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高压风机变频调速系统结构原理
时间：2018-07-17 07:32 点击：
以额定电压为6kV的高压风机为例,其变频调速系统主电路拓扑结构如图1所示。高压风机变频调速系统采用直接“高-高”变换形式,移相变压的阀侧绕组分为A、B、C三相,采用电压叠加原理,由各组低压叠加产生高压输出,每相由7个功率单元串联而成,共21个功率单元,输入侧隔离变压器采用移相变压器给每个功率单元供电,21个单元在变压器上都有自己独立的三相输入绕组。
变压器原边绕组为6kV,二次绕组分为7个不同的相位组,共21个三相绕组,每个副边绕组接1个功率单元,形成42脉波的二极管整流电路结构。这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形,使其负载下的网侧功率因数接近于1,不需要任何功率因数补偿、谐波抑制装置。变压器二次绕组采用三角形延边接法,目的是实现多重化,降低输入电流的谐波成分。这种移相接法可以有效地消除41次以下的谐波,对电网的谐波污染小。另外,由于变压器副边绕组的独立性,使每个功率单元的主回路相对独立,每个功率单元等效为1台单相低压变频器。功率单元为基本的交-直-交变换电路,电网电压经二次侧多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电,经过输入二极管构成的三相桥式电路整流,再经过由低压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构成的逆变桥,输出为单相交流电压。
该功率单元为三相输入、单相输出的交-直-交PWM电压源型逆变器,如图2所示。每个功率单元的结构及电气性能完全一致,将同相相邻功率单元的输出端串接起来,形成Y联结结构(2个功率单元串联电路如图3所示),实现变压变频器的高压输出,为高压电动机提供电能。每个功率单元分别由输入变压器的1组二次绕组供电,功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。每个功率单元承受全部的输出电流,但只提供1/7的相电压和1/21的输出功率,所以功率单元的电压等级和串联数量决定变频器的输出电压,功率单元的额定电流决定变频器的输出电流。由于采用整个功率单元串联,所以不存在器件串联引起的静态或动态均压问题。
变压器原边绕组为6kV,二次绕组分为7个不同的相位组,共21个三相绕组,每个副边绕组接1个功率单元,形成42脉波的二极管整流电路结构。这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形,使其负载下的网侧功率因数接近于1,不需要任何功率因数补偿、谐波抑制装置。变压器二次绕组采用三角形延边接法,目的是实现多重化,降低输入电流的谐波成分。这种移相接法可以有效地消除41次以下的谐波,对电网的谐波污染小。另外,由于变压器副边绕组的独立性,使每个功率单元的主回路相对独立,每个功率单元等效为1台单相低压变频器。功率单元为基本的交-直-交变换电路,电网电压经二次侧多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电,经过输入二极管构成的三相桥式电路整流,再经过由低压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构成的逆变桥,输出为单相交流电压。
该功率单元为三相输入、单相输出的交-直-交PWM电压源型逆变器,如图2所示。每个功率单元的结构及电气性能完全一致,将同相相邻功率单元的输出端串接起来,形成Y联结结构(2个功率单元串联电路如图3所示),实现变压变频器的高压输出,为高压电动机提供电能。每个功率单元分别由输入变压器的1组二次绕组供电,功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。每个功率单元承受全部的输出电流,但只提供1/7的相电压和1/21的输出功率,所以功率单元的电压等级和串联数量决定变频器的输出电压,功率单元的额定电流决定变频器的输出电流。由于采用整个功率单元串联,所以不存在器件串联引起的静态或动态均压问题。
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