《高壓變頻器結(jié)構(gòu)原理》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、主講王兆義主辦單位：新疆博識通咨詢有限公司中國工業(yè)自動化培訓(xùn)網(wǎng)高壓變頻器應(yīng)用、維護(hù)與維修1第2章變頻器主電路分析一、本章基本內(nèi)容：1.高壓變頻器的電壓等級包括：電壓分類、中高壓的電壓級別2.常用高壓變頻器的電路結(jié)構(gòu)包括：功率單元串聯(lián)高壓變頻器、三電平高壓變頻器、直接高壓變頻器、交—交高壓變頻器二、要解決的問題解決高壓變頻器主電路的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)和工作原理，為應(yīng)用打基礎(chǔ)。第2章變頻器主電路分析2.1高壓變頻器分類按照我國電壓的劃分：低于1kV，稱為低壓；大于lkV、小于10kV,稱為中壓，10kV以上，稱為高壓。我國在工、民、建等方面常用的電壓等級為：220V、380V、3K

2、V、6KV、10KV；在煤炭、石油、各種礦床的開采業(yè)中，除了上述電壓等級之外，還有如下電壓等級：550V、690V（660V）、850V、1140V、1700V.變頻器在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，也就具有不同的電壓等級。第2章變頻器主電路分析我們習(xí)慣上把額定電壓為6kV或3kV的電動機(jī)稱為“高壓電動機(jī)”。在變頻器的結(jié)構(gòu)上，當(dāng)電壓超過了3KV，因?yàn)槭芄β势骷哪蛪合拗?，不得不通過器件的串聯(lián)等手段來應(yīng)對高電壓，所以3KV～lOkV的變頻器在結(jié)構(gòu)上就沒有本質(zhì)區(qū)別，人們習(xí)慣上將它們就統(tǒng)稱為高壓變頻器。高壓變頻器為了解決耐壓問題，提出了很多解決方案，使主電路有多種拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)。人們以拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)

3、來命名變頻器的名稱（如三電平、功率單元串聯(lián)、直接串聯(lián)等）。第2章變頻器主電路分析2.2功率單元串聯(lián)高壓變頻器2.2.1移相變壓器1.輸出繞組采用延邊三角型連接，使每組的相角不同，使不連續(xù)的整流電流互補(bǔ)，連續(xù)起來。解決整流造成的傳導(dǎo)干擾問題。2.輸出多組低電壓供功率單元串聯(lián)，解決管子耐壓不夠問題。第2章變頻器主電路分析3.延邊變壓器原理將二次繞組先作三角型聯(lián)接，然后在每個輸出端串聯(lián)上一個繞組，上圖為逆延聯(lián)接，串聯(lián)繞組和三角型聯(lián)接繞組同相位（見圖Ua1、Ua2）。由圖可見，改變串聯(lián)繞組和三角型聯(lián)接繞組電壓的大小，可改變θ的大小。通過逆延或順延的聯(lián)接方法，可得到相移。第2章

4、變頻器主電路分析多移相繞組反射到初級的電流波形第2章變頻器主電路分析2.2.2功率單元串聯(lián)為了解決輸出高壓問題，將多個功率單元串聯(lián)，根據(jù)不同輸出電壓的要求，選擇串聯(lián)的級數(shù)。該變頻器由5個耐壓為690V的功率單元組成6KV變頻器，相電壓為690V×5=3450V，線電壓為：第2章變頻器主電路分析2.2.3功率單元和旁路電路功率單元為三相輸入、單相輸出的交—直—交PWM型變頻結(jié)構(gòu)。將相鄰功率單元的輸出端串接起來，形成Y聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動機(jī)。旁路電路是當(dāng)功率單元失效后，自動將其短路，保證變頻器不間斷工作。第2章變頻器主電路分析采用功率單元串聯(lián)的形

5、式，因?yàn)槊總€單元上加的是自己的一組電壓，當(dāng)工作中出現(xiàn)了開通延時，也不會出現(xiàn)過壓問題，這是該電路的特點(diǎn)之一。第2章變頻器主電路分析1.功率單元工作原理1）整流將交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程叫做整流。VD1—VD6整流二極管，完成將交流電整成直流電的工作。整流原理：第2章變頻器主電路分析2）整流波形圖結(jié)論：a.相電流不連續(xù)b.整流電壓最大值為c.每個周期有6個波峰，電壓較平滑。d.整流電流不連續(xù)，本機(jī)通過移相整流來解決，其他機(jī)型通過星、角聯(lián)接、加入電抗器的方法等來消除。第2章變頻器主電路分析3）開關(guān)電路T1和T2、T3和T4交替工作，當(dāng)T1導(dǎo)通時，T4導(dǎo)通；當(dāng)T3導(dǎo)通時，T2導(dǎo)

6、通。如果該單元出現(xiàn)了問題，晶閘管T導(dǎo)通，L1、L2兩端短路。該單元被旁路。第2章變頻器主電路分析2.2.4輸出波形逆變器輸出采用多電平移相式PWM技術(shù)，同一相的功率單元輸出相同幅值和相位的基波電壓，但串聯(lián)各功率單元的載波之間互相錯開一定角度，實(shí)現(xiàn)多電平PWM，輸出電壓非常接近正弦波（輸出PWM波如圖所示）。該變頻器由于輸入輸出波形好，被人們稱為“完美無諧波變頻器”，有的資料中也稱為綠色變頻器。第2章變頻器主電路分析該變頻器由于采用了低壓IGBT，成本較低。6000V變頻器要用90只二極管，60只IGBT，設(shè)備體積大。該變頻器因?yàn)橛枚O管整流，不能4象限運(yùn)行，只能用在風(fēng)

7、機(jī)、水泵等簡單負(fù)載。如果整流部分采用回饋整流電路，可以用于軋鋼升降等具有回饋電能的場合，但成本大大增加。該變頻器由美國羅賓康公司研制，因?yàn)橹簧暾埩嗣绹鴮＠夹g(shù)已經(jīng)公開，我國利德華福、北京合康、山東風(fēng)光、英威騰等很多廠家都在生產(chǎn)。第2章變頻器主電路分析2.2.5具有回饋功能的功率單元串聯(lián)高壓變頻器1.電路為了電能回饋，整流電路由三相變?yōu)閱蜗啵儔浩鞯慕Y(jié)構(gòu)簡化。回饋電路采用和逆變電路相同的結(jié)構(gòu)，并在輸入端串入儲能電感L。該回饋電路在整流過程中，采用PWM整流方式，可以使輸入電流連續(xù)，消除對電網(wǎng)的傳導(dǎo)干擾。因此，變壓器可以不用移相結(jié)構(gòu)。功率單元第2章變頻