共模電壓技術(shù)

1、一、專利核心技術(shù)1、IGBT直接串聯(lián)技術(shù)高速功率可關(guān)斷器件，特別是IGBT直接串聯(lián)，有效解決了動靜態(tài)均壓、均流、同步開關(guān)斷的問題，使真正無輸入、輸出變壓 器的高壓變頻器成為現(xiàn)實(shí)。這不僅減少了變頻器的體積和重量，更大大提高了變頻器的性能和效率。目前，世界其它變頻器廠家均未生產(chǎn)出IGBT直接串聯(lián)的高壓變頻器。原因在于許多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為：IGBT是不能串聯(lián)的，因 為IGBT的開關(guān)時間極短，很難保證所有串聯(lián)的管子能同時開關(guān)，這就會使系統(tǒng)電壓全部加在晚開的管子上導(dǎo)致管子燒掉。這一世 界性的難題已經(jīng)被我們率先解決。IGBT直接串聯(lián)技術(shù)不僅是高壓變頻領(lǐng)域革命性的突破，而且對柔性輸電系統(tǒng)、無功補(bǔ)償、有源 濾波、

2、電網(wǎng)穩(wěn)壓、潮流控制、直流輸電等整個電力電子領(lǐng)域，都具有劃時代的偉大意義。2、直接速度控制技術(shù)以直接速度控制（DSC）為核心電機(jī)控制技術(shù)，是繼V/F、轉(zhuǎn)差頻率補(bǔ)償、矢量控制、DTC之后的全新技術(shù)。DSC技術(shù)以電 機(jī)定子磁通和轉(zhuǎn)速為主機(jī)控制變量，無需在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝脈沖編碼器來反饋轉(zhuǎn)子位置信號，就能實(shí)現(xiàn)精確的速度和轉(zhuǎn)矩的控制。利用DSC技術(shù)，可使電機(jī)在零速時產(chǎn)生滿載轉(zhuǎn)矩，動態(tài)響應(yīng)速度高，魯棒性超過以往任何一種電機(jī)控制技術(shù)。3、抗共模電壓技術(shù)在高壓變頻領(lǐng)域，共模電壓是必須解決的關(guān)鍵問題之一，它影響電機(jī)的絕緣，對外產(chǎn)生干擾，特別是對長輸線設(shè)備?？构材ｋ?壓技術(shù)根據(jù)共模電壓產(chǎn)生的機(jī)理，采取“堵和疏”的

3、辦法，將共模電壓消滅在變頻器內(nèi)部?？构材ｋ妷杭夹g(shù)使高壓變頻器徹底去掉變壓器得以最終實(shí)現(xiàn)，并對電機(jī)無特殊的絕緣要求。4、正弦波技術(shù)高壓電機(jī)對變頻器的輸出電壓波形有嚴(yán)格的要求，是業(yè)內(nèi)人士都知道的常識。正弦波技術(shù)一是從優(yōu)化PWM波形入手，二是利 用自己研制的特種濾波器，在波形發(fā)生、濾波材料等方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，使輸出電壓的諧波失真小于3%。利用正弦波技術(shù)，可使變頻器適用于任何交流電機(jī)，而無距離限制的要求。同時還能提高功率因數(shù)，降低對電網(wǎng)的干擾。根據(jù)電源及負(fù)載的情況，輸入端可用多種不同的配置，以符合IEEE519-92的要求?？蓾M足四象限快速加、減速等場合的應(yīng)用要求。二、高壓變頻器原理框圖1、風(fēng)機(jī)水泵專

