一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器，包括主電路和控制電路，主電路包括一個移相變壓器、三組功率單元和電機(jī)；移相變壓器的一次側(cè)用于連接電網(wǎng)，二次側(cè)包括若干二次線圈，每個二次線圈對應(yīng)連接一個功率單元；三組功率單元中，每組的功率單元級聯(lián)，分別形成電機(jī)的A、B、C三相電路，所述三相電路組成星形連接方式，用于供電連接高壓電機(jī)。本實(shí)用新型的無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器，直接省去了濾波單元，其整機(jī)體積、運(yùn)行噪音、制造成本將大大降低。
【專利說明】
一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的單元級聯(lián)型四象限高頻變壓器，是一種以功率單元為單元，多個功率單元通過級聯(lián)形成的高頻變壓系統(tǒng)。
[0003]這種高壓變頻控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括移相變壓器，移相變壓器的一次側(cè)用于連接電網(wǎng)，包括3kV、6kV、1kV; 二次側(cè)包括三組共十五個二次線圈，其中第一組對應(yīng)A相的功率單元，第二組連接B相的功率單元，第三組對應(yīng)連接C相的功率單元，每組均為五個二次線圈，對應(yīng)連接五個功率單元，A相的功率單元級聯(lián)后連接電機(jī)的A相，B相的功率單元級聯(lián)后連接電機(jī)的B相，C相的功率單元級聯(lián)后連接電機(jī)的C相。
[0004]單元的整流部分和逆變部分全部應(yīng)用全控型開關(guān)器件IGBT，整流部分連接移相變壓器的二次線圈，逆變部分具有兩個交流輸出端，每組的各個功率單元的交流輸出端依次首尾連接形成級聯(lián)結(jié)構(gòu)，首端的端子接入電機(jī)的對應(yīng)相(A、B或C)，尾端與其他兩組的尾端短接。第一組功率單元、第二組功率單元、第三組功率單元分別高壓變頻控制系統(tǒng)的A相輸出、B相輸出、C相輸出，組成星形連接方式。
[0005]如圖1的高壓變頻器，還包括控制部分，如用于觸發(fā)控制各功率單元中的IGBT的控制器，以及輸入輸出電壓、電流檢測，人機(jī)界面等等。
[0006]另外，各個功率單元的交流輸入端均設(shè)有濾波電抗器。然而，濾波電抗器體積大、成本高、運(yùn)行過程中諧波較大時其噪音較大，因此帶濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器整機(jī)不僅體積較大、運(yùn)行中濾波電抗器噪聲大且制造成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是提供無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器，用以解決現(xiàn)有變頻系統(tǒng)帶有濾波電抗器帶來的高成本問題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型的目的是提供一種新的高頻變頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器，包括主電路和控制系統(tǒng)，主電路包括一個移相變壓器、三組功率單元和電機(jī);移相變壓器的一次側(cè)用于連接電網(wǎng)，二次側(cè)包括若干二次線圈，每個二次線圈對應(yīng)連接一個功率單元;三組功率單元中，每組的功率單元級聯(lián)，分別形成電機(jī)的A、B、C三相電路，所述三相電路組成星形連接方式，用于供電連接高壓電機(jī)。
[0009]進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)包括用于控制所述功率單元的控制器。
[0010]進(jìn)一步的，所述功率單元的逆變部分的功率管為IGBT模塊。
[0011]本實(shí)用新型的無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器，直接省去了濾波單元，其整機(jī)體積、運(yùn)行噪音、制造成本將大大降低。通過調(diào)整控制方式，如所用功率單元整流側(cè)采用低頻回饋控制模式，就可以大大降低了功率單元在回饋狀態(tài)下的諧波含量。低頻回饋控制模式后單元回饋時的電流波形與電動時的整流電流波形“相似”同時由于整流移相變壓器的存在，其多重化整流作用，能夠消除高壓變頻器整流時的低次諧波，從而濾波電抗器的作用將大大減小，甚至可以完全取掉。因此將功率單元前級濾波電抗器去掉，也并不會影響濾波性能。
[0012]單元的整流部分和逆變部分全部應(yīng)用全控型開關(guān)器件IGBT，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)四象限運(yùn)行時電機(jī)側(cè)能量的全部回饋電網(wǎng)，達(dá)到良好的節(jié)能、調(diào)速效果。功率單元的回饋控制方式為低頻回饋模式，IGBT的開關(guān)頻率由通常的2k Hz降低為50Hz，大大降低了IGBT的開關(guān)損耗和變頻器四象限運(yùn)行時的高頻諧波。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)一種單元級聯(lián)型四象限高頻變壓器的示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器的示意圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器功率單元的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0017]如圖2所示，一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器，包括移相變壓器，移相變壓器的一次側(cè)用于連接電網(wǎng)，二次側(cè)包括三組共十五個二次線圈，其中第一組對應(yīng)A相的功率單元，第二組連接B相的功率單元，第三組對應(yīng)連接C相的功率單元，每組均為五個二次線圈，對應(yīng)連接五個功率單元，A相的功率單元級聯(lián)后連接電機(jī)的A相，B相的功率單元級聯(lián)后連接電機(jī)的B相，C相的功率單元級聯(lián)后連接電機(jī)的C相。
[0018]圖2種，每組共5個功率單元，作為其他實(shí)施方式，也可以更加需要設(shè)置更多或者減少。
[0019 ]功率單元如圖3所示，整流部分連接移相變壓器的二次線圈，逆變部分具有兩個交流輸出端，每組的各個功率單元的交流輸出端依次首位連接形成級聯(lián)結(jié)構(gòu)，首端的端子接入電機(jī)的對應(yīng)相(A、B或C)，尾端與其他兩組的尾端短接。第一組功率單元、第二組功率單元、第三組功率單元分別高壓變頻控制系統(tǒng)的A相輸出、B相輸出、C相輸出，組成星形連接方式。
[0020]高壓變頻器的控制系統(tǒng)包括控制器，控制器通過光纖連接光收發(fā)板，通過光收發(fā)板控制觸發(fā)所有的功率單兀種的IGBT模塊。控制系統(tǒng)還包括測量輸入輸出的電壓電流互感器，電機(jī)上的測量轉(zhuǎn)速的編碼器，傳感器輸出信號通過一個信號采集板連接到控制器?？刂破鬟B接工控機(jī)和和觸摸屏等操作設(shè)備。
[0021]本實(shí)用新型采用多級整流，輸入變壓器二次線圈多重化，降低了高次諧波電流。
【主權(quán)項】
1.一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器，其特征在于，包括主電路和控制系統(tǒng)，主電路包括一個移相變壓器、三組功率單元和電機(jī);移相變壓器的一次側(cè)用于連接電網(wǎng)，二次側(cè)包括若干二次線圈，每個二次線圈對應(yīng)連接一個功率單元;三組功率單元中，每組的功率單元級聯(lián)，分別形成電機(jī)的A、B、C三相電路，所述三相電路組成星形連接方式，用于供電連接高壓電機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括用于控制所述功率單元的控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無濾波電抗器的單元級聯(lián)型四象限高壓變頻器，其特征在于，所述功率單元的逆變部分的功率管為IGBT模塊。
【文檔編號】H02P27/04GK205681319SQ201620004181
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年1月6日 公開號201620004181.X, CN 201620004181, CN 205681319 U, CN 205681319U, CN-U-205681319, CN201620004181, CN201620004181.X, CN205681319 U, CN205681319U
【發(fā)明人】葛偉釗, 王文波, 徐智鍇, 孟苗苗, 李明, 夏宏強(qiáng)
【申請人】焦作市明株自動化工程有限責(zé)任公司