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安徽亨利儀表電纜有限公司
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高壓變頻器的主電路分析
2013-5-11 閱讀(1138)
幾種常用高壓變頻器的主電路分析
（1）單元串聯(lián)多重化電壓源型高壓變頻器
單元串聯(lián)多重化電壓源型高壓變頻器利用低壓?jiǎn)蜗嘧冾l器串聯(lián)，彌補(bǔ)功率器件IGBT的耐壓能力的不足。所謂多重化，就是每相由幾個(gè)低壓功率單元串聯(lián)組成，各功率單元由一個(gè)多繞組的移相隔離變壓器供電，用高速微處理器實(shí)現(xiàn)控制和以光導(dǎo)纖維隔離驅(qū)動(dòng)。但其存在以下缺點(diǎn)：
a）使用的功率單元及功率器件數(shù)量太多，6kV系統(tǒng)要使用150只功率器件（90只二極管，60只IGBT），裝置的體積太大，重量大，安裝位置和基建投資成問(wèn)題;
b）所需高壓電纜太多，系統(tǒng)的內(nèi)阻無(wú)形中增大，接線太多，故障點(diǎn)相應(yīng)的增多;
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c）一個(gè)單元損壞時(shí)，單元可旁路，但此時(shí)輸出電壓不平衡中心點(diǎn)的電壓是浮動(dòng)的，造成電壓、電流不平衡，從而諧波也相應(yīng)的增大，勉強(qiáng)運(yùn)行時(shí)終究會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的損壞;
d）輸出電壓波形在額定負(fù)載時(shí)尚好，低于25Hz以下畸變突出;
d）輸出電壓波形在額定負(fù)載時(shí)尚好，低于25Hz以下畸變突出;
e）由于系統(tǒng)中存在著變壓器，系統(tǒng)效率再提高不容易實(shí)現(xiàn);移相變壓器中，6kV三相6繞組×3（10kV時(shí)需12繞組×3）延邊三角形接法，在三相電壓不平衡（實(shí)際上三相電壓是不可能平衡的）時(shí)，產(chǎn)生的內(nèi)部環(huán)流，必將引起內(nèi)阻的增加和電流的損耗，也相應(yīng)的就造成了變壓器的銅損增大。此時(shí)，再加上變壓器的鐵芯的固有損耗，變壓器的效率就會(huì)降低，也就影響了整個(gè)高壓變頻器的效率。這種情況在越低于額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，越是顯著。10kV時(shí)，變壓器有近400個(gè)接頭、近百根電纜。在額定負(fù)荷時(shí)效率可達(dá)96%，但在輕負(fù)荷時(shí)，效率低于90%
電機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中主要的耗電設(shè)備，高壓大功率電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用更為突出，而這些設(shè)備大部分都存在很大的節(jié)能潛力。所以大力發(fā)展高壓大功率變頻調(diào)速技術(shù)具有時(shí)代的必要性和迫切性。
目前，隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，高壓大功率變頻調(diào)速裝置不斷地成熟起來(lái)，原來(lái)一直難于解決的高壓?jiǎn)栴}，近年來(lái)通過(guò)器件串聯(lián)或單元串聯(lián)得到了很好的解決。其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍也越來(lái)越為廣范，這為工礦企業(yè)、合理地利用能源（尤其是電能）提供了技術(shù)先決條件。
