開發(fā)高壓大容量交流變頻器的可行性研究 2
PWM-CSI脈寬調(diào)制電流型逆變器設(shè)計，全數(shù)字矢量控制。
最新的GTO逆變器技術(shù)。
無降壓，升壓變壓器，因而結(jié)構(gòu)緊湊，損耗也小。
因諧波問題，可能需裝諧波濾波器。
?。?）多重化方式此種方式是由多個低壓功率單元串聯(lián)疊加而達(dá)到高壓輸出。每個功率單元額定輸出電壓為865V，每相4個功率單元，則相電壓為3460V，所對應(yīng)的線電壓為6000V。各個功率單元由一體化的輸入隔離變壓器的副邊線圈分別供電，副邊線圈采用多種接法，互相存在一個相位差以實現(xiàn)輸入多重化，由此可消除各功率單元產(chǎn)生的諧波。另外，每個功率單元都是一個三相輸入，單相輸出的變頻器，通過采用多重化的脈寬調(diào)制技術(shù)，而合成近乎完美的正弦波輸出電壓。因此，ROBICON稱之為完美無諧波高壓變頻器。
這種方式的特點是：
·對電網(wǎng)的諧波污染很小，見表3。
表3多重化變頻器與電流型變頻器諧波比較
·效率高，由于多重化變頻器無輸出變壓器，也無需功率因數(shù)補(bǔ)償裝置、諧波濾波器等。同時由于諧波分量小，電源變壓器及電動機(jī)的損耗小，日而系統(tǒng)效率高。
·油于采用了多重化的脈寬調(diào)制技術(shù)，提供正弦輸出波形，不再有因諧波引起的轉(zhuǎn)矩脈動及電動機(jī)發(fā)熱、噪音問題。而且無論變頻器到電動機(jī)的電纜有多長都可以保護(hù)電動機(jī)不受共模電壓和dv/dt的損害。
·技術(shù)較復(fù)雜，所用功率元件多。
3、國產(chǎn)化方案與途徑
根據(jù)我國工業(yè)的實際情況，并著眼于未來，多重化高壓變頻器性能好，效率高，無諧波污染，是我們開發(fā)高壓變頻器的理想方案。
1）多重化高壓變頻器系統(tǒng)由高壓進(jìn)線柜、輸入隔離變壓器柜、功率單元柜、輸出和控制柜組成。目前除控制部分外，大部分可國內(nèi)生產(chǎn)、配套，因而可顯著降低柜體的生產(chǎn)安裝成本。
2）其輸入隔離變壓器采用國產(chǎn)千式變壓器，完全可以滿足要求，且價格便宜。
3）功率元件可立足于國內(nèi)，以降低、控制整機(jī)成本。國內(nèi)SCR、GTO生產(chǎn)技術(shù)己較為成熟，工藝穩(wěn)定，價格合理。隨著GTR、IGBT、IPM等電力電子器件的迅速發(fā)展，將為整機(jī)的開發(fā)生產(chǎn)創(chuàng)造更加良好的條件。
4）功率單元為抽屜式，各功率單兀使用的是常見的低壓器件，便于生產(chǎn)、測試及維護(hù)。
總之，通過技術(shù)引進(jìn)，選擇合理方案，逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化，是完全可能的，并可大大降低成本，節(jié)約外匯，同時推動我國電力電子技術(shù)和電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。
最新的GTO逆變器技術(shù)。
無降壓，升壓變壓器，因而結(jié)構(gòu)緊湊，損耗也小。
因諧波問題，可能需裝諧波濾波器。
?。?）多重化方式此種方式是由多個低壓功率單元串聯(lián)疊加而達(dá)到高壓輸出。每個功率單元額定輸出電壓為865V，每相4個功率單元，則相電壓為3460V，所對應(yīng)的線電壓為6000V。各個功率單元由一體化的輸入隔離變壓器的副邊線圈分別供電，副邊線圈采用多種接法，互相存在一個相位差以實現(xiàn)輸入多重化，由此可消除各功率單元產(chǎn)生的諧波。另外，每個功率單元都是一個三相輸入，單相輸出的變頻器，通過采用多重化的脈寬調(diào)制技術(shù)，而合成近乎完美的正弦波輸出電壓。因此，ROBICON稱之為完美無諧波高壓變頻器。
這種方式的特點是：
·對電網(wǎng)的諧波污染很小，見表3。
表3多重化變頻器與電流型變頻器諧波比較
·效率高，由于多重化變頻器無輸出變壓器，也無需功率因數(shù)補(bǔ)償裝置、諧波濾波器等。同時由于諧波分量小，電源變壓器及電動機(jī)的損耗小，日而系統(tǒng)效率高。
·油于采用了多重化的脈寬調(diào)制技術(shù)，提供正弦輸出波形，不再有因諧波引起的轉(zhuǎn)矩脈動及電動機(jī)發(fā)熱、噪音問題。而且無論變頻器到電動機(jī)的電纜有多長都可以保護(hù)電動機(jī)不受共模電壓和dv/dt的損害。
·技術(shù)較復(fù)雜，所用功率元件多。
3、國產(chǎn)化方案與途徑
根據(jù)我國工業(yè)的實際情況，并著眼于未來，多重化高壓變頻器性能好，效率高，無諧波污染，是我們開發(fā)高壓變頻器的理想方案。
1）多重化高壓變頻器系統(tǒng)由高壓進(jìn)線柜、輸入隔離變壓器柜、功率單元柜、輸出和控制柜組成。目前除控制部分外，大部分可國內(nèi)生產(chǎn)、配套，因而可顯著降低柜體的生產(chǎn)安裝成本。
2）其輸入隔離變壓器采用國產(chǎn)千式變壓器，完全可以滿足要求，且價格便宜。
3）功率元件可立足于國內(nèi)，以降低、控制整機(jī)成本。國內(nèi)SCR、GTO生產(chǎn)技術(shù)己較為成熟，工藝穩(wěn)定，價格合理。隨著GTR、IGBT、IPM等電力電子器件的迅速發(fā)展，將為整機(jī)的開發(fā)生產(chǎn)創(chuàng)造更加良好的條件。
4）功率單元為抽屜式，各功率單兀使用的是常見的低壓器件，便于生產(chǎn)、測試及維護(hù)。
總之，通過技術(shù)引進(jìn)，選擇合理方案，逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化，是完全可能的，并可大大降低成本，節(jié)約外匯，同時推動我國電力電子技術(shù)和電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。
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