[實(shí)用新型]1600kW/3300V串聯(lián)12脈動(dòng)供電三電平變頻調(diào)速裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420504006.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN204046484U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許開成;陸文濤;朱海軍;蔣世原;李志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 唐山開誠電控設(shè)備集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H02P27/08
• 分類號(hào): H02P27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種1600kW/3300V串聯(lián)12脈動(dòng)供電三電平變頻調(diào)速裝置，用于對(duì)煤礦井下刮板輸送機(jī)高壓大容量運(yùn)輸系統(tǒng)的調(diào)速。?

背景技術(shù)

隨著我國煤炭生產(chǎn)自動(dòng)化程度的不斷提高，礦用變頻器在煤礦井下采、掘、運(yùn)等機(jī)械設(shè)備和井上通、壓、排、提等四大件的調(diào)速應(yīng)用中發(fā)揮了良好的調(diào)速性能和節(jié)能降耗的作用。然而，現(xiàn)用的礦用變頻器均采用正弦波脈寬調(diào)制，所用器件是?IGBT?器件，經(jīng)過交-直-交變換后，變頻器輸出不是完全的正弦波形，而且有?3次以上的諧波。通常二電平的結(jié)構(gòu)為6?脈波，其輸入電流中含有6k±1（k為正整數(shù)）次諧波，對(duì)電網(wǎng)的干擾比較大，甚至干擾煤礦井下安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、可大幅減小諧波對(duì)電網(wǎng)的影響、可靠性高的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流變頻器。?

本實(shí)用新型由主回路和控制回路組成。主回路包括：10kV開關(guān)柜、移相變壓器、預(yù)充電電路、12脈沖整流電路、濾波電路以及三電平逆變電路；控制回路包括：信號(hào)采集板、CIB主控板和UIB通訊板、按鍵及液晶顯示屏、光纖板以及驅(qū)動(dòng)電路。?

本實(shí)用新型1600kW/3300V串聯(lián)12脈動(dòng)供電三電平變頻調(diào)速裝置采用串聯(lián)12脈動(dòng)整流電路，產(chǎn)生的5、7、17、19…次諧波相互抵消，注入電網(wǎng)的只有12k±1（k為正整數(shù)）次諧波，電流諧波含量低對(duì)電網(wǎng)污染小，無功分量低，可有效降低變壓器的震動(dòng)和噪聲，使變壓器的使用壽命延長；利用整流電路的中點(diǎn)來箝位，解決了中點(diǎn)平衡問題，無需在軟件算法上控制中點(diǎn)電壓。逆變單元采用二極管鉗位型三電平逆變電路，功率器件承受的關(guān)斷電壓只有直流母線電壓的一半，輸出功率可以提高一倍。較低的dv/dt可以降低電磁干擾，在開關(guān)頻率附近的諧波幅值也很小，線電壓輸出接近正弦波使輸出電壓的諧波含量降低50%，可使輸出波形質(zhì)量有較大的改善，使電機(jī)的使用壽命延長。?

附圖說明

圖1?為1600kW/3300V串聯(lián)12脈動(dòng)供電三電平變頻調(diào)速裝置系統(tǒng)框圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。?

本實(shí)用新型由主回路和控制回路組成。主回路包括：10kV開關(guān)柜、移相變壓器、預(yù)充電電路、12脈沖整流電路、濾波電路以及三電平逆變電路；控制回路包括：信號(hào)采集板、CIB主控板和UIB通訊板、按鍵及液晶顯示屏、光纖板以及驅(qū)動(dòng)電路。?

主回路部分：電網(wǎng)10kV高壓由開關(guān)柜給移相變壓器供電，移相變壓器二次繞組分別采用星形和三角形接法，產(chǎn)生相位差為30度、大小相等的兩組電壓輸出給預(yù)充電電路，經(jīng)過預(yù)充電電路輸入給12脈沖整流電路；整流電路由12個(gè)二極管、15個(gè)散熱片、5個(gè)風(fēng)扇、6個(gè)輸入母排、1個(gè)正母排、1個(gè)負(fù)母排、1個(gè)零母排和1個(gè)水冷散熱器構(gòu)成，二極管被兩片散熱片夾在中間，每相整流橋利用蝶形彈簧進(jìn)行壓緊。二極管總功耗主要包括通態(tài)損耗和關(guān)斷損耗，負(fù)載電流、直流母線電壓、結(jié)溫和開關(guān)頻率都會(huì)影響關(guān)斷損耗。兩個(gè)整流橋串連，使二極管的反向截止電壓為直流母線電壓的一半，單管關(guān)斷損耗也相應(yīng)降低。每個(gè)二極管通過兩端的散熱片進(jìn)行熱交換，散熱片上面的三個(gè)風(fēng)扇向下吹風(fēng)，下面的兩個(gè)風(fēng)扇把模塊產(chǎn)生的熱量吸到水冷散熱器上，水冷散熱器通過循環(huán)去離子水降低整流電路的溫度；整流后的直流經(jīng)過電容濾波電路輸入給三電平逆變電路；三電平逆變電路將直流轉(zhuǎn)化成幅值、頻率均可變的交流量，進(jìn)而對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。?