交流電機(jī)變頻調(diào)速講座第二講靜止式變壓變頻器_圖文

1、 區(qū)間 , 一 一 加 根 據(jù)輸 出 電壓 波形的分 析 可 以概 一 , 偽 喜 粵 妻 杏 粵 粵 佑 叭 仇 、 括 中性點(diǎn) 箱位型 三 電平 的特點(diǎn) 如 下 逆變器 “ 區(qū) 間知 一 三 電平 逆變器 總是 在 一 一 粵 喜 冬 喜 一 一 。 “ 。 冬 。 或 一 的狀態(tài)間切 換 或反 之 開(kāi) , 區(qū)間 “, , “ 礴 一 一 一 關(guān)器 件所承 受的關(guān)斷 電壓 被 限 制在 直 杏 粵叭 粵 粵 粵 喜 佑 佑 “ “ 流中間回路電壓 的一 半 因此三 電平 逆變器 可 在一 定程 度上 解決中壓 大容 量 變頻器 電力 電子器 件耐壓不 夠 高的 區(qū)間 “, 。 一 喜 喜

2、喜 “ 。 一 “ 、 一 冬 委 “ 問(wèn)題 。 采用 , 的 組成三 電平 逆 變器 時(shí) 輸 出交流 電壓 最 高 可 達(dá) 區(qū)間 “ 竹 一 采用 的 時(shí) 。 中間直 一 朋 仇 仇 佑 粵 粵佑 要 粵 粵 要 “ 一 十 一 流電壓可 提高到 一 二 電平 “ 逆變器 輸 出的負(fù) , 圖 橋級(jí) 聯(lián) 式多 電 平 中壓 變頻 器 原理 圖 同理可 求得 相 另 一 半 周 期的 。 載相 電壓 為 種 電平 器 則可 有 而 三 電平 逆 變 以及 另外 兩 相 電壓 。 、 、 、 的 、 種 電平 , 各級(jí) 電平間的 波形 , 繪于 圖 一 、 、 中 圖 一 了 從 而 減少 了 幅

3、值變化相對(duì) 陽(yáng) 氏 相 間的線 電壓 波形 可由 卜 “ 朋 對(duì) 電動(dòng)機(jī)絕 緣的沖擊 二 電平 。 得到 逆 變器 輸 出的負(fù) , 載 線 電壓 為 種 電平 器 則有 種 電平 。 而三 電平 逆變 當(dāng) 開(kāi) 關(guān)頻 率 相 同 有較 大 改 時(shí) 善 , 可 使輸 出 電壓 波形 質(zhì) 反之 , 。 當(dāng)兩 種 逆 變器 輸 出允許有 時(shí) , 相 同的諧 波含 三 電平逆變器的 , 開(kāi) 關(guān)頻率 可 以低 一 些 下降 。 開(kāi)關(guān)損耗也 會(huì) 為 了進(jìn)一 步減少 諧波對(duì)電動(dòng)機(jī) , 的影響 一 般在 三 電平 逆變器的輸 出 , 端還 裝有濾波器 這樣就 可 用 普通 的 。 電動(dòng)機(jī) , 不 需要 降容使

4、用 在 三 電平逆變器 中 采 用 。 , 兩 個(gè)容量 相等的電容分壓 構(gòu)成中點(diǎn) 在 空載 情 況 下 , 中 點(diǎn) 電位 為 , , 但在 有負(fù)載 的情況 下 時(shí) 圖 一 當(dāng) 中點(diǎn)有 電流流過(guò) , , 會(huì)造成中點(diǎn)電位的變化 。 偏 離對(duì) 輸 出相 電壓 與線 電壓 波 形 稱 情 況 下 的琴 電位 形 的正 弦度 個(gè) 問(wèn)題 , 從而 影 響輸出波 相 電壓 波 形 是 由 種 以 直 流 回 路 電壓 為單 位的不 同 電壓值 組成的 多 , 這是 三 電平逆變器的一 。 可 以 通過(guò)控 制或改進(jìn)拓?fù)浣Y(jié) 橋級(jí)聯(lián)式 多電平 尸 階梯 波 士 這 種 電壓 值 是 , 士 號(hào) 、 構(gòu) 以抑 制中

5、性點(diǎn) 電位的偏 移 粵 。 。 、 士 魯 。 、 。 。 采用 。 控 變頻器 變頻器是 橋級(jí)聯(lián) 式多電平 一 類電壓源型 變頻器 制方式時(shí) 現(xiàn) , 還 將有 士 粵 的階梯 波出 由它向 。 級(jí)的 圖 中壓 交流 電動(dòng) 機(jī)供 電 變頻器 各相都 橋 級(jí) 聯(lián) 式 多 電平變 頻 器 主 電路結(jié) 構(gòu) 圖 由若 干 個(gè) 獨(dú) 立 的功 率 變 換單元 串聯(lián) 組 山 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 輸 出 電壓 采 用 多電平 移 相 式 制 , 控 同

