变频与传动——高压变频器原理及应用

时间:2022-09-14 来源:本站

  华美注册多电平+多重化高压变频器。多电平+多重化高压变频器的本意是念处分高压IGBT的耐压有限的题目,但此种体例,不只增长了体例的纷乱性,况且下降了多重化冗余功能好和三电平组织简易的所长。因而此类变频器实践上并不成取。

  如图1所示,图中体例由电网高压直接经高压断途器进入变频器,通过高压二极管全桥整流、直流平波电抗器和电容滤波,再通过 逆变器举办逆变,加上正弦波滤波器,简易易行地实行高压变频输出,直接供应高压电动机。

  电机是工业分娩中要紧的耗电配置,高压大功率电动机的使用更为卓越,而这些配置大局部都存正在很大的节能潜力。是以鼎力兴盛高压大功率变频调速身手拥有期间的须要性和急切性。

  a)利用的功率单位及功率器件数目太多,6kV体例要利用150只功率器件(90只二极管,60只IGBT),装 置的体积太大,重量大,装配处所和基修投资成题目;

  e)因为体例中存正在着变压器,体例作用再降低禁止易实行;移相变压器中,6kV 三相6绕组×3(10kV时需12绕组×3)延边三角形接法,正在三相电压不均衡(实践上三相电压是不恐怕绝对均衡的)时,出现的内部环流,必将惹起内阻的 增长和电流的损耗,也相应的就酿成了变压器的铜损增大。此时,再加上变压器的铁芯的固有损耗,变压器的作用就会下降,也就影响了通盘高压变频器的作用。这 种情状正在越低于额定负荷运转时,越是明显。10kV时,变压器有近400个接头、近百根电缆。正在额定负荷时作用可达96%,但正在轻负荷时,作用低于90%。

  功率器件IGBT直接串联的二电平电压型 高压变频器是采用变频器已有的成熟身手,使用奇异而简易的担任身手得胜计划出的一种无输入输出变压器、IGBT直接串联逆变、输出作用达98%的高压调速体例。

  此类型变频器的功能价钱上风并不大,与其同时采用多电安宁多重化两种身手,还不如采用前面提到的高压IGBT的多重化变频器或者三电平变频器。

  目前,跟着当代电力电子身手和微电子身手的迅猛兴盛,高压大 功率变频调速安装继续地成熟起来,原本不断难于处分的高压题目,近年来通过器件串联或单位串联取得了很好的处分。其使用范畴和领域也越来越为广范,这为工矿企业高效、合理地诈骗能源(更加是电能)供给了身手先决前提。

  电流源型高压变频器是最早的产物,但平常电压型变频器来到的地方,它都被迫退出,由于正在经济上、身手上,它都昭彰处于劣势。

  倘若需求四象限运转,以及需求能量回馈的场所,或输入电源侧短途容量较幼时,也可采用如图3所示的PWM整流电途,使输入 电流也真正实行完好正弦波。

  该系列变频器采用守旧的电压型变频器组织。中性点钳位三电平PWM变频器的逆变部 分采用守旧的三电平体例,是以输出波形中会不成避免地出现比拟大的谐波分量,这是三电平逆变体例所固有的。因而正在变频器的输出侧务必摆设输出LC滤波器才 能用于平常的鼠笼型电机。同样因为谐波的原由,电动机的功率因数和作用、乃至寿命都邑受到肯定的影响,惟有正在额定工况点材干抵达最佳的作事状况,但跟着转速的低落,功率因数和作用都邑相应下降。

  功率器件直接串联的电流源型高压变频器是正在线途中串联大电感,再将SCR(或GTO、 SGCT等)开合速率较慢的功率器件直接串联而组成的。

  单位串联多重化电压源型高压变频器诈骗低压单相变频器串联,填充功率器件IGBT的耐压才华的亏折。所谓多重化,即是每相由几个低压功率单位串联构成,各功率单位由一个多绕组的移相远隔变压器供电,用高速微统治器实行担任和以光导纤维远隔驱动。但其存正在以下短处:

  这种体例固然利用功率器件少、易于担任电流,然而没有真正处分高压功率器 件的串联题目。由于纵然功率器件闪现打击,因为大电感的限流用意,di/dt受到束缚,功率器件虽不易损坏,但带来的题目是对电网污染重要、功率因数低。而且电流源型高压变频器对电网电压及电机负载的变动敏锐,无法做成真正的通用型产物。

  c)一个单位损坏时,单位可旁途,但此时输出电压不均衡核心点的电压是浮动的,酿成电压、电流不均衡,从而谐波也相应的增大,委曲运转时终 究会导致电动机的损坏;