Високоволтов инвертор за постояннотокова електрическа енергия от Zhuhai Jiuyuan, 400 kW, оптимизира захранването с електрическа енергия при ударни натоварвания за пилотни машини. Постига 44 % намаление на разхода на гориво и има висока способност за претоварване за строителни операции по забиване на пилоти.
Персонализираният 400 kW високоволтов постояннотоков инвертор на Zhuhai Jiuyuan за копаещи машини е влязъл в комерсиална експлоатация и успешно е извършил 500 фундаментни пилони със стабилна производителност и високо ниво на удовлетвореност от страна на клиентите.
Копаещите машини са класически примери на ударни натоварвания – при всеки удар мигновено се изисква повече от двойна номинална мощност. При конвенционалните решения дизеловият генератор трябва да бъде проектиран с наднормена мощност (напр. 600 kW), за да може да поеме върховете, което води до работа на генератора при ниско натоварване и лоша ефективност през по-голямата част от цикъла и значителна загуба на гориво.
Разработихме интелигентна дизел-електрична система за оптимизиране на горивната ефективност състои се от: дизелов генератор + литиево-йонна батерийна система + високоволтова DC инверторна система с мощност 400 kW. Инверторът преобразува постоянното напрежение от батерийната система (DC 630–800 V, номинално 740 V) чрез IGBT преобразуване на мощността, LC филтриране и външен изолационен трансформатор (делта/звезда, номинална мощност 402,68 kW), за да осигури трите фази AC 380 V с четири жици за купувача. Чрез CAN комуникация системата координира в реално време изхода на генератора и батерията: батерията доставя висока мигновена мощност по време на удари, докато генераторът я презарежда по време на паузите – така се изглажда върховете и се попълват спадовете, като дизеловият двигател винаги работи в оптималната зона за разход на гориво. Междувременно ефективността на AC-DC преобразуването на инвертора достига 99.24%(при честота на превключване 4,2 kHz, температура в съединението 120 °C / температура на околната среда 40 °C), което минимизира електрическите загуби.

Този иновативен дизайн рязко намалява необходимата мощност на дизеловия генератор – от 600 kW до 400 kW, като се планира допълнително намаляване до 250 kW – и значително подобрява използването на гориво. Измерените данни показват с 44 % по-ниско общо потребление на гориво , заедно с намален шум и въглеродни емисии. Бързият отговор на батерията ефективно стабилизира колебанията на напрежението, осигурявайки гладки и непрекъснати операции при забиване. Решението успешно преодолява предизвикателството за съгласуване на енергията при ударни натоварвания и предлага възпроизводим, високо ефективен модел за зелено модернизиране на тежка техника – осигурявайки както икономически, така и екологични ползи.
Издръжливост при претоварване: 120 % натоварване в продължение на ≥600 s, 150 % за 60 s, 200 % за 1 s – идеално съгласувано с характеристиките на ударните натоварвания при пилотни установки, което далеч надвишава възможностите на обикновените инвертори.
Широк диапазон на входно постоянно напрежение: DC 630 V – 790 V (макс. 800 V, мин. 630 V, номинално 740 V), съвместим с основните платформи за напрежение на литиево-йонни батерии. Макс. ток в постояннотоковата шина: 540 A; номинален изходен ток на инвертора: 626 A (линейно напрежение от страна на преобразувателя: 371,29 V, фазово напрежение: 214,37 V); ток през един IGBT: 208,71 A; индуктивност на трите фази: 0,1417 mH; ток през реактора: 626,14 A – напълно отговаря на изискванията за висока мощност.
Изход с висока точност: Номинално линейно напрежение от звездената страна: 380 V, изходно напрежение: 370 V ± 5 V (точност в стационарно състояние ±1,3 %), честота: 50 Hz ± 0,1 Hz, изкривяване на формата на вълната ≤ 3 % – изпълнява изискванията за двигатели за забиване и периферно оборудване.
Комплексна защита: Защита при прекомерно/недостатъчно входно напрежение, аларма при обратна полярност, претоварване/късо съединение на изхода, прекомерна температура (защита при температура на топлоотвода > 85 °C), загуба на фаза и защита при прекомерна/недостатъчна честота осигуряват безопасността на оборудването.
Компактна заетост: Широчина на шкафа ≤1 м, дълбочина ≤1 м, височина ≤2 м; кабели отдолу навътре/навън, въздушен поток отпред назад с изпускане отгоре, интелигентно принудително охлаждане — удобно за вътрешна инсталация. 
Данните от мястото показват, че при системата „генератор 400 kW + енергиен склад“ средното горивно потребление на колона е само 200 литра — в сравнение с 360 литра при използване на самостоятелен генератор 600 kW, спестявайки 160 литра на колона, т.е. 44% намаление . При общо около 800 колони прогнозираната спестена дизелова горива достига 128 000 литра , което се равнява на повече от 850 000 юана в директните спестявания за гориво.
Ръководителят на строителната площадка добави: „Щом пристигне генераторът от 250 kW, ще изпробваме още няколко купчини за сравнение. Разходът на гориво варира при различни геоложки условия – 200 литра е нашата текуща средна стойност.“
Като следваща стъпка проектът ще намали допълнително генератора от 400 kW на 250 kW, за да се провери съвместимостта на системата и ефективността ѝ в спестяване на гориво при още по-малка мощност, което потенциално може да намали разходите за оборудване и въглеродния отпечатък още повече.
Всеки инвертор минава през изпитание под пълна натовареност преди доставка, като се предоставят изпитателни доклади. Приемането на място включва проверка на точността на регулирането на изходното напрежение при екстремни стойности на входното DC напрежение (630 V и 790 V), както и реално претоварване 150 % в продължение на 60 секунди — което гарантира устойчива работа в сурови строителни условия. Досега оборудването е работило непрекъснато повече от 500 цикъла с постоянна стабилност, което напълно демонстрира зрелостта и надеждността на решението.
Zhuhai Jiuyuan продължава да се ангажира с предоставяне на персонализирани решения за силова електроника с висока надеждност и висока ефективност за тежки строителни проекти, минно дело, аварийно захранване и други приложения с висока мощност и ударни натоварвания. Свържете се с нас за допълнителни технически данни или за организиране на посещение на обект.
Zhuhai Jiuyuan Power Electric Co., Ltd. – Захранване на по-умна и по-екологична тежка индустрия.