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    中壓變頻技術動態與市場展望
    發布時間:2017-12-05 10:41:07

    溝通變頻調速技能開展至今已有30多年的前史。由低壓變頻器構成的溝通調速體系,因其技能上的不斷立異,使體系在功能上不斷地完善,并在電氣傳動范疇應戰直流調速體系,已得到了廣泛的使用?,F在,中壓變頻技能在發達國家現已老練,隨著新的電力電子器材的不斷出現,新的改換技能層出不窮,使得其得到愈加廣泛的推廣使用。中壓大功率調速范疇選用溝通變頻調速已是其開展的趨勢。這是因為中壓大功率(315kW以上)的溝通調速體系無論是在功能上,仍是在價格上都優于直流體系。中壓變頻技能泛指3kV、6kV、10kV三個電壓等級范疇的變頻技能。為完成對中壓大功率溝通電動機的變頻調速,人們提出了多種拓撲結構,比較有用并已產品化的中壓變頻器,按其主接線可分為交—交變頻和交—直—交變頻兩大類。而交—直—交變頻又可分為中—低—中辦法、中—低辦法及中—中辦法。按中心直流濾波環節的不同,在交—直—交變頻范疇中又可分為電流源型、三電平PWM電壓源型(也稱NeturalPointClamped中點嵌位)、單元串聯多電平PWM電壓源型。中壓變頻技能的迅速開展是建立在電力電子技能的立異、電力電子器材及材料的開發及器材制作工藝水平進步根底之上的,尤其是高壓大容量GTO、IGBT、IGCT器材的成功開發,使中壓大功率變頻技能得以迅速開展,功能日益完善。
    2中壓變頻技能
    21交—交變頻
        交—交變頻是早期中壓變頻的首要辦法,其作業原理決議了它只能作業在低頻率(20Hz以下),適應于低轉速大容量的電動機負載。因其主電路開關器材處于天然關斷狀況,不存在逼迫換流問題,所以第一代電力電子器材——晶閘管就能徹底滿意它的要求。因為其技能老練,在國內開發研發也最多,現在在國內仍有必定的商場。 三相橋式交—交變頻電路的每一相為反并聯的可逆整流線路,只需操控信號按正弦規則改變,就能夠得到近似正弦的輸出波形。因為交—交變頻電路實質上就是可逆整流線路,因而在直流可逆傳動中的有環流、無環流等操控技能都能夠選用。交—交變頻使用電網電壓來換流,因而它的輸出電壓是由電網電壓
    中壓變頻技能動態與商場展望
     在中壓變頻范疇交—直—交變頻有多種拓撲結構,如中—低—中辦法,其實質上仍是低壓變頻,只不過是從電網和電動機兩端來看是高壓。因其存在著中心低壓環節,故有著電流大、結構雜亂、功率低、可靠性差等缺陷。該辦法是中壓變頻技能開展中的一種由低壓變頻向中壓變頻過渡的辦法。因為其開展較早,技能也比較老練,所以現在仍有廣泛的使用,德國西門子、英國西枝來克公司的中壓變頻以此種技能為主。隨著中壓變頻技能的開展,特別是新的大功率可關斷器材的研發成功,中—低—中辦法因為其本身的缺陷,在往后的開展中有被逐漸篩選的趨勢。而直接中壓變頻辦法,因沒有中心的低壓環節,結構上有著寬廣的開展遠景。
        以IGCT為主電路器材的ACS1000型中—中變頻器的主電路如圖1所示。從圖中能夠看到IGCT既不串聯也不并聯,并用兩只IGCT替代傳統的快速熔斷器,其開斷速度為傳統快熔的1000倍,其逆變器也是三電平電路。因為選用IGCT,使該種結構的變頻器的功能得以大幅度進步,IGCT在現在中壓直接變頻范疇是最具有立異性和寬廣開展遠景的電力電子器材。
    交—直—交變頻中的中—中辦法,盡管具有損耗小、無降壓與升壓變壓器等特色,但因為其發生很多的高次諧波,在使用中遭到必定的約束。單元串聯多電平辦法,因為它在諧波、功率和功率因數等方面的優勢,在不要求四象限運行時有著較廣泛的使用遠景。而三電平操控因為具有以下特色,將成為往后變頻技能開展的首要趨勢。
    1)選用三電平拓撲能有效地解決電力電子器材耐壓不高的問題,因為每一個開關器材接受的關斷電壓僅為直流側電壓的一半,因而它適用于高電壓大功率。
    2)三電平拓撲單個橋能輸出三種電平(+Ud/2、-Ud/2、0),線(相)電壓有更多的階梯來模仿正弦波,使得輸出波形失真度削減,因而諧波大為削減。
    3)多級電壓階梯波削減了du/dt,使對電機繞組絕緣沖擊減小。
    4)三電平PWM辦法把第一組諧波分布帶移至2倍開關頻率的頻帶區,使用電機繞組電感能較好地抑制高次諧波對電機的影響。
    5)三電平拓撲能發生3×3×3=27種空間電壓矢量,較二電平大大添加,矢量的增多帶來諧波消除算法的自由度,可得到很好的輸出波形。
    3中壓變頻技能動態
    31多單元串聯中壓變頻技能
        國際上具有研發出產新式大功率中壓變頻設備才能的均是各大聞名電氣公司,比如美國AB公司、羅檳康(ROBICON)公司和日本東芝公司等,并有搶占我國中壓變頻器商場的趨勢。

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