6、一 相 中不 同 功 率單 元 的 , 三 角載 波互 差一 定的相位 以增加輸 七 提高 , 出 電壓 波形的階梯 等效 開(kāi) 關(guān)頻 率 圖 一 , 降低其 , 改善輸 出波形 輸出 , 變 頻器 的輸 出線 電壓 和相 電流 波 形 總諧波 電流失真基 本限制在 非常接近 理 想的正 弦波 。 以內(nèi) 因此生 產(chǎn) 這 類 中壓 變頻器 的一 些企業(yè) 在 廣告中號(hào) 圖中 、 成 , 如圖 一 所示 、 , 稱 是 完 美無(wú) 諧 波 一臺(tái) 。 “ ” 。 圖 一 給出了 、 一 , 、 、 、 分 別表 多 電平 變頻器 的輸 出線 電壓 示 串聯(lián) 在 單元 、 三 相 上 的 功率 變 換 ,

7、和 相 電流 的 波 形 三相 接 中性點(diǎn) 為 。 上 述 優(yōu) 良性能對(duì) 大 功率變頻器 來(lái) 每個(gè)功率變換單 元都 是 的低 壓 單 相 橋 逆變器 示 , , , 控制 一 說(shuō) 是 很 重 要的 。 除此 以外 , 變頻器 的 , 如圖 所 每個(gè)功率單 元 在結(jié) 構(gòu)上都是 一 致 的 做 成 同樣 的單 元 插 入 式結(jié)構(gòu) , 這時(shí) 只需要常規(guī)耐壓 的功率開(kāi) 關(guān) , 既 便于 器件 就能構(gòu)成中壓 輸出的變頻器 例 , 。 維修 便 。 , 儲(chǔ)存?zhèn)?品和 損 壞 時(shí)替換都很 方 , 如 , 若電動(dòng)機(jī)的額定 電壓 是 每相 當(dāng)一 個(gè) 功率單 元 出現(xiàn) 故 障時(shí) , 還 可 由 個(gè)額定輸 出 電壓

8、 為 卯 的功率單 元 串聯(lián)組成 輸出的總相電壓 額定值 為 只 二 , , , 可 以對(duì)該單 元采取 旁路措施 整 個(gè)變 。 頻器 仍可 降額 使 用 , 不 致停車 自從 線 電壓 為 。 世 紀(jì) 末 期 國(guó) 際 上 推出這 種 產(chǎn) 品 以 后 , 萬(wàn) 接近 , 此時(shí) 很 快 在 大 容 量 中高壓 風(fēng) 機(jī)水 泵節(jié) , 壓 的功率單元都側(cè) 氏 變頻器 這些功率 , 能 調(diào) 速傳動(dòng) 中獲得 推廣 近 年來(lái) 我 國(guó) , 單元應(yīng)能承 受 電機(jī)的額定電流 但它們 只 須提供 乃的電動(dòng)機(jī)額定相 電壓 和 一 些 企 業(yè) 也相繼 開(kāi) 發(fā) 出此 類變頻器 據(jù)統(tǒng)計(jì) , 國(guó) 內(nèi)此類 大 功率變頻器 的總 的

9、 電動(dòng)機(jī)額定功率 只 需要 耐壓 為 , 對(duì)于 的 , 的 電動(dòng)機(jī) 而且 不 需 銷售量 已達(dá) 約 臺(tái) 。 由 于 功率 單 元 采 用 二 極 管 整 流 器 能 , , 要器件的 串 并聯(lián) 圖 一 、 。 難 以 使 電機(jī) 有 四 象 限 運(yùn) 行 的 功 目前較 多用于 大功率風(fēng) 機(jī) 。 、 繪 出 了 橋 級(jí)聯(lián) 式 多 電平 , 水泵 , 變頻 器的 主 電路結(jié)構(gòu) 圖 用 多重 化 移相 變壓 器 輸 入 電源 采 的傳動(dòng) 系統(tǒng) 隨著控制 系統(tǒng) 的改進(jìn) 整 流器 , 共 用一 個(gè)初級(jí) 改用源端 引入 無(wú) 速度 , 繞組 組 , , 而 有 多 個(gè) 曲折 接 法 的 次 級(jí) 繞 傳感器 的 矢量 控 制技術(shù) 后 。 級(jí)聯(lián) 式 多 使各 功率 單 元 的電源 有 不 同 的相 形成 多重 化 聯(lián) 接 。 電平 大 容量 中壓 變頻器 正 在 向更 高性 能的領(lǐng)域 邁進(jìn) 位 關(guān)系 例如圖 的 多電平 變頻器 每 相有 個(gè) 功率單 元 串聯(lián) 時(shí) , 輸 入 變 壓 器 的 個(gè)次 級(jí) 繞 。 、 組與初 級(jí)繞 組 間 的相 位 關(guān) 系 分 別為超 前 。 、 超前 。 , 同相 位 、 滯后 。 和 滯后 三 相都 是 如 此 多 , 化 可 以 改替變壓 器 輸 人 側(cè) 的電流波 形 , 對(duì)電網(wǎng)的諧波污染小 , ,