第5章 高(中)压变频器

《第5章 高(中)压变频器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第5章高（中）压变频器5.1高（中）压变频器概述5.1.1高（中）压变频器的分类高（中）压变频器按主电路的结构方式分为交-交方式和交-直-交方式。5.1.2高（中）压变频调速系统的基本形式（1）直接高-高型直接高-高型（也有的称为直接中-中型）变频调速系统的电路结构如图5-2所示。图5-2直接高-高型变频调速系统《变频器原理与应用(第2版）》第5章（2）高-中型高-中型变频调速系统的电路结构如图5-3所示。图5-3高-中型变频调速系统（3）高-低-高型高-低-高型（有的也称为中-低-中型）变频调速系统的电路结构如图5-4所示。图5-4高-低-高

2、型变频调速系统《变频器原理与应用(第2版）》第5章5.1.3高（中）压变频器的应用1．拖动风机或水泵2．压缩机、鼓风机、轧机或其它工作机械(1)可精确地调节速度或流量，保证工艺质量。(2)可直接与工作机械耦合，省去减速机等中间机械环节，减少投资和中间费用。(3)可接受计算机或PLC的模拟或数字信号，进行实时控制，且控制性能优越。3．要求起动性能好的机械实现“软”起动。电机速度从零开始起动：可使电机电流限制在规定值以下(一般在额定电流的1.5～2倍以内)，以选定的加速度平稳升速，直到指定速度。《变频器原理与应用(第2版）》第5章5.1.4高（中）

3、压变频器的技术要求1.可靠性要求高2.对电网的电压波动容忍度大3.降低谐波对电网的影响4.改善功率因数5.抑制输出谐波成分6.抑制共模电压和du／dt的影响《变频器原理与应用(第2版）》第5章5.2高（中）压变频器的主电路结构5.2.1晶闸管电流型变频器图5-5晶闸管电流型变频器的主电路《变频器原理与应用(第2版）》第5章晶闸管电流型变频器采用晶闸管三相桥式整流电路将交流变为直流，然后再经晶闸管三相桥式逆变电路将直流变为频率可调的交流，将其输出以控制电机运行和调速。由于在它的直流母线上串联有平波电抗器，因此该变频器称为电流型变频器。《变频器原理

4、与应用(第2版）》第5章5.2.2GTO电流型变频器GTO电流型变频器的主电路如图5-6所示。图5-6GTO电流型变频器的主电路《变频器原理与应用(第2版）》第5章图5-6电路中，变压器二次绕组采用Y和Δ不同联结组别，是为了获得互差60°的六相电压，既可以减少整流后的电压纹波，也可以降低电网的谐波。整流部分采用SCR器件，逆变部分采用了可关断晶闸管GTO，开关频率为180Hz。电路可以说是电流源和PWM技术的结合(简称“CSI-PWM技术”)。由于采用脉宽调制方式，输出谐波降低，滤波器可大大减小，但不能省去。实际使用中常加电容滤波器，为防止电容

5、与电动机的电感在换向过程中产生谐振，其数值需仔细选择。《变频器原理与应用(第2版）》第5章5.2.31GBT并联多重化PWM电压型变频器图5-7所示为并联多重化PWM电压型变频器电路图。图5-7并联多重化PWM电压型变频器主电路《变频器原理与应用(第2版）》第5章图5-7采用二极管构成二组三相桥式整流电路，按12脉波组态，输出为二重式，每组由六个IGBT构成一个桥式逆变单元。输出滤波器用来去除PWM的调制波中的高频成分并减少du／dt、di／dt的影响，由于频率高，滤波器的体积很小。《变频器原理与应用(第2版）》第5章5.2.4三电平高（中）压

6、变频器IGBT三电平高压变频器的主电路如图5-8所示。图5-8IGBT三电平高（中）压变频器的主电路《变频器原理与应用(第2版）》第5章图5-8中，变频器的整流部分由两个三相桥电路串联，输出12脉波的直流电压，大大减少了电网侧的谐波成分。同时，直流侧采用两个相同的电解电容串联滤波，在中间的连接处引出一条线与逆变电路中的钳位二极管相接，若将该节点视为参考点（电压为零），则加到逆变器的电平有三个：Ud、0、-Ud。所以逆变器部分是由IGBT和箝位二极管组成的三电平电压型逆变器。《变频器原理与应用(第2版）》第5章《变频器原理与应用(第2版）》第5章

7、图5-10所示为三电平变频器输出相电压、相电流波形。图中阶梯形PWM波为电压波形，近似正弦波为电流波形(Ud为峰值电压)。这种变频器输出的线电压有5个电平，输出谐波小，du/dt小，使电动机电流波形的失真度从17%降低为2%左右。图5-10三电平变频器输出电压、电流波形《变频器原理与应用(第2版）》第5章5.2.5五电平高（中）压变频器图5-11为五电平逆变器主电路，其工作原理与三电平逆变器相似.图5-11五电平逆变器主电路《变频器原理与应用(第2版）》第5章这种结构的优点是：在器件耐压相同的条件下，能输出更高的交流电压，适合制造更高电压等级的

8、变频器。缺点是：用单个逆变器难以控制有功功率传递，存在电容电压均压问题。《变频器原理与应用(第2版）》第5章5.2.6IGBT功率单元多级串联电压型变