高壓大容量級(jí)聯(lián)式變頻器功率組件的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、至改革開放以來(lái)，我國(guó)每年的工業(yè)生產(chǎn)總值逐步增高，但能耗比每年卻沒有下降的趨勢(shì)，高能耗比已成為限制約束我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的阻礙部分，因此我國(guó)投入大量物資和精力，從而支撐節(jié)能減排項(xiàng)目，在眾多節(jié)能減排設(shè)備中，變頻調(diào)速裝置技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)中方面廣、范圍大的應(yīng)用了。
　　當(dāng)下國(guó)內(nèi)普遍運(yùn)行6kV、10kV兩種等級(jí)的電動(dòng)機(jī)開展工作，國(guó)際上將和它匹配的變頻設(shè)備命名成中壓變流器。因國(guó)內(nèi)將以上類型的電動(dòng)機(jī)命名成高壓電動(dòng)機(jī)，故而我國(guó)把它命名成高壓變頻器

2、，本文中將根據(jù)我國(guó)的習(xí)慣進(jìn)行稱呼。我國(guó)有關(guān)此類設(shè)備的制造商往往以級(jí)聯(lián)式拓?fù)浼軜?gòu)進(jìn)行處理，把大量同功率的部件結(jié)合相應(yīng)的規(guī)律搭配在一起。本文研究對(duì)象即為級(jí)聯(lián)式高壓變頻器相關(guān)功率組件。
　　本論文立足于變頻器客戶對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)（6kV和10kV電壓等級(jí)）節(jié)能減排的實(shí)際需求和客戶的高壓電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率，根據(jù)高壓大容量變頻器及電力電子器件發(fā)展的形式分析，研究容量為13MVA/10kV的大容量高壓變頻器整體方案，并完成整機(jī)變頻器中的核心部件——功

3、率組件的設(shè)計(jì)和測(cè)試工作，其中功率組件額定輸出電流達(dá)750A，容量等級(jí)在我國(guó)屬于領(lǐng)跑地位。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.功率組件需要實(shí)現(xiàn)的功能以及故障保護(hù)策略：研究高壓級(jí)聯(lián)式變頻器功率組件相關(guān)功能和性能，同時(shí)制定功率組件需要完成的相關(guān)故障保護(hù)和報(bào)警功能。
　　2.功率組件的主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究：主要針對(duì)高壓級(jí)聯(lián)式變頻器中的功率組件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究，包括功率器件的選型計(jì)算、提供器件功耗仿真、各個(gè)環(huán)節(jié)的載流量計(jì)算。
　　3.功率組

4、件的電路板及控制程序設(shè)計(jì)：主要針對(duì)功率組件中的控制板的硬件和軟件進(jìn)行相關(guān)的研究和設(shè)計(jì)，完成功率組件制定的相關(guān)功能和性能，并實(shí)現(xiàn)故障保護(hù)和報(bào)警的功能。
　　4.功率組件中大功率IPM深入研究及結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)：深入研究大功率IPM相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用。同時(shí)根據(jù)電氣設(shè)計(jì)的輸出文件，提供功率器件的熱仿真數(shù)據(jù)，輔助設(shè)計(jì)功率組件三維圖紙，并生成二維圖紙用于樣機(jī)制造和加工。
　　5.功率組件的測(cè)試和驗(yàn)證：針對(duì)設(shè)計(jì)的樣機(jī)，完成相關(guān)的測(cè)試和驗(yàn)證工作以