大功率高壓變頻器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用.pdf

1、目前，我國工業(yè)用電是社會用電主要構(gòu)成部分，高壓電機(jī)在國內(nèi)應(yīng)用極為廣泛，主要拖動風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)及其他大型機(jī)械，是工礦企業(yè)的主要動力。而現(xiàn)階段我國電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率低，能耗高，致使設(shè)備長期運(yùn)行在低負(fù)荷狀態(tài)，因此電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能勢在必行。變頻調(diào)速成為現(xiàn)階段最有效的電機(jī)節(jié)能設(shè)備。對應(yīng)此種方式派生了幾種類型的高壓變頻器，如電流源型、三電平PWM電壓源型、單元串聯(lián)多電平PWM電壓源型等變頻器。
　　 單元串聯(lián)多電平PWM電壓源型等變頻器以其實(shí)

2、現(xiàn)簡單、應(yīng)用范圍廣、成本低、易于改造以及便于服務(wù)等優(yōu)點(diǎn)成為國內(nèi)市場高壓變頻器行業(yè)主流。基于此類型變頻器，本文介紹了高壓變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并詳細(xì)闡述了控制柜、功率柜及變壓器柜等各柜實(shí)現(xiàn)方式。變壓器柜主要介紹了移相變壓器的原理及參數(shù)選?。还β使褚怨β蕟卧獮橹攸c(diǎn)說明了單元的主回路的實(shí)現(xiàn)，并重點(diǎn)闡述了整流橋、IGBT、電解電容的原件參數(shù)及選??；控制柜作為變頻器控制系統(tǒng)，一方面實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸；另一方面負(fù)責(zé)下位機(jī)控制邏輯實(shí)現(xiàn)及數(shù)據(jù)傳

3、輸，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。因此控制系統(tǒng)一方面敘述了控制單元的組成及各部分功能，另一方面講述了PLC實(shí)現(xiàn)設(shè)備的電氣控制及與上位機(jī)或遠(yuǎn)程終端進(jìn)行通信等功能。
　　 高壓變頻器控制策略主要介紹了v/f控制策略，廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵等負(fù)載類型。它的優(yōu)點(diǎn)是能明顯改善輸出波形，降低電動機(jī)的諧波損耗，并減小轉(zhuǎn)矩脈動，簡化了逆變器的結(jié)構(gòu)，加快了調(diào)節(jié)速度。調(diào)制波變換技術(shù)的應(yīng)用可以改變電路輸出電壓的大小及輸出頻率，在提高電壓利用率的同時(shí)減少開關(guān)次數(shù)

4、。移相載波PWM調(diào)制技術(shù)將SPWM與移相載波結(jié)合起來，使PWM脈沖的幅值增大但電平數(shù)和等效開關(guān)頻率都不會增加且du/dt小，是一種較好的PWM調(diào)制方式。最后利用MATLAB仿真軟件實(shí)現(xiàn)了8個(gè)H橋功率單元串聯(lián)的仿真。
　　 在實(shí)驗(yàn)階段，以自動化高壓變頻器試驗(yàn)站為實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對1000kVA/10kV高壓變頻器按實(shí)驗(yàn)步驟完成了裝置在20Hz、30Hz以及50Hz的空載實(shí)驗(yàn)，并記錄電壓波形及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)出具了在以上各頻率時(shí)的仿真波