4、用高壓變頻器2、通用機(jī)械型高壓變頻器IGBT直辨林旎制剜觥兢IS房而3、提升類四象限高壓變頻器4、低諧波高功率因數(shù)變頻器三、性能特點(diǎn)1、直接速度控制（DSC）火響應(yīng)速度快，轉(zhuǎn)矩脈動小，轉(zhuǎn)速精度高。大對電機(jī)動態(tài)參數(shù)高速辨識，具有轉(zhuǎn)矩自修正功能，運(yùn)行參數(shù)不受轉(zhuǎn)子溫度影響。大克服了在電機(jī)低速運(yùn)行時，矢量控制（轉(zhuǎn)速精度高但轉(zhuǎn)矩小，且運(yùn)行參數(shù)受轉(zhuǎn)子溫度影響）和直接轉(zhuǎn)矩控制（轉(zhuǎn)矩大但轉(zhuǎn)速 精度低，且轉(zhuǎn)矩脈動大）的不足之處。大能在微妙級內(nèi)檢測出全程電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，無需啟動延時。大零轉(zhuǎn)速下，不需速度反饋就能使電機(jī)產(chǎn)生二倍以上的高轉(zhuǎn)矩。大采用高速運(yùn)行的速度數(shù)字信號處理器，對電機(jī)狀態(tài)的更換計算可達(dá)四萬次/秒，從而

5、對負(fù)載突變或電源干擾所引起的動態(tài)變 化做出迅速反應(yīng)。2、對電網(wǎng)電壓波動及負(fù)載變化力矩高速修正火經(jīng)與直流端大型儲能電容相結(jié)合，可以將電機(jī)有功/無功能量轉(zhuǎn)換，自調(diào)整響應(yīng)周期極短，可承受30%的電網(wǎng)電壓波動。大對階躍變化負(fù)載，能迅速提供階躍變化力矩。3、模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計大每個功率單元都是相同的，并安裝在可抽出的機(jī)架上，調(diào)換單元只需十五分鐘。大模塊化設(shè)計使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分緊湊，使用、維護(hù)時具有簡單、方便、快捷的特點(diǎn)。大在不中斷運(yùn)行的情況下，可在半小時內(nèi)完成風(fēng)扇更換。大不必使用特殊工具，只需五分鐘即可完成IGBT功率模塊的更換?；鸸饫w觸發(fā)裝置、控制板及調(diào)制解調(diào)器接口卡均為可插式結(jié)構(gòu)。4、瞬時掉電延續(xù)運(yùn)行或再

6、啟動火500ms內(nèi)電網(wǎng)掉電，能維持正常運(yùn)行狀態(tài)。大2s內(nèi)電網(wǎng)掉電或來電，能自動跟蹤轉(zhuǎn)速再啟動。大掉電時間大于2s時，自動跳閘保護(hù)。5、環(huán)境溫度過高或電機(jī)過熱時進(jìn)行實(shí)時保護(hù)火在風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的使用中，若環(huán)境溫度過高，變頻器會自動降低負(fù)荷，以保持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。大設(shè)有電機(jī)過熱保護(hù)端口，可對電機(jī)溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控并采取保護(hù)措施。6、高效率火系統(tǒng)效率可達(dá)到98%以上。大具有完善的磁通化模式，使電機(jī)的磁通自動與負(fù)載相對應(yīng)，保證了高效率。針對不同的負(fù)載點(diǎn)，磁通優(yōu)化可使電機(jī)和傳動系 統(tǒng)整體效率提高1%-10%。大DK系列高壓變頻器的效率遠(yuǎn)超其它變頻系統(tǒng)，因?yàn)槠渌冾l系統(tǒng)的效率計算，往往還要扣除變壓器、無功補(bǔ)償

7、裝置或諧波 濾波器等的損失。6、完美正弦波形火采用優(yōu)化的脈寬調(diào)制設(shè)計，使其無需外加任何輸出濾波裝置，從本質(zhì)上就能提供完美正弦輸出波形。大PWM開關(guān)模式消弱了所有流向電機(jī)的諧波，特別是在低頻工作段。在高頻工作段，通過PWM與內(nèi)置微型電容器的相互配 合，可將諧波進(jìn)一步消除。大可在整個速度和負(fù)載范圍內(nèi)輸出正弦電壓、電流波形，即使在低速時也一樣，不像其它常見變頻器只能在滿速時產(chǎn)生近似的 正弦波形。輸入電流波形輸入電壓波形7、高質(zhì)量的功率輸出火高質(zhì)量的功率輸出適用于普通的標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)電機(jī)和同步電機(jī)，且電機(jī)無需降容運(yùn)行。大由于開關(guān)狀態(tài)是分別確定的，沒有固定的開關(guān)頻率，因而不會產(chǎn)生使用普通PWM技術(shù)的交流傳動裝

