高压变频培训浅析.ppt

常用逆变器结构 GTO/SGCT电流源型逆变器 NPC:中心点箝位式(三点式)电压源型逆变器 单元串联多电平移相式PWM电压源型逆变器 GTO/SGCT 6KV 电流源型逆变器 GTO/SGCT电流源型逆变器输出波形 Current Voltage NPC中心点嵌位式逆变器(又称三电平) 电机 M NPC逆变器输出波形 输出电压 dv/dt 完美无谐波变频器输出相电压波形 CELL 1 单元 1 CELL 2 单元2 CELL 3 单元3 COMPOSITE 　合成 dv/dt 山东东营胜利电厂实测波形1400kW/6kV 满载 50Hz A-B相线电压波形 A相电流波形 转矩脉动 电流源型变频器在满载 30HZ时情况 完美无谐波变频器输出波形质量 完美无谐波变频器输出的波形与正弦波非常相近，而且dv/dt幅值小，不必设置输出滤波器，就可以使用原有的普通旧国产异步电机。 在国内大部分应用中都是6KV旧国产电机，其中很多绝缘等级都是B级，从应用的情况看，没有对电机产生危害。 高压变频器的性能指标之四：可靠性 　变频器的结构 　使用的功率器件 　外部电源波动对变频器的影响 　公司经验与使用业绩 　是否有冗余手段 IGBT(300A/1700V) IGCT/SGCT 单个小IGCT驱动电路--222个部件 Electrolytic Caps 12 Driver FET’s 8 4个IGBT驱动电路--48个部件 电源变化对完美无谐波变频器的影响 RIDE THROUGH VOLTAGE SAG OF - 45% 可承受 -45%的电压下降 RE-START INTO A MOTOR WHICH IS STILL SPINNING 电机还在旋转的情况下可重新起动 完美无谐波变频器结构(抽屉式功率单元) 去变压器 二次侧 功率单元输出 光纤通信连接至主连接板 单元控制电路 Q1 Q3 Q2 Q4 COIL 旁路接触器 功率单元旁路电路 A A5 A4 A3 A2 A1 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C3 C4 C5 100% 电压输出 VAC VBA VCB B C 120 TYP. N o 每相5个功率单元串联，正常运行 95 132.5 132.5 o o o A B C VAC VBA VCB A3 A2 A1 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C3 C4 C5 A4,A5旁路，调整相位角，输出电压对称，可达 80% 旁路A4,A5 新的旁路技术 (中心点偏移) 快速自动旁路过程 电机电流 Fault induced 通过人为拔掉通 讯光纤产生故障 在故障发生250ms以内变频器自动重新输出电流工作 电机电压 60 70 80 90 100 3 4 5 6 7 8 正常时每相串联单元个数 一个单元故障后的输出电压 传统旁路方案 采用中心点偏移技术 中心点偏移旁路方案输出电压 (当一个单元故障时) PWM技术 PWM-Pulse Width Modulated Technology 脉冲宽度调制-通过控制电力电子器件的通、断时间及通断次序将直流电压转换为系列宽度不一的矩形脉冲电压。 PWM的类型 SPWM-正弦波PWM 准优化PWM- SVPWM，SAPWM 优化PWM-指定谐波消除PWM，转矩脉动PWM PWM波形图 电子器件 电阻在电路中起限制电流或产生压降的作用. 电感在电路中储存无功能量的作用，限制电流的突然变化。 二极管广泛应用与各种整流电路中。 电力电子器件 晶闸管是一种半可控器件，只允许电流在其中单方向流动。 电力晶体管（BJT）是一种电流型控制型全控器件，可工作在截止，放大，完全导通三种状态。 IGBT-绝缘栅型双极晶体管。是一种广泛应用于变频器中的电压控制型全控器件，开关速度高，电压，电流等级已超过BJT G E C 第三部分高压变频技术简介 常见高压变频器的分类 按输出形式分： 高-高型 高-低-高型 按电路结构分： 三电平（中点钳位式） 两电平 单元串联多电平 按缓冲电路分： 电压源型 电流源型 三电平结构 三电平输出电压波形 PWM电流源结构 PWM-电流源型输出波形 高压大功率的性能指标 高压大功率的性能指标之一 输入谐波 谐波就是无用和有害的电压和电流，一般频率变化并且和基波叠加在一起 谐波产生于非线性负载，使得电流和电压不成比例 3x x Fundamenta 基波 3rd Harmonic 3次谐波 输入谐波的概念 加入5次谐波 300 Hz 高压变频器输入整流环节都为非线性的，会对电网产生谐波，其输入谐波的幅值与变频器整流环节的脉冲数(或多重化的次数)密切相关。