第4章 电流型变频器的多重化技术

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1、第4章电流型变频器的多重化技术方波逆变器控制技术技术简单、使用可靠,是变频调速发展史上最早投入使用的技术,直到今天,仍然在大功率场合使用。方波逆变器的主要问题是谐波含量高,功能指标低,解决这个问题有两条路可走：一条路是在大功率场合，使用多重化(或多电平化)技术，将多路方波逆变器错相复合（串联或者并联）,既获得了大功率,又改善了波形；另一条路就是脉冲调宽PWM(pulsewidthmodulation)逆变器控制技术，广泛的应用在中小功率场合。第1节多重化技术多重化技术是对6拍1200电流型变频器进行的技术改进.1)电流型变频器具有很多优点：诸

2、如主回路简单，便于实现再生制动的四象限运行；限流能力强；短路保护可靠性高；快速响应好，使动态特性得到改善；调速范围广；运行效率高等等。因此已成为颇有发展前途的一种变频方式日益引起人们关注。2)基本型（即一重化）电流型变频器存在的问题：由于它的电流输出波形为矩形波，必然会产生高次谐波（主要是5次和7次谐波）成分所带来的各种影响：产生脉动转矩，引起转速不均，机械震动，产生高次谐波附加损耗。电流型变频器改善措施多重化技术：是将多组基本型逆变器并联，在逆变器相互之间，其控制触发脉冲相位错600/n电角度，输出电流叠加成n阶梯形波，从而减少高次谐波成分

3、。IA1IA2IA300IA=IA1+IA2IA1IA2IA200IA=IA1+IA2+IA3IA1IA2IA3IA三重化组合方式：从输出形式分：1）直接输出型；2）变压器耦合输出型。从直流电源供电方式分：1）独立电源供电型；2）公共电源供电型。第2节    多重化技术组合方式一、 独立电源供电，直接并联输出型两组基本变频器的直流输入电压Ed1和Ed2与异步电动机定子线电压Em之间有下列关系：两组基本变频器的输入直流电压是不等的，因此两组逆变器的直流电源必须用两组整流器独立的进行控制。同时两组整流器在输出直流Id相等条件下，其直流电源分担的容

4、量是不等的。二、公共直流电源，直接并联输出型显然,如果简单按前述错位300对两组逆变器控制,E1≠E2,,因而在直流侧直流电抗器增加了一倍，以限制瞬时E1≠E2时在两组逆变器中形成的环流。公用电源二重化变频器逆变器触发控制方法（1）两组逆变器依然错位θ=600/n=300触发控制。（2）每组逆变器依然采用每周期6拍触发控制，但每个晶闸管的导通时间由原来的恒1200变为1200+和1200-交替进行。（即1500和900）1组2组公用直流电源供电二重化变频器输出电流波形三、独立直流电源供电，变压器耦合输出Y/ΔY/Y设N1/N2=1第3节谐

5、波分析一、多重化几种联结方式输出电流谐波分析及存在规律1、直接输出型多重化逆变器输出电流成分，除含100%基波电流外，还含有（6k±1）f1谐波电流。多重化越高，谐波的幅度越小。但仍保存着基本型输出电流相同的谐波成分。2、耦合二重化逆变器输出电流成分，除含有100%基波电流外，还含（12k±1）f1谐波电流。3、耦合三重化逆变器输出电流成分，除含有100%基波电流外，还含（18k±1）f1谐波电流。4、耦合四重化逆变器输出电流成分，除含有100%基波电流外，还含（24k±1）f1谐波电流。耦合二重化电流耦合三重化电流耦合四重化电流二、多重化几

6、种联结方式电动机脉振转矩谐波分析及存在规律电流型变频器给异步电动机供电，异步电动机各相反电动势分别为：各相电流的富氏级数分别为：电机输出转矩为：式中可见：电动机多重化逆变器供电时，由于电流谐波成分不同，因而脉振转矩的谐波成分也不同，但有一个规律：第n次脉振转矩是由（n±1）次谐波电流共同产生的。多重化几种联结方式电动机脉振转矩谐波分析及存在规律1、直接输出型多重化：脉振转矩谐波成分为6kf1，即6、12、18…。2、耦合二重化逆变器：脉振转矩谐波成分为12kf1，即12、24、36…。3、耦合三重化逆变器：脉振转矩谐波成分为18kf1：即18

7、、36、54…。4、耦合四重化逆变器：脉振转矩谐波成分为24kf1：即24、48、72…。