8、置中普遍存在的共振現(xiàn) 象。使電機(jī)運(yùn)行安靜平穩(wěn)，噪音甚至比工頻運(yùn)行時還要小。大多數(shù)變頻器因開關(guān)頻率高及耦合電容的作用，將限制電要電纜的長度。DK系列高壓變頻器對電纜長度無任何約束，其對電 機(jī)的有效控制距離可達(dá)十五公里以上。8、強(qiáng)大的過載能力火正常方式運(yùn)行時，每十分鐘允許10%短時進(jìn)載一分鐘；重載方式運(yùn)行時，每十分鐘允許50%短時過載一分鐘。大風(fēng)機(jī)水泵專用高壓變頻器：過載能力為120%，150%時立即保護(hù)。大通用機(jī)械型高壓變頻器：過載能力為150%，200%時立即保護(hù)。大提升類四象限高壓變頻器：過載能力為200%以上，可選300%。大低諧波高功率因數(shù)變頻器：過載能力為150%。9、高功率因數(shù)火滿載

9、時PF大于0.97，全部調(diào)速范圍內(nèi)PF大于0.95。大低諧波高功率因數(shù)變頻器PF大于0.99。10、強(qiáng)大的保護(hù)功能火可提供過電流、短路、接地、輸入輸出斷相、過電壓、欠電壓保護(hù)。大可提供電機(jī)過熱、過載、失步保護(hù)，以及IGBT過熱保護(hù)。11、IGBT直接串聯(lián)高壓變頻器與以往幾種高壓變頻器的主要性能比較：序號12345變頻方案IGBT直接高壓單元多重化多電平多電平、多重化電流型電路結(jié)構(gòu)IGBT直接串聯(lián)IGBT低壓單相變頻器串 聯(lián)IGBT串聯(lián)、中心嵌位三電平單相變頻器串 聯(lián)SGCT或 SCR輸入變壓 器無需一切變壓器需極復(fù)雜的多繞組變壓器需十二脈沖變壓器需變壓器整流方式二極管或IGBT/PWM二極管二

10、極管SGCT或 SCR逆變器件IGBTIGBT 或 IGCTIGBTSGCT或 SCR輸出電壓1KV 13.8KV3KV 10KV3KV 4.16KV3KV 10KV整體性能好較好好差控制電路簡單復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜控制方式PWM二電平多重化PWMPWM三電平PWM六脈沖或十二脈 沖效率98%90% 96%96%96%體積小大較大大重量最輕最重重重適用范圍各種交流電機(jī)負(fù)載風(fēng)機(jī)、泵類一般傳動、風(fēng)機(jī)泵類風(fēng)機(jī)、泵類四、主要參數(shù)1、通用標(biāo)準(zhǔn)大 EN(IEC),ANSI,CSA,VDE,BS,CE,NEMA,UL,IEEE,GB。2、逆變器大二電平電壓輸出。大主要元素采用絕緣柵極半導(dǎo)體高速開關(guān)模塊(IGBT)和專用大型高壓脈沖儲能電容。3、輸入電源大頻率 45Hz75Hz，電壓 3KV、6KV、10KV。4、輸出電壓大0KV6KV, 0KV10KV, 0KV13.8KV。5、輸入整流器大標(biāo)準(zhǔn)：六脈沖加諧波濾波器。大可選：PFC校正，十二脈沖，PWM整流。6、輸出頻率大 0.5Hz 50Hz,0.5Hz 60Hz。大可選：0.5Hz120Hz。7、環(huán)境溫度*-10C+40C。大超過+40C時需要降容運(yùn)行。