[發明專利]一種串聯三相三重化跳相交交變頻方法

有效

• 申請號: 201811060304.1
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109378974B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 許正望;易宇純;陳鋮;張家瑞;蔣國壯;柯錕;黃周
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H02M5/27
• 分類號: H02M5/27
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;劉丹

本發明公開一種串聯三相三重化跳相交交變頻方法，以與傳統串聯三相三重化晶閘管交交變頻方法相同的電路為基礎構成變頻主電路，其變頻控制思想是通過對電路中各重電路分別控制，對每一重同時觸發正組和負組中的一對晶閘管，使該重電路的輸出端與該重電路的一相輸入相連通，并間隔與期望輸出頻率相關的一個時間間隔后進行下次觸發，使該重輸出端與下一相輸入相連通，通過不斷地切換這種連通關系，使輸出電壓的相位不斷跳變，從而獲得整體上輸出頻率變化的效果。同時，根據需要安排各重電路輸出電壓的相位，并根據調節每一重晶閘管觸發時刻，可實現輸出三相相位相差120°的交流電源，供三相電機類負載使用。具有成本低、可靠性高的優點。

技術領域

本發明屬于變頻技術領域，涉及交交變頻技術，尤其涉及一種串聯三相三重化跳相交交變頻方法。

背景技術

電能作為清潔型能源，為各行各業提供了發展的動力，在現代人類社會的發展中有著十分重要的作用，世界各國都十分重視對電能的開發，近年，我國對電能的開發也投入了大量人力、物力。但是在電能廣泛應用的各領域，利用率較低，尤其是在傳動領域，浪費現象嚴重，所以，在能源問題日益突出的今天，各國又競相對節能技術進行研究。尤其是，目前我國單位GDP能耗遠高于發達國家，節能降耗是今后一段時間的工作重點。

采用變頻技術是工業進行節能改造的首選方案，采用變頻技術充分利用了電動機的工作特性，根據負載轉速的變化要求，改變供電的頻率和電壓的大小，以獲得合理的電機運行條件，在不同的轉速情況下，均保持較高的運行效率，不僅降低了電能消耗，同時還能改善啟動性能，減少電網、電機及負載設備因為瞬時沖擊帶來的影響，還提高電動機和負載設備的工作精確度。

在變頻器領域，利用以IGBT為代表的全控器件為核心構成的交直交變頻產品具有功率因素高、諧波少等優點，但也存在著器件價格高且比較嬌氣的缺點，尤其是在高壓大容量變頻領域，受器件容量及耐壓能力的限制，需要以多重化的方法擴大容量和耐壓能力，即使是使用全控器件也需要大量的開關器件和昂貴的移相變壓器，并且目前高壓大容量的全控開關器件只能依賴國外生產。相比交直交變頻方式，交交變頻不存在中間直流環節，變換效率較高。交交變頻由于多采用晶閘管等大容量器件，且輸出頻率較低，多用在大功率、低轉速領域。

以晶閘管構成的傳統交交變頻器一般均采用反并聯的三相零式整流電路或三相橋式整流電路為核心主電路，其輸出波形中每個電源周期(20ms)內脈波數目較少(分別為3個、6個)，在保證輸出波形中諧波含量較少的情況下，變頻器輸出頻率受到限制，一般最高只能輸出到20Hz左右，而在一些變頻器運用場合，頻率范圍要求大，傳統的交交變頻方法難以適應。