計不宜作為岸電電源對船舶供電。）
3、采用目前最新的高速DSP控制處理芯片和6層PCB主控板
?? 我司生產的SVF系列大功率變頻岸電電源設備的主控制芯片采用美國TI公司最新一代的TMS320F28335—32位浮點電機控制專用數字信號處理芯片DSP，主頻達150MHZ。該控制芯片最大的特點是可采用浮點運算并且內置硬件PWM發生器、硬件乖法器／累加器；采用哈佛總線結構支持流水線操作等，比目前國內應用較廣泛的TI公司上一代TMS320F2810或TMS320F2812定點處理芯片在運算速度及控制精度方面有了大大的提高，更比采用X86系列單片機作為控制器在PWM信號生成、運算速度和控制精度等多個方面都有本質的飛躍，是目前逆變器控制方面技術最先進、性能最好的計算機控制處理芯片。
?? 主控板采用6層PCB 設計，集成了MINI主控制器板、PWM光纖驅動端口、模擬數字信號輸入輸出端口及帶有共模電感的差分信號調理電路、系統高速并行數據總線、CAN總線、485總線、232總線等電路和端口。主控板的集成電路器件均采用工業級別或軍用級別的集成塊；小型濾波電容器均采用日本品牌固體電解電容器，比一般的電解電容具有更低的ESR和ESL而且長壽命；主控板的電阻采用溫度系數為25PPM優質貼片電阻，貼片電容采用日本川田品牌貼片電容，這些有源和無源器件均屬世界著名品牌，確保主控板具有極高的可靠性和穩定性。考慮主控板與外部電氣連接的可靠性以及維護更換的方便性，主控板的外部接線端子采用昂貴的德國WECO具有防誤扦功能的快速接線端子，確保外部電氣接線的牢固可靠以及接線整齊美觀而且更換方便。主控板安裝在具有屏蔽功能的密封敷鋁鋅鋼板箱內，能有效防止EMC和EMI的干擾以及對主控板的防潮防濕保護。
4、采用瞬時電壓波形控制技術
SVF系列大功率變頻岸電電源設備采用我司最新研發成功的瞬時電壓波形控制技術，是目前大功率變頻電源行業在輸出電壓穩壓控制技術方面的重大技術進步。該技術顛覆了傳統采用輸出電壓有效值反饋穩壓控制方式，大大提升了輸出電壓的變化響應速度以及動靜態的輸出電壓穩定度，在空載或較穩定的負荷情況下電壓波動≤0.5V；在100％負荷突加突減沖擊性負荷時輸出電壓的暫升暫降值≤3％，并且在0.5個基波周期內恢復到額定輸出電壓值。滿足我國最嚴格的公眾大電網電壓暫升暫降值≤4％的國家標準規定。這些性能指標是任何采用輸出電壓有效值反饋穩壓控制方式的變頻電源都不能達到的。對于負荷設備中需經常起動大功率電動機或負荷設備中有較大的非線性整流負載，采用瞬時電壓波形控制技術可大大提高變頻電源的輸出電能質量，提升變頻電源起動大功率電動機的能力以及有效防止負荷設備中對電壓波動敏感的精密電器設備發生誤動作。 
5、采用SVPWM空間矢量脈寬調制技術
?? SVPWM空間矢量脈寬調制技術是目前最新的三相逆變器脈寬調制生成算法技術，較傳統的SPWM正弦脈寬調制技術大大簡化了控制算法提高了控制速度和精度。在驅動波形方面，SVPWM空間矢量脈寬調制等于SPWM正弦脈寬調制注入了三次諧波，形成馬鞍狀的驅動波形。從而減少輸出電壓的諧波分量以及減小功率開關器件的損耗和發熱。另外最大的差別是：采用SVPWM脈寬調制技術的三相逆變器輸出線電壓的基波最大值等于直流母線電壓值，而采用SPWM調制技術的三相逆變器輸出線電壓的基波最大值僅為直流母線電壓的85％，從而提高了直流母線電壓的利用率達15％。變頻電源輸出電壓波形在不失真的情況下可有更高的輸出電壓以及更寬的調壓范圍。是目前效率最高、性能最好的三相PWM生成算法。
