[實(shí)用新型]基于功率單元并聯(lián)的級(jí)聯(lián)式高壓變頻器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320003179.7
• 申請(qǐng)日: 2013-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN203071823U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金慶才;李興;郭自勇;王緒寶;趙巖;韓亮;張曉麗;李忠良;劉程鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧榮信眾騰科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M5/00
• 分類號(hào): H02M5/00;H02M5/458
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所 21224
• 代理人: 張群

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及級(jí)聯(lián)式高壓變頻器領(lǐng)域，尤其涉及功率單元并聯(lián)的級(jí)聯(lián)式高壓變頻器。

背景技術(shù)

變頻器具有功率因數(shù)高、效率高、調(diào)速范圍寬和精度高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量有好處，又能節(jié)能和利于設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，所以在冶金、化工、電力、市政供水和采礦等行業(yè)廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

為了適合于更大規(guī)模電機(jī)的節(jié)能、調(diào)速要求，未來(lái)高壓變頻器市場(chǎng)將向大功率、高端方向發(fā)展。向大功率高壓變頻器發(fā)展，一方面技術(shù)門檻較高，另一方面設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造等方面的困難也較多，導(dǎo)致周期也較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于功率單元并聯(lián)的級(jí)聯(lián)式高壓變頻器，采用兩功率單元并聯(lián)的方式組成一個(gè)單元結(jié)構(gòu)，可有效提高變頻器容量，滿足一些大功率變頻器的應(yīng)用需求。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于功率單元并聯(lián)的級(jí)聯(lián)式高壓變頻器，包括移相隔離變壓器、系統(tǒng)主控制器和功率單元，其特征在于，所述功率單元電壓電流等級(jí)相同，相鄰兩個(gè)功率單元組成一個(gè)并聯(lián)功率單元，每6個(gè)并聯(lián)功率單元組成一相，共三相，18個(gè)并聯(lián)功率單元與移相隔離變壓器二次繞組相連接，18個(gè)并聯(lián)功率單元還與系統(tǒng)主控制器通過(guò)光纖連接。

所述的每個(gè)并聯(lián)功率單元包含的兩個(gè)功率單元的正直流母線相連接，負(fù)直流母線相連接；所述的每個(gè)并聯(lián)功率單元包含的兩個(gè)功率單元，每個(gè)功率單元的兩個(gè)輸出端短接作為一個(gè)輸出端，兩個(gè)功率單元短接后的兩個(gè)輸出端為每個(gè)并聯(lián)功率單元的輸出端。

所述的并聯(lián)功率單元，包含的兩個(gè)功率單元輸入并聯(lián)在一起后連接移相隔離變壓器一個(gè)二次繞組。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)式變頻器功率單元并聯(lián)，解決單元并聯(lián)輸出造成很大的不均流問(wèn)題。此功率單元并聯(lián)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)快捷，保持變頻器的可靠性和穩(wěn)定性，提高級(jí)聯(lián)式變頻器容量。

附圖說(shuō)明

圖1功率單元并聯(lián)的級(jí)聯(lián)式高壓變頻器的主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

圖2-1是一個(gè)功率單元電路圖。

圖2-2是一個(gè)并聯(lián)功率單元電路圖。

圖3-1、圖3-2、圖3-3、圖3-4、圖3-5、圖3-6是并聯(lián)功率單元電流流向圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型的具體技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

見圖1，一種基于功率單元并聯(lián)的高壓變頻器的主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，所述的高壓變頻器包括移相隔離變壓器、系統(tǒng)主控制器和功率單元，所述功率單元電壓電流等級(jí)相同，相鄰兩個(gè)功率單元組成一個(gè)并聯(lián)功率單元，每6個(gè)并聯(lián)功率單元組成一相，共三相，18個(gè)并聯(lián)功率單元與移相隔離變壓器二次繞組相連接，18個(gè)并聯(lián)功率單元還與系統(tǒng)主控制器通過(guò)光纖連接。

每個(gè)并聯(lián)功率單元包含的兩個(gè)功率單元的正直流母線相連接，負(fù)直流母線相連接；所述的每個(gè)并聯(lián)功率單元包含的兩個(gè)功率單元，每個(gè)功率單元的兩個(gè)輸出端短接作為一個(gè)輸出端，兩個(gè)功率單元短接后的兩個(gè)輸出端為每個(gè)并聯(lián)功率單元的輸出端；并聯(lián)功率單元，包含的兩個(gè)功率單元輸入并聯(lián)在一起后連接移相隔離變壓器一個(gè)二次繞組。?

所述的變頻器的工作過(guò)程是：高壓交流電經(jīng)移相隔離變壓器降壓、移相后，分別給各并聯(lián)功率單元A1～A6、B1～B6、C1～C6一輸入端供電，各并聯(lián)功率單元的兩輸入端并聯(lián)連接供電，作為單元主回路電源。然后各并聯(lián)功率單元A1～A6、B1～B6、C1～C6的輸出電壓經(jīng)串聯(lián)疊加后形成三相正弦波形，相電機(jī)供電。

圖2-1為普通的功率單元主回路圖。它包括整流電路、中間直流電路、逆變電路和單元控制器。所述的整流電路，可為采用六只二極管構(gòu)成的三相不可控整流電路，也可為采用六只IGBT構(gòu)成三相PWM整流器件；所述的逆變電路，為采用IGBT構(gòu)成單相H型橋式電路；所述的功率單元控制器響應(yīng)系統(tǒng)主控制器的命令，控制功率單元功率器件IGBT的驅(qū)動(dòng)。

圖2-2為并聯(lián)功率單元的主回路圖。它由圖2-1所示的兩個(gè)功率單元組成，功率單元U1#的正直流母線與功率單元U2#的正直流母線相連接，即共同連接于正直流母線，功率單元U1#的負(fù)直流母線與功率單元U2#的負(fù)直流母線相連接，即共同連接于負(fù)直流母線，參考圖2-1、圖2-2，功率單元U1#原輸出端U和V短接成O1，?功率單元U2#原輸出端U和V短接成O2，O1和O2作為并聯(lián)功率單元的兩個(gè)輸出端。并聯(lián)功率單元的兩個(gè)控制器分別響應(yīng)系統(tǒng)主控制器的命令，控制并聯(lián)功率單元的各功率器件IGBT的驅(qū)動(dòng)。并聯(lián)功率單元有兩個(gè)三相輸入端，并聯(lián)連接一個(gè)移相隔離變壓器的二次繞組。