[發明專利]串聯型大功率組合變頻器

無效

• 申請號: 201210352882.9
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN103683960A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張鋒
• 申請（專利權）人: 成都市思博睿科技有限公司
• 主分類號: H02M5/44
• 分類號: H02M5/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種變頻器，尤其涉及一種高頻、高效的串聯型大功率組合變頻器。

背景技術

隨著現代工業的深度發展，大功率變流裝置在國民經濟中的應用越來越廣泛，如大容量變頻器、大功率電力有源濾波器、靜止無功補償裝置、MW級風電機組用變流器等，而對于大功率變流器場合，大功率開關器件的功率處理能力和開關頻率之間往往存在著矛盾，通常功率越大開關頻率越低。由于開關頻率的限制難以應用PWM技術來改善傳統大容量變流器的性能。因此，在大功率變流器場合，人們往往希望大功率、耐高壓的電力電子裝置能夠工作在盡可能高的開關頻率下，以便提高輸出波形的質量。

普通型變頻器通常也稱為兩電平變頻器，這種拓撲結構比較簡單，為了獲得大功率，一般依靠開關器件串聯以承受高壓，將開關器件并聯以承受大電流，但由于功率器件參數的離散性，這將帶來靜、動態均壓和均流等一系列問題，技術上的不確定因素影響很大，可靠性不高；但由于輸出只有兩電平，電壓波動大，產生較大諧波。因此這種結構應用范圍非常有限。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種高頻、高效的串聯型大功率組合變頻器。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

本發明所述串聯型大功率組合變頻器包括數量相同的多個變壓器、多個濾波電感和多個變頻單元，第一個所述變壓器的第一輸入端與輸入電源的第一端連接，第一個所述變壓器的第二輸入端依次與其它所述變壓器的輸入端串聯，最后一個所述變壓器的第二輸入端與所述輸入電源的第二端連接，每個所述變壓器的輸出端與對應的所述濾波電感串聯后再與對應的所述變頻單元的輸入端連接，每個所述變頻單元的第一輸出端并聯連接后為輸出電源的第一端，每個所述變頻單元的第二輸出端并聯連接后為輸出電源的第二端。

作為優選，所述變壓器、所述濾波電感和所述變頻單元均為四個。

具體地，所述變頻單元包括整流電路、平波電路、控制電路和逆變電路，所述平波電路串聯連接于所述整流電路與所述逆變電路之間，所述控制電路的電壓采樣輸入端與所述逆變電路的輸入端連接，所述控制電路的電流采樣輸入端與所述逆變電路的輸出端連接，所述控制電路的輸出端與所述逆變電路的輸入端連接。上述變頻單元的結構為傳統單個變頻器的結構。

本發明的有益效果在于：

本發明通過將多個獨立的變頻單元的輸出端并聯在一起，具有輸出電壓功率大、諧波小、運行效率高、等效開關頻率高、開關損耗小的優點。

附圖說明

圖1是本發明所述串聯型大功率組合變頻器的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

如圖1所示，本發明所述并聯型大功率組合變頻器包括四個變壓器、四個濾波電感和四個變頻單元，四個變壓器分別為第一變壓器T1、第二變壓器T2、第三變壓器T3和第四變壓器T4，四個濾波電感分別為第一濾波電感L1、第二濾波電感L2、第三濾波電感L3和第四濾波電感L4，四個變頻單元分別為第一變頻單元BP1、第二變頻單元BP2、第三變頻單元BP3和第四變頻單元BP4，第一變壓器T1的第一輸入端與輸入電源Vin的第二端連接，第一變壓器T1的第二輸入端與第二變壓器T2的第一輸入端連接、第二變壓器T2的第二輸入端與第三變壓器T3的第一輸入端連接，第三變壓器T3的第二輸入端與第四變壓器T4的第一輸入端連接，第四變壓器T4的第二輸入端與輸入電源Vin的第二端連接，第一變壓器T1的輸出端與第一濾波電感L1串聯后再與第一變頻單元BP1的輸入端連接，第二變壓器T2的輸出端與第二濾波電感L2串聯后再與第二變頻單元BP2的輸入端連接，第三變壓器T3的輸出端與第三濾波電感L3串聯后再與第三變頻單元BP3的輸入端連接，第四變壓器T4的輸出端與第四濾波電感L4串聯后再與第四變頻單元BP4的輸入端連接；第一變頻單元BP1的第一輸出端、第二變頻單元BP2的第一輸出端、第三變頻單元BP3的第一輸出端和第四變頻單元BP4的第一輸出端并聯連接后為輸出電源Vout的第一端，第一變頻單元BP1的第二輸出端、第二變頻單元BP2的第二輸出端、第三變頻單元BP3的第二輸出端和第四變頻單元BP4的第二輸出端并聯連接后為輸出電源Vout的第二端。

第一變頻單元BP1、第二變頻單元BP2、第三變頻單元BP3和第四變頻單元BP4的結構相同，均為傳統單個變頻器的結構（由于是現有結構，所以未在圖中示出），具體包括整流電路、平波電路、控制電路和逆變電路，所述平波電路串聯連接于所述整流電路與所述逆變電路之間，所述控制電路的電壓采樣輸入端與所述逆變電路的輸入端連接，所述控制電路的電流采樣輸入端與所述逆變電路的輸出端連接，所述控制電路的輸出端與所述逆變電路的輸入端連接。