6、采用逆變器輸出端三階正弦濾波技術
?? SVF系列大功率變頻岸電電源設備采用我司專有的逆變器輸出端三階正弦濾波技術。目前在逆變電源正弦濾波技術方面主要有兩種不同的方式：一種是仿效小功率UPS電源采用輸出變壓器內置電抗繞組的一階正弦濾波器的方式；另一種是針對大功率逆變電源的應用以及沖擊性用電負荷特性而特別設計的逆變器輸出端三階正弦濾波器方式。該方式最大的特點是外置三相獨立正弦濾波電抗器，正弦濾波電抗器和濾波電容與輸出變壓器組成三階低通正弦濾波器。該正弦濾波方式具有如下特點：
（1）正弦濾波器具有較低的輸出阻抗。由于正弦濾波電抗器采用外置安裝而且三相獨立濾波，正弦濾波器與輸出變壓器形成兩個各自獨立的系統，正弦濾波器的濾波電抗器和正弦濾波電容可靈活設計，串聯在主電路的正弦濾波電抗器可采用較小電感量的設計，降低正弦濾波器的短路阻抗，從而減少正弦濾波器的壓降以及沖擊性大電流引起輸出電壓暫升暫降波動的影響。 提升起動大功率電動機及帶復雜負荷的能力。
（2）逆變器輸出的PWM（脈寬調制）電壓方波經外置的正弦濾波器已變成純正的正弦波，輸出變壓器的輸入電壓波形已是正弦波形，所以輸出變壓器可選用通用型低短路阻抗變壓器，變壓器的短路阻抗可低于3％。與一階正弦濾波方式所采用的輸出變壓器內置電抗繞組的雙鐵芯濾波專用變壓器形式相比，通用型低短路阻抗變壓器的短路阻抗遠低于內置電抗繞組的雙鐵芯濾波專用變壓器，（注：內置電抗繞組的雙鐵芯濾波專用變壓器的短路阻抗在15％左右）從而大大降低變頻岸電電源整個輸出回路的阻抗。另外，輸出變壓器不參與濾波僅起到變壓和隔離的作用，輸出變壓器的噪音和溫升較低與普通變壓器一樣。而內置電抗繞組的輸出變壓器的主要作用是濾波，變壓器的噪音和溫升極高，空載時變壓器溫度達120℃以上，對變壓器的壽命產生極大的影響。
（3）由于濾波器采用外置獨立濾波形式，濾波電抗器的熱量很容易通過自身散熱或強制風冷散熱得到很好的控制。而采用變壓器內置電抗繞組的濾波形式，濾波電抗繞組的熱量與變壓器產生的熱量疊加在一起，而且該類變壓器結構相應復雜和體積相應較大，即使用強力的散熱風機也很難降低變壓器的溫度。特別在較大的輸出功率容量時，該類變壓器由于溫升過高容易造成變壓器燒毀。所以內置電抗繞組的濾波形式僅適合于小功率低成本的應用場合，不適合大功率變頻岸電電源的使用場合。
（4）濾波電抗器和濾波電容與輸出變壓器或輸出電抗器組成三階低通正弦濾波器，能有效消除逆變器輸出的高頻du／dt尖峰毛刺電壓，對逆變器輸出的PWM電壓方波濾波效果較好，提升輸出電壓的電源質量。而內置電抗繞組的濾波輸出變壓器與輸出端并聯電容只能組成一階低通正弦濾波器，對逆變器輸出的高頻du／dt尖峰毛刺電壓不能有效消除，濾波效果較差，如要達到滿意的濾波效果則需很大的漏感電抗而造成輸出阻抗很大，當有較大的沖擊性負荷時輸出電壓產生較大的暫升暫降電壓波動。另外，由于濾波電容與變壓器輸出端并聯，當負荷設備中有較大的諧波電流時很容易造成濾波電容過載而經常燒毀，經常燒毀濾波電容是該濾波形式難以解決的通病。而三階低通正弦濾波器的濾波電容與輸出變壓器的輸入端連接，負荷端的諧波電流經變壓器隔離后對濾波電容影響甚微，濾波電容絕不會發生損壞現象，從而確保正弦濾波器具有極高的可靠性。
