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高压变频器的构造特征剖析

2017-07-15 13:54分类:电工基础知识 阅读:

 

1 高压变频器的构造特征
1.1电流型变频器
  变频器的直流环节选用了电感元件而得名,其利益是具有四象限作业才调,能很便本地结束电机的制动功用。缺陷是需求对逆变桥进行强逼换流,设备构造凌乱,调整较为艰难。别的,因为电网侧选用可控硅移相整流,故输入电流谐波较大,容量大时对电网会有必定的影响。
1.2电压型变频器
  因为在变频器的直流环节选用了电容元件而得名,其特征是不能进行四象限作业,当负载电动机需求制动时,需求另行设备制动电路。功率较大时,输出还需求增设正弦波滤波器。
1.3凹凸高变频器
 选用升降压的办法,将低压或通用变频器运用在中、高压环境中而得名。原理是通过降压变压器,将电网电压降到低压变频器额外或容许的电压输入方案内,经变频器的改换构成频率和凹凸都可变的沟通电,再通过升压变压器改换成电机所需求的电压等级。
  这种办法,因为选用标准的低压变频器,协作降压,升压变压器,故能够恣意匹配电网及电动机的电压等级,容量小的时侯(<500KW)改形本钱较直接高压变频器低。缺陷是升降压变压器体积大,比照粗笨,频率方案易受变压器的影响。
  通常凹凸高变频器可分为电流型和电压型两种。
1.3.1凹凸高电流型变频器
 在低压变频器的直流环节因为选用了电感元件而得名。输入侧选用可控硅移相操控整流,操控电动机的电流,输出侧为强逼换流办法,操控电动机的频率和相位。能够结束电机的四象限作业。
1.3.2凹凸高电压型变频器
  在低压变频器的直流环节因为选用了电容元件而得名。输入侧可选用可控硅移相操控整流,也能够选用二极管三相桥直接整流,电容的效果是滤波和储能。逆变或变流电路可选用GTO ,IGBT,IGCT 或 SCR元件,通过SPWM改换,即可得到频率和凹凸都可变的沟通电,再经升压变压器改换成电机所需求的电压等级。需求指出的是,在变流电路至升压变压器之间还需求置入正弦波滤波器(F),不然升压变压器会因输入谐波或dv/dt过大而发热,或损坏绕组的绝缘。该正弦波滤波器本钱很高,通常恰当于低压变频器的1/3到1/2的报价。
1.4高高变频器
 高高变频器无需升降压变压器,功率器材在电网与电动机之间直接构建改换器。因为功率器材耐压疑问难于处理,现在世界通用做法是选用器材串联的办法来跋涉电压等级,其缺陷是需求处理器材均压弛缓冲难题,技能凌乱,难度大。但这种变频器因为没有升降压变压器,故其功率较凹凸高办法的高,并且构造比照紧凑。
  高高变频器也可分为电流型和电压型两种。
1.4.1高高电流型变频器
 它选用GTO,SCR或IGCT元件串联的办法结束直接的高压变频,现在电压可达10KV。因为直流环节运用了电感元件,其对电流不可活络,因此不简略发作过流缺陷,逆变器作业也很牢靠,维护功用超卓。其输入侧选用可控硅相控整流,输入电流谐波较大。变频设备容量大时要思考对电网的污染和对通讯电子设备的搅扰疑问。均压弛缓冲电路,技能凌乱,本钱高。因为器材较多,设备体积大,调整和修补都比照艰难。逆变桥选用强逼换流,发热量也比照大,需求处理器材的散热疑问。其利益在于具有四象限作业才调,能够制动。
  需求分外阐明的是,该类变频器因为较低的输入功率因数和较高的输入输出谐波,故需求在其输入输出侧设备高压自愈电容。
1.4.2高高电压型变频器
  电路构造选用IGBT 直接串联技能,也叫直接器材串联型高压变频器。其在直流环节运用高压电容进行滤波和储能,输出电压可达6KV,其利益是能够选用较低耐压的功率器材,串联桥臂上的悉数IGBT效果一样,能够结束互为备用,或许进行冗余方案。缺陷是电平数较低,仅为两电平,输出电压dV/dt也较大,需求选用特种电动机或整加高压正弦波滤波器,其本钱会添加很多。它不具有四象限作业功用,制动时需另行设备制动单元。
 这种变频器一样需求处理器材的均压疑问,通常需分外方案驱动电路弛缓冲电路。关于IGBT驱动电路的延时也有极点严苛的恳求。一旦IGBT的注册、封闭的时刻纷歧同,或许上升、降低沿的斜率相差太悬殊,均会构成功率器材的损坏.
1.5嵌位型变频器
 钳位型变频器通常可分为二极管钳位型和电容钳位型。
1.5.1二极管嵌位型变频器
 它既能够结束二极管中点嵌位,也能够结束三电平或更多电平的输出,其技能难度较直接器材串联型变频器低。因为直流环节选用了电容元件,因此它仍归于电压型变频器。这种变频器需求设置输入变压器,它的效果是隔绝与星角改换,能够结束12脉冲整流,并供应基地嵌位零电平。通过辅佐二极管将IGBT等功率器材强行嵌坐落基地零电平上,然后使IGBT两端不会因过压而焚毁,又结束了多电平的输出。

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