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高壓變頻器的工作原理與性能特點
來源:轉載 點擊數:1798次 更新時間:2015-04-29 20:17:45


高壓變頻器的工作原理與性能特點

變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。隨著現代電力電子技術和微電子技術的迅猛發展,高壓大功率變頻調速裝置不斷地成熟起來,原來一直難于解決的高壓問題,近年來通過器件串聯或單元串聯得到了很好的解決。

一、高壓變頻器的基本構成:

1、高壓變頻器的構成: 內部是由十八個相同的單元模塊構成,每六個模塊為一組,分別對應高壓回路的三相,單元供電由移相切分變壓器進行供電。

2、功率單元構成: 功率單元是一種單相橋式變換器,由輸入切分變壓器的副邊繞組供電。經整流、濾波后由4個IGBT以PWM方法進行控制,產生設定的頻率波形。變頻器中所有的功率單元,電路的拓撲結構相同,實行模塊化的設計。其控制通過光纖發送。來自主控制器的控制光信號,經光/電轉換,送到控制信號處理器,由控制電路處理器接收到相應的指令后,發出相應設的IGBT的驅動信號,驅動電路接到相應的驅動信號后,發出相應的驅動電壓送到IGBT控制極,操作IGBT關斷和開通,輸出相應波形。功率單元中的狀態信息將被收集到應答信號電路中進行處理,集中后經電/光轉換器變換,以光信號向主控制器發送。

二、高壓變頻器運行原理:

高壓變頻器的每個功率單元相當于一個三電平的二相輸出的低壓變頻器,通過疊加成為高壓三相交流電,變頻器中點與電動機中性點不連接,

變頻器輸出實際上為線電壓,由A相和B相輸出電壓產生的UAB輸出線電壓可達6000V,為25階梯波。如下圖所示,為輸出的線電壓和相電壓的階梯波形,UAB不僅具有正弦波形而且臺階數也成倍增加,因而諧波成分及dV/dt均較小。

三、多電平單元串聯疊加高壓變頻器在運行:

將輸入的工頻的三相高壓交流電轉化為可以進行頻率可調節的三相交流電,其電壓和頻率按照V/F的設定進行相應的調節,保持電機在不同的頻率下運行,而定子磁心中的主磁通保持在額定水準,提高電機的轉換效率。 在變頻器輸入側,由于變頻器多個副邊繞組的均勻位移,如6KV輸出時共有+250、+150、+50、-50、-150、-250共6種繞組,變頻器原邊電流中對應的電流成分也相互均勻位移,構成等效36脈動整流線路,變流轉換產生的諧波都相互抵消,湮滅。工作時的功率因數達0.95以上,不需要附加電源濾波器或功率因數補償裝置,也不會與現有的補償電容裝置發生諧振,對同一電網上運行的電氣設備沒有任何干擾。



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