1 前言

  随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来,原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为广范,这使得高效、合理地利用能源(尤其是电能)成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户,高压大功率的更为突出,而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术,,将是时代赋予我们的一项神圣使命,而这一使命也将具有深远的意义。


2 单元串联型变频器

这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构,它主要由输入变压器、功率单元和控制单元三大部分组成。采用模块化设计,由于采用功率单元相互串联的办法解决了高压的难题而得名,可直接驱动交流电动机,无需输出变压器,更不需要任何形式的滤波器。

  如图7所示,以6单元串联为例。整套变频器共有18个功率单元,每相由6台功率单元相串联,并组成Y形连接,直接驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同,可以互换,也可以互为备用。

  变频器的输入部分是一台移相变压器,原边Y形连接,副边采用沿边三角形连接,共18副三相绕组,分别为每台功率单元供电。它们被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分,每部分具有6副三相小绕组,之间均匀相位移10度。

  该变频器的特点如下:

  ①  采用多重化PWM方式控制,输出电压波形接近正弦波。

  ②  整流电路的多重化,脉冲数多达36,功率因数高,输入谐波小。

  ③  模块化设计,结构紧凑,维护方便,增强了产品的互换性。

  ④  直接高压输出,无需输出变压器。

  ⑤  极低的dv/dt输出,无需任何形式的滤波器。

  ⑥  采用光纤通讯技术,提高了产品的抗干扰能力和可靠性。

  ⑦  功率单元自动旁通电路,能够实现故障不停机功能。

3 主要应用领域

  高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。