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高压变频器的工作原理与性能特点
来源:转载 点击数:1980次 更新时间:2015-04-29 20:17:45


高压变频器的工作原理与性能特点

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不?#31995;?#25104;熟起来,原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。

一、高压变频器的基本构成:

1、高压变频器的构成: 内部是由十八个相同的单元模块构成,每六个模块为一组,?#30452;?#23545;应高压回路的三相,单元供电由移相切分变压器进行供电。

2、功率单元构成: 功率单元是一种单相桥式变换器,由输入切分变压器的副边绕组供电。经整流、滤波后由4个IGBT以PWM方法进行控制,产生设定的频率波形。变频器中所有的功率单元,电路的拓扑结构相同,实?#24515;?#22359;化的设计。其控制通过光纤发送。来自主控制器的控制光信号,经光/电转换,送到控制信号处理器,由控?#39057;?#36335;处理器?#37038;?#21040;相应的指令后,发出相应设的IGBT的驱动信号,驱动电?#26041;?#21040;相应的驱动信号后,发出相应的驱动电压送到IGBT控制极,操作IGBT关断和开通,输出相应波形。功率单元中的状态信息将被收集到应答信号电路中进行处理,集中后经电/光转换器变换,以光信号向主控制器发送。

二、高压变频器运行原理:

高压变频器的每个功率单元相当于一个三电平的二相输出的低压变频器,通过叠加成为高压三相交流电,变频器中点与电动机中性点不连接,

变频器输出?#23548;?#19978;为线电压,由A相和B相输出电压产生的UAB输出线电压可达6000V,为25阶梯波。如下图所示,为输出的线电压和相电压的阶梯波形,UAB不仅具有正弦波形而且台?#36164;?#20063;成?#23545;?#21152;,因而谐波成分及dV/dt均较小。

三、多电平单元串联叠加高压变频器在运行:

将输入的工频的三相高压交流电转化为可以进行频率可调节的三相交流电,其电压和频率按照V/F的设定进行相应的调节,保持电机在不同的频率下运行,而定子磁心中的主磁通保持在额定水准,提高电机的转换效率。 在变频器输入侧,由于变频器多个副边绕组的均匀位移,如6KV输出时共有+250、+150、+50、-50、-150、-250共6种绕组,变频器原边电流中对应的电流成分也相互均匀位移,构成等效36脉动整流线路,变流转换产生的谐波都相互抵消,湮灭。工作时的功率因数达0.95以上,不需要附加电源滤波器或功率因数补偿装置,也?#25442;?#19982;现有的补偿电容装置发生谐振,对同一电网上运行的电气设备没有任何干扰。



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