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高壓變頻器的工作原理是什么,主要運用到哪些行業?

發布日期:2020-09-11 09:24:22   瀏覽人數:已有0 瀏覽

  變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。隨著現代電力電子技術和微電子技術的迅猛發展,高壓大功率變頻調速裝置不斷地成熟起來,原來一直難于解決的高壓問題,近年來通過器件串聯或單元串聯得到了很好的解決。

  隨著現代電力電子技術和微電子技術的迅猛發展,高壓大功率變頻調速裝置不斷地成熟起來。高壓變頻器是指輸入電源電壓在3KV以上的大功率變頻器。主要電壓等級有 3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等電壓等級的高壓大功率變頻器,是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

  高壓變頻器的基本構成:

  1、高壓變頻器的構成: 內部是由十八個相同的單元模塊構成,每六個模塊為一組,分別對應高壓回路的三相,單元供電由移相切分變壓器進行供電。

  2、功率單元構成: 功率單元是一種單相橋式變換器,由輸入切分變壓器的副邊繞組供電。經整流、濾波后由4個IGBT以PWM方法進行控制,產生設定的頻率波形。變頻器中所有的功率單元,電路的拓撲結構相同,實行模塊化的設計。

  其控制通過光纖發送。來自主控制器的控制光信號,經光/電轉換,送到控制信號處理器,由控制電路處理器接收到相應的指令后,發出相應設的IGBT的驅動信號,驅動電路接到相應的驅動信號后,發出相應的驅動電壓送到IGBT控制極,操作IGBT關斷和開通,輸出相應波形。功率單元中的狀態信息將被收集到應答信號電路中進行處理,集中后經電/光轉換器變換,以光信號向主控制器發送。

  高壓變頻器的基本原理:

  變頻器的變頻過程有交流—交流的形式和交流–直流–交流形式兩大類。現在以交流–直流–交流的形式居多,下面以該形式的工作原理做簡要介紹。

  三相高壓電進入高壓開關柜,經輸入降壓和移相等處理后為功率柜中功率單元供電;其次,主控制柜中包含的控制單元經過光纖時,對功率柜中功率單元進行整流、逆變控制、檢測等處理,使得頻率可以根據需要通過操作界面給出;控制柜中控制單元將控制信息發送至功率單元中進行整流、逆變等調整,輸出所需等級的電壓。

  高壓變頻器的每個功率單元相當于一個三電平的二相輸出的低壓變頻器,通過疊加成為高壓三相交流電,變頻器中點與電動機中性點不連接,

  變頻器輸出實際上為線電壓,由A相和B相輸出電壓產生的UAB輸出線電壓可達6000V,為25階梯波。為輸出的線電壓和相電壓的階梯波形,UAB不僅具有正弦波形而且臺階數也成倍增加,因而諧波成分及dV/dt均較小。

  高壓變頻器的性能特點:

  1、應用范圍:調速范轉寬,可以從零轉速到工頻轉速的范圍內進行平滑調節。在大電機上能實現小電流的軟啟動,啟動時間和啟動的方式可以根據現場工況進行調整。頻率的調整是根據電機在低頻下的壓頻比系數進行電壓和頻率的輸出,在低轉速下,電機不僅是發熱量低,而且輸入電壓低,將使電機絕緣老化速度降低。

  2、技術新穎 串聯多重化疊加技術的應用實現了真正意義的高-高電力變換,無需降壓升壓變換,降低了裝置的損耗,提高了可靠性,解決了高壓電力變換的困難。串聯多重化疊加技術的應用還為實現弦波、消除電網諧波污染開辟了嶄新的途徑。

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