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中压变频技术动态与市场展望
发布时间:2017-12-05 10:41:07

沟通变频调速技能开展至今已有30多年的前史。由低压变频器构成的沟通调速体系,因其技能上的不断立异,使体系在功能上不断地完善,并在电气传动范畴应战直流调速体系,已得到了广泛的使用。现在,中压变频技能在发达国家现已老练,随着新的电力电子器材的不断出现,新的改换技能层出不穷,使得其得到愈加广泛的推广使用。中压大功率调速范畴选用沟通变频调速已是其开展的趋势。这是因为中压大功率(315kW以上)的沟通调速体系无论是在功能上,仍是在价格上都优于直流体系。中压变频技能泛指3kV、6kV、10kV三个电压等级范畴的变频技能。为完成对中压大功率沟通电动机的变频调速,人们提出了多种拓扑结构,比较有用并已产品化的中压变频器,按其主接线可分为交—交变频和交—直—交变频两大类。而交—直—交变频又可分为中—低—中办法、中—低办法及中—中办法。按中心直流滤波环节的不同,在交—直—交变频范畴中又可分为电流源型、三电平PWM电压源型(也称NeturalPointClamped中点嵌位)、单元串联多电平PWM电压源型。中压变频技能的迅速开展是建立在电力电子技能的立异、电力电子器材及材料的开发及器材制作工艺水平进步根底之上的,尤其是高压大容量GTO、IGBT、IGCT器材的成功开发,使中压大功率变频技能得以迅速开展,功能日益完善。
2中压变频技能
21交—交变频
    交—交变频是早期中压变频的首要办法,其作业原理决议了它只能作业在低频率(20Hz以下),适应于低转速大容量的电动机负载。因其主电路开关器材处于天然关断状况,不存在逼迫换流问题,所以第一代电力电子器材——晶闸管就能彻底满意它的要求。因为其技能老练,在国内开发研发也最多,现在在国内仍有必定的商场。 三相桥式交—交变频电路的每一相为反并联的可逆整流线路,只需操控信号按正弦规则改变,就能够得到近似正弦的输出波形。因为交—交变频电路实质上就是可逆整流线路,因而在直流可逆传动中的有环流、无环流等操控技能都能够选用。交—交变频使用电网电压来换流,因而它的输出电压是由电网电压
中压变频技能动态与商场展望
 在中压变频范畴交—直—交变频有多种拓扑结构,如中—低—中办法,其实质上仍是低压变频,只不过是从电网和电动机两端来看是高压。因其存在着中心低压环节,故有着电流大、结构杂乱、功率低、可靠性差等缺陷。该办法是中压变频技能开展中的一种由低压变频向中压变频过渡的办法。因为其开展较早,技能也比较老练,所以现在仍有广泛的使用,德国西门子、英国西枝来克公司的中压变频以此种技能为主。随着中压变频技能的开展,特别是新的大功率可关断器材的研发成功,中—低—中办法因为其本身的缺陷,在往后的开展中有被逐渐筛选的趋势。而直接中压变频办法,因没有中心的低压环节,结构上有着宽广的开展远景。
    以IGCT为主电路器材的ACS1000型中—中变频器的主电路如图1所示。从图中能够看到IGCT既不串联也不并联,并用两只IGCT替代传统的快速熔断器,其开断速度为传统快熔的1000倍,其逆变器也是三电平电路。因为选用IGCT,使该种结构的变频器的功能得以大幅度进步,IGCT在现在中压直接变频范畴是最具有立异性和宽广开展远景的电力电子器材。
交—直—交变频中的中—中办法,尽管具有损耗小、无降压与升压变压器等特色,但因为其发生很多的高次谐波,在使用中遭到必定的约束。单元串联多电平办法,因为它在谐波、功率和功率因数等方面的优势,在不要求四象限运行时有着较广泛的使用远景。而三电平操控因为具有以下特色,将成为往后变频技能开展的首要趋势。
1)选用三电平拓扑能有效地解决电力电子器材耐压不高的问题,因为每一个开关器材接受的关断电压仅为直流侧电压的一半,因而它适用于高电压大功率。
2)三电平拓扑单个桥能输出三种电平(+Ud/2、-Ud/2、0),线(相)电压有更多的阶梯来模仿正弦波,使得输出波形失真度削减,因而谐波大为削减。
3)多级电压阶梯波削减了du/dt,使对电机绕组绝缘冲击减小。
4)三电平PWM办法把第一组谐波分布带移至2倍开关频率的频带区,使用电机绕组电感能较好地抑制高次谐波对电机的影响。
5)三电平拓扑能发生3×3×3=27种空间电压矢量,较二电平大大添加,矢量的增多带来谐波消除算法的自由度,可得到很好的输出波形。
3中压变频技能动态
31多单元串联中压变频技能
    国际上具有研发出产新式大功率中压变频设备才能的均是各大闻名电气公司,比如美国AB公司、罗槟康(ROBICON)公司和日本东芝公司等,并有抢占我国中压变频器商场的趋势。

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