?? 雖然內置電抗繞組輸出變壓器輸出端并聯電容的一階正弦濾波方式有輸出阻抗高、變壓器溫升高、濾波電容較易燒毀等的缺點，但由于一階正弦濾波器制作容易和成本較低，國內同類產品還是較多采用該濾波方式。在實際使用過程中都會不同情度發生上述問題，給用戶帶來較大的損失和煩惱。而采用濾波電抗器外置三相獨立濾波的逆變器輸出端三階正弦濾波技術可徹底解決上述問題。縱觀我司多年來采用逆變器輸出端三階正弦濾波技術所生產的大功率變頻電源設備，沒有發生任何濾波電容燒毀或輸出變壓器高溫發熱現象，得到廣大專業客戶好評。所以對于高性能高可靠性的大功率變頻電源設備不能采用僅適合小功率應用場合的內置電抗繞組輸出變壓器輸出端并聯電容的一階正弦濾波方式。特別對于用電負荷較復雜、需要經常起動大功率電動機和對電能質量要求較高的大功率船舶岸電電源的應用場合，更應采用性能更好和可靠性更高的三階正弦濾波方式。雖然三階正弦濾波方式所需的元器件相應較多并且成本較高，但該濾波方式可確保變頻電源設備的可靠性以及更好的輸出電源質量，特別能消除輸出變壓器高溫發熱的現象，確保價格較為昂貴的大功率輸出變壓器安全運行是非常必要的和至關重要的。
7、無主自適應、模塊驅動信號主從同步并聯技術
采用多套變頻岸電電源設備并聯運行可實現超大功率容量供電和冗余供電，大大提高變頻岸電電源供電系統的靈活性和可靠性。我司生產的SVF系列變頻岸電電源設備采用目前最新研發的無主自適應同步并聯技術和模塊驅動信號主從同步并聯技術，實現多套變頻岸電電源設備無環流可靠并聯運行并且各套變頻岸電電源設備輸出功率負荷分配完全一致的大功率變頻電源并聯運行技術難題的突破，客戶可根據需要極其方便地進行多套SVF系列變頻岸電電源設備并聯運行或單臺獨立運行。
安利SVF系列大功率變頻電源并聯系統特點：
8、大風量強制風冷散熱技術及柜體防塵保護技術
室內式大功率變頻電源設備除需對主電路結構、逆變模塊、主控制板等主要部件進行認真的選型設計外，還需對變頻電源設備的散熱系統及機柜的防護等級進行重點的設計。因為大功率變頻電源設備在大負荷輸出時其逆變模塊、輸入輸出變壓器、正弦濾波器等部件會發出大量的熱量，需通過大風量風機吸入柜外的室內冷卻空氣對柜內發熱設備進行強制風冷散熱，并且需將柜內的散熱空氣通過風機向柜外排出形成大風量空氣循環散熱系統。由于室內式大功率變頻電源設備需要大風量的空氣循環散熱，所以給柜體防護等級的設計帶來一定的難度和更高的要求。如果柜體防護等級設計過高，則會大幅降低柜體的循環風量而且灰塵很容易堵塞過濾網造成設備散熱效果差。一般情況下對于大風量循環散熱柜體防護等級設計遵循如下規則：
SVF系列大功率室內式船用變頻岸電電源設備技術參數
SVF系列大功率室內式船用變頻岸電電源設備型號說明
訂貨基本數據
選用安利船用變頻岸電電源產品時請提供如下數據資料，我司免費為閣下提供詳盡的產品方案、報價等售前服務。
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