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ABB DKTFM418B 3BHB015651P0001

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ABB DKTFM418B 3BHB015651P0001 是ABB公司ACS 800系列工业变频驱动系统中的一款关键功率模块,具体为“有源整流单元”或“再生式整流/回馈单元”。它不仅是将电网交流电转换为直流电的“电源前端”,更是一个能量双向流动的智能网关,能够将电机在制动或下放负载时产生的再生电能,高质量地回馈至电网,实现显著的节能效果。

应用场景:

在大型港口集装箱岸桥的起升机构中,当满载数十吨的集装箱下降时,驱动电机处于发电状态,产生大量的再生电能。若使用传统二极管整流或制动电阻方案,这部分能量将以热能形式白白耗散,不仅效率低下,还需庞大的散热系统。某港口为其新一代岸桥的起升驱动选配了ABB ACS 800多传动系统,其前端采用了DKTFM418B有源整流单元。当吊具下放时,DKTFM418B能精准地将电机产生的再生电能,逆变为与电网同频同相的交流电,平稳地回馈到港口电网,供其他设备(如照明、空调)使用。单台岸桥由此实现的年节电量超过20万度,同时彻底取消了笨重的制动电阻柜,解决了高能耗与散热难题,实现了绿色、高效的港口运营。

核心参数速览:

主要参数
数值/说明
产品型号
DKTFM418B (订货号:3BHB015651P0001)
制造商
ABB Ltd.
产品类别
有源整流/回馈单元 (用于ACS 800系列多传动)
额定功率
约为 55 kW (具体需参考完整技术手册,匹配系统设计)
输入电源
3相, 380-415V AC (±10%), 50/60 Hz
输出直流电压
510-620 V DC (稳定直流母线电压)
拓扑结构
IGBT有源前端, PWM整流, 四象限运行
功率因数
接近 1.0 (可调), 极大减少无功损耗, 无需功率因数补偿柜
谐波抑制
极低的输入电流谐波 (THDi < 5%), 满足IEEE 519等严苛标准
控制方式
采用DTC(直接转矩控制)理念的先进PWM控制, 实现快速动态响应
通信与接口
通过DriveAP光纤与ACS 800逆变单元通信, 集成到传动控制系统
保护功能
过流、过压、欠压、过热、接地故障、电网失电等全面保护
冷却方式
强制风冷 (集成风扇)
安装方式
模块化设计, 可并排安装于公共直流母线上

技术原理与创新价值:

  • 创新点1:基于IGBT的四象限有源整流技术
    与传统二极管或晶闸管整流器只能单向传递能量不同,DKTFM418B采用与逆变器同等级的全控型IGBT功率器件构成有源前端。通过高速PWM控制,它不仅能实现近乎完美的正弦波输入电流,还能控制能量的双向流动。当直流母线电压因再生能量而升高时,它能立即反向工作,将直流电“逆变”回电网,实现了真正的“再生制动”。
  • 创新点2:接近单位的功率因数与极低谐波
    该模块通过其先进的控制算法,使输入电流波形始终紧跟输入电压波形,从而实现接近1.0的功率因数。同时,其输入电流总谐波畸变率可低至3-5%,远优于国家标准。这意味着用户无需额外投资昂贵的无功补偿柜和大型谐波滤波器,既节省了空间和成本,又避免了对电网的污染,是“电网友好型”驱动的典范。
  • 创新点3:公共直流母线架构的核心支柱
    DKTFM418B是构建ACS 800多传动公共直流母线系统的理想选择。一台DKTFM418B可以为多条直流母线上的多个逆变单元(如驱动不同电机的ACS 800逆变模块)提供稳定、共享的直流电源。当一个电机处于制动状态时,其产生的再生能量可通过公共直流母线直接被处于电动状态的其他电机利用,系统内循环,只有在整体再生时才向电网回馈,实现了传动群组内部的能量最优平衡,系统能效最大化。

应用案例与行业价值:

案例一:离心式压缩机在空分装置中的节能改造
某钢铁企业的空分制氧站,其原料空气离心压缩机在调节工况时,存在频繁的加/减速过程,传统液力耦合器+定速电机的方案效率低下。改造时,采用了一套由ABB DKTFM418B整流单元和ACS 800逆变单元构成的变频驱动系统。在压缩机减速时,巨大的惯性能量被转换为电能,通过DKTFM418B高效回馈电网。改造后,该压缩机年平均节电率达28%,年节约电费超过百万元。设备部长评价道:“DKTFM418B带来的不仅仅是变频调速的柔性,更关键的是它‘变废为宝’的能力。它将过去浪费在油温里的能量,变成了实实在在的电费节省,投资回收期远短于预期。”

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相关产品组合方案:

一套完整的、以DKTFM418B为前端的ACS 800多传动系统,通常包含以下协同组件:
  • ACS 800逆变单元模块(如R8i系列): 接收来自DKTFM418B的直流电,逆变为可变频变压的交流电以驱动电机,是系统的“执行手臂”。
  • 公共直流母线电容柜: 由DKTFM418B供电的直流配电与能量缓冲系统,连接所有整流与逆变单元。
  • 进线电抗器/滤波器: 尽管DKTFM418B自身谐波很低,但在某些极端电网条件下,可选配进线电抗器以提供额外保护。
  • DriveAP 光纤通信模块: 用于DKTFM418B与各逆变单元之间、以及与上层ACS 800控制器之间进行高速、可靠的数据交换。
  • ACS 800 控制盘(如NPPP-12C): 用于本地参数设置、启动/停止控制和状态监控的人机界面。
  • 制动单元/电阻(选配): 在回馈能量极大或电网无法吸收的极端情况下,作为DKTFM418B回馈功能的冗余或补充安全措施。
  • ABB Drive composer 软件: 用于对包含DKTFM418B在内的整个ACS 800系统进行工程配置、调试、监控和故障诊断的PC工具。
  • 冷却风扇与风道: 确保DKTFM418B及其他功率模块在额定温度下稳定运行。

安装维护与全周期支持:

ABB DKTFM418B的安装需由专业电工进行,必须严格遵循电气安全规范。安装位置应通风良好,留有足够散热空间。其与电网、直流母线及控制系统的连接必须准确无误。调试主要通过Drive composer软件完成,可进行参数优化和功能测试。日常维护的核心是定期清洁进风口和散热器上的灰尘,检查冷却风扇运转是否正常,并通过控制盘或软件监控模块温度、运行状态和故障记录。


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