[實用新型]一種新型的三電平逆變調速的控制系統

有效

• 申請號: 201320602327.7
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN203466746U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 鄧鷹;柳中國
• 申請（專利權）人: 湖南金三星煤機制造有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M1/12;H02P21/00;H02P27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及礦山絞車變頻控制系統，更具體的說，涉及一種變頻器采取新型的三電平逆變調速的變頻控制系統。

背景技術

隨著國家對節能環保的要求越來越高，變頻器由于其具有調速范圍廣、調速精度高、動態響應好、節能效果顯著等優點被全面用于礦山設備的電氣控制系統中。但現有的變頻器大多采用二電平逆變調速方式，其電路控制簡單、成本低、技術成熟，但該類變頻器存在抗干擾能力差、性能不穩定、輸出諧波高等缺點。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種在原有的兩電平控制方式的基礎上，通過改變主電路的結構和控制算法重新設計來實現的，進一步的目的，是提供一種具有電壓沖擊低、抗干擾性強，輸出波形更接近正弦波、電平數增多、輸出電壓諧波含量低、性能穩定、節能效果顯著的三電平逆變調速的控制系統。

為實現上述目的，本實用新型所提供的技術方案為：一種新型的三電平逆變調速的控制系統，它包括有串聯在變頻器直流母線上的第一直流母線分壓電容、第二直流母線分壓電容，第一直流母線分壓電容、第二直流母線分壓電容的連接中性點分別與第一、第二、第三相橋臂連接；第一、第二、第三相橋臂均包括有第一箝位二極管、第二箝位二極管、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關，其中，第一箝位二極管、第二箝位二極管相串聯，其串聯的連接中性點與第一直流母線分壓電容、第二直流母線分壓電容的連接中性點連接；第一箝位二極管的另一端與串聯的第一開關、第二開關一端連接；第二箝位二極管的另一端與串聯的第三開關、第四開關一端連接；第二開關與第三開關相連接；第一續流二極管、第二續流二極管、第三續流二極管、第四續流二極管分別連接在第一開關、第二開關、第三開關、第四開關兩端。

所述的第一開關、第二開關、第三開關、第四開關均采用IGBT。

本方案采用SVPWM?控制算法，即在一個開關周期內通過對基本電壓矢量加以組合，使其平均值與給定電壓矢量相等。在某個時刻，電壓矢量旋轉到某個區域中，可由組成這個區域的兩個相鄰的非零矢量和零矢量在時間上的不同組合來得到。兩個矢量的作用時間在一個采樣周期內分多次施加，從而控制各個電壓矢量的作用時間，使電壓空間矢量接近按圓軌跡旋轉，通過逆變器的不同開關狀態所產生的實際磁通去逼近理想磁通圓，并由兩者的比較結果來決定逆變器的開關狀態，從而形成PWM?波形。本方案在原有的二電平逆變調速方式的基礎上改變主電路結構和控制方式使輸出電壓具有27種狀態，從而使輸出波形更趨向為正諧波。解決了開關元件耐壓不夠、輸出電壓為非正諧波、輸出諧波大的技術難題。在實際運行中，可大大減少對電網的干擾，降低了電機的運行溫度，減少了電機絕緣老化的安全隱患。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合所有附圖對本實用新型作進一步說明，本實用新型的較佳實施例為：參見附圖1，本實施例所述的一種新型的三電平逆變調速的控制系統包括有串聯在變頻器直流母線上的第一直流母線分壓電容C1、第二直流母線分壓電容C2，第一直流母線分壓電容C1、第二直流母線分壓電容C2不僅有濾波的作用，還起電壓分壓支撐的作用；第一直流母線分壓電容C1、第二直流母線分壓電容C2的連接中性點分別與第一、第二、第三相橋臂連接；第一、第二、第三相橋臂均包括有第一箝位二極管VD1、第二箝位二極管VD4、第一開關V11、第二開關V12、第三開關V41、第四開關V42，其中，第一箝位二極管VD1、第二箝位二極管VD4相串聯，第一箝位二極管VD1、第二箝位二極管VD4對電壓形成中性點箝位；其串聯的連接中性點與第一直流母線分壓電容C1、第二直流母線分壓電容C2的連接中性點連接；第一箝位二極管VD1的另一端與串聯的第一開關V11、第二開關V12一端連接；第二箝位二極管VD4的另一端與串聯的第三開關V41、第四開關V42一端連接；第二開關V12與第三開關V41相連接；第一續流二極管VD11、第二續流二極管VD12、第三續流二極管VD41、第四續流二極管VD42分別連接在第一開關V11、第二開關V12、第三開關V41、第四開關V42兩端。本實施例的第一開關V11、第二開關V12、第三開關V41、第四開關V42均采用IGBT。