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2.2采用普通低压变频(二电平)技术实现中压变频
本方案采用低压整流器,及低压电容串联,3300V高压IGBT直接逆变。控制方式仍采用传统的正弦波脉宽调制。其优点是系统组成简单,其缺点是输出的电压波形为高压矩形脉冲,即出现了难以解决的dv/dt问题,这对于长输电线路的工况很不适宜,对电机同样带来绝缘问题,且输出电流波形亦不理想。由于3300V高压IGBT应用尚不太成熟且价格昂贵,实用经济效益亦是应用的瓶颈。
3 本公司中压变频器的技术方案
A方案:1140V中压变频器
本是采用二极管箝位三电平技术,其系统简图如下:
该技术自80年代始即被国外厂家应用并推广。东芝、ABB、三菱、西门子等公司都有此类产品,其特点偏优于采用在不太高的中压变频器中。与二电平相比较,其输出的电压波形虽然仍为矩形脉冲所组成,但其脉冲幅值却降低一倍,较好地解决了dv/dt高所带来的绝缘及谐波等问题。使变频器的输出波形更接近正弦波。彻底地解决了器件换流对电机绝缘造成的冲击导致的绝流损伤、轴电压对电机轴承的腐蚀以及传导干扰、辐射干扰等诸多问题,降低漏电流及电机噪音。其缺点已基本克服,美中不足的是逆变元件的换流尚须由箝位二极管来保证,系统变得稍加复杂,但在几十千瓦的变频器中,该不足并不构成价格限制因素。本公司生产的1140V变频器就是采用这一技术方案。
B方案:6000V及以上的中压变频器
本公司生产的WIN-HV系列变频器就是采用此设计方案,是通过变压器隔离、功率单元串联的交-直-交-直接高压方式的变频器。
变频器运用叠波技术,每相输出由若干个功率单元串联组成,功率单元串联个数因输出电压等不同而异,详见下述单元配置表:
4 微能科技中压变频器应用简述:
本公司生产的中压变频器是在目前的器件条件下,因电网电压不同而采用的最优设计方案。而国外的中压产品则主要指输入电压为1140~10000V的变频器。其中,1140~4160V的变频器多为三电平方式,即我司的A方案,6000V及以上的中压变频器则以逆变单元串联方式的多电平变频器为主导,即我司的B方案。
从技术发展的角度看,我公司设计的2千伏级变频器还是以逆变单元串联方案为优选,其主要原因是电路结构简单,又有成熟的元件(1700伏IGBT)可用,价格低廉,性能/价格比最高。所采用的多重化技术(二重化)使输出波形正弦,网侧谐和波在大减,输入输出均很理想。故此,我们认为这种变频器在我国将有广阔的应用前景。亦可放心地用于油田潜油电泵的驱动中。
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