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时间:2020-03-28
《西门子新一代多功能型模块化多电平高压变频器.pdf》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、电气传动2016年第46卷第4期ELECTRICDRIVE2016Vo1.46No.4西门子新一代多功能型模块化多电平高压变频器刘斌。,张登山,StephanBuss~,李季4AndreasMuenzebrock(1.西门子(中国)有限公司,上海,200082;2.西门子(中国)有限公司,北京100102;3.西门子,纽伦堡90459;4.西门子,匹兹堡15239)摘要:模块化多电平变换器(M2C)不仅具有模块化设计的优点,而且具有公共的直流母线和交流侧,可以直接应用于中高压大功率有功变换场合。西门子已于2010年首次成功将该拓扑应用于高压直
2、流输电,并基于该拓扑开发了高压大功率电机传动应用的变频器,该变频器具有更加快速可靠的单元旁路、更加灵活的变压器设计和布局(如变压器柜与功率单元柜分离放置)等特点。详细介绍了M2C拓扑的结构与原理;并对M2C高压变频器和目前工业应用的主要高压变频器的系统可靠性进行了比较分析;最后介绍了西门子新一代多功能型模块化多电平高压变频器SINAMICSOH150的技术特点。关键词:半桥子模块;模块化多电平变流器;高压变频器;高压直流输电;可靠性;平均无故障时间(MTBF)中图分类号:TM461文献标识码:ASiemensNextVersatileMedi
3、umVoltageDriveBasedonM2CTopologyLIUBin,ZHANGDengshan2,StephanBusse3,LIJi,AndreasMuenzebrock(1.SiemensLtd.,China,Shanghai200082,China;2.SiemensLtd.,China,100102,China;3.SiemensAG,Nuernberg90459,Germany:4.SiemensIndustry,Inc.,Pittsburgh15239,USA)Abstract:ModularmultilevelConv
4、erter(M2C)notonlybenefitsfromitsmodulardesignbutalsodistinguishesitselfbycommonDCbusandinputACside,whichenableitdirectlyappliedtohighvoltageactivepowerconve~.Siemenshasmadeuseoftheseattractivefeaturesandhasalreadyfirsthighvoltagedirectcurrentsystems(HVDC)applicationsinopera
5、tionsince2010.NowSiemenshasdevelopedawatercooled,mediumvoltagedrivebasedontheM2Ctopology(SINAMICSGH150)servingthehighpowerapplications.Itprovidesadvancedfeatures,suchasahighspeedcellbypass(activationinlessthanonemillisecond)andmoretransformerflexibility.Theaimofthisarticlei
6、stointroducetheM2Cprincipleandcomparethereliabilityofcurrentmainlyusedvoltagesourcedrivetopologies.ThenitbrieflyintroducestheSINAMICSGHI50mediumvoltagedrive.Keywords:half-bridgesubmodule;modularmultilevelconve~er;mediumvoltagedrive;highvoltagedirectcurrentsystems;reliabilit
7、y;meantimebetweenfailures(MTBF)模块化多电平变换器(M2c)得益于其模块化次成功将该拓扑应用于高压直流输电,现基于特征,具有良好的电压和功率扩展能力、交流侧电该拓扑开发了高压变频器、致力于高压大功率电压畸变率小、良好的冗余特性及灵活的前端配置机传动应用——在船舶发电、测试台、压缩机、高等优势,被认为是未来最典型的应用于高压场合炉鼓风机等负载已有成功应用案例。的电力电子变换拓扑之一[1。M2C在参数设计、为此,本文首先详细介绍了M2C拓扑的结构环流抑制、子模块电容均压、系统启动控制、电压与原理;并比较分析了M2C高
8、压变频器和目前工调制策略、容错运行、低频运行特性等方面已有广业应用的主要高压变频器的系统可靠性;最后介泛而深人的研究[1-2,4,8,11,13]。西门子已于201
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