大容量多電平變換器發(fā)展概述-wenkub
2023-03-02 17:46:43 本頁(yè)面
【正文】 后較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)繼續(xù)在市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。 ? 矩陣式三相交 交變頻電路 矩陣式交 交變頻器能方便地實(shí)現(xiàn) N相輸入 M相輸出 ；按輸入輸出電源性質(zhì)，可有電壓源輸入 電流源輸出 和 電流源輸入 電壓源輸出 兩種形式。由于晶閘管與 GTO相比價(jià)格便宜很多，且器件單管容量可以很大，換流損耗小，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，所以自 20世紀(jì) 80年代以來(lái)，這種變頻器應(yīng)用得還是很多。 ? 大容量交 交變頻調(diào)速系統(tǒng) ? 傳統(tǒng)三相交 交變頻電路 ? 優(yōu)點(diǎn)： 由三組反并聯(lián)晶閘管可逆橋式變流器組成。成本大，損耗大，占用空間大，瞬態(tài)過(guò)程中變壓器磁飽和引起直流磁化和浪涌過(guò)電壓?jiǎn)栴}。電壓波動(dòng)大，諧波大。交 直 交變頻存在著中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，根據(jù)所用 儲(chǔ)能元件性質(zhì) 的不同，交 直 交變換器還可分為電流型和電壓型兩種。 高壓變頻技術(shù) 主講人：邊春元 2023年 8月 內(nèi)容介紹 高壓變頻器對(duì)電網(wǎng)的影響 三電平 PWM電壓源變頻器原理 三電平 PWM整流控制策略 PWM整流的基本原理 高壓變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響 三電平 PWM逆變控制策略 大容量多電平變換器發(fā)展概述 IGCT系統(tǒng)現(xiàn)存問(wèn)題初步探討 功率器件概述 二、大容量多電平變換器發(fā)展概述 大容量變換器分類(lèi)和特點(diǎn) 大容量指功率等級(jí)在數(shù)百千瓦以上，而高電壓指電壓等級(jí)為 3kv、 6kv、10kv或更高。對(duì)于高壓變換器來(lái)說(shuō)，從 高壓構(gòu)成 的角度，又可有“高 高”和“高 低 高”方式兩種劃分。 2）降壓 —— 普通變頻 —— 升壓電路 兩側(cè)需大型變壓器，體積大，成本高，變頻部分采用交 直 交結(jié)構(gòu)，輸出變壓器體積大。 6脈沖方式工作，使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能較差。采用電網(wǎng)自然換流，只需一次換流就實(shí)現(xiàn)了變頻，環(huán)流效率高，方便四象限運(yùn)行，而且低頻時(shí)輸出波形接近正弦。 針對(duì)交 交變頻功率因數(shù)低，諧波污染較嚴(yán)重等缺點(diǎn)，人們提出了多種改進(jìn)措施。 二、大容量多電平變換器發(fā)展概述（續(xù)） 二、大容量多電平變換器發(fā)展概述（續(xù)） ? 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 換流效率非常高，損耗主要是器件開(kāi)關(guān)損耗； （ 2） 能實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行和任意功率因數(shù)，所需濾波元件容量小，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快； （ 3） 控制特性好，可對(duì)輸出電壓和頻率及輸入電流和相位分別控制，且雙邊諧波含量少。 ? 高低高型交 直 交變換器 輸入為降壓變壓器，輸出為升壓變壓器，中間為低壓變壓器。 ? 直接高壓電流型變換器 在中大容量的調(diào)速場(chǎng)合應(yīng)用很廣。由于其本身所固有的短路保護(hù)的特性，這種變換器應(yīng)該具有很好的發(fā)展前景，雖然控制比電壓型變換器要復(fù)雜一些，但是隨著高速處理芯片的推出，控制上復(fù)雜性都不成問(wèn)題。 二、大容量多電平變換器發(fā)展概述（續(xù)） ? 共模電壓?jiǎn)栴}： 共模電壓是指 電機(jī)中點(diǎn)對(duì)地電壓偏移 。 由以上可得： 共模電壓最大值為直流母線對(duì)地電壓峰值（即線電壓峰值），最小值為直流母線對(duì)地電壓最小值（即相電壓最小值）。 兩電平直接高壓逆變器存在很高的 dv/dt和共模電壓，威脅電機(jī)繞組絕緣；為了解決串聯(lián)器件同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷的問(wèn)題，發(fā)展了 多電平變換器 。 消除同樣諧波： 兩電平采用 PWM控制，開(kāi)關(guān)頻率高、損耗大；多電平逆變器可用較低頻率進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，開(kāi)關(guān)頻率低、損耗小、效率高。 ? 電容的引進(jìn)使電壓合成的選擇增多，開(kāi)關(guān)狀態(tài)的選擇具有更大的靈活性； ? 大量的電容使體積龐大、占地多、成本高、封裝不易。 綜上所
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