高壓大容量H橋串聯(lián)型變頻器的研究.pdf

1、中國(guó)是能源生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó),但是長(zhǎng)期以來(lái)一直都存在著嚴(yán)重的能源浪費(fèi)的問(wèn)題.據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)風(fēng)機(jī)、水泵年耗電量占全國(guó)發(fā)電量的約40％.理論分析和實(shí)際應(yīng)用都表明,如果采用調(diào)速技術(shù),至少可節(jié)約20%以上的電能,有些情況下甚至可節(jié)電70%.該文以太鋼某廠額定功率2240KW,額定電壓6300V注水泵電機(jī)變頻調(diào)速科研工程為背景,從理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和裝置實(shí)驗(yàn)幾方面入手,對(duì)高電壓大容量串聯(lián)H橋多電平變頻器的理論和工程應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行較深入研究.串聯(lián)H橋多

2、電平變頻器的主回路從結(jié)構(gòu)上可分為三相電容濾波不可控整流電路和單相電壓型全橋逆變電路.對(duì)于整流電路,由于采用變壓器移相多重化整流,在理論上可以實(shí)現(xiàn)曲折變壓器一次繞組中低于6M±1次諧波電流相互抵消(M為串聯(lián)單元個(gè)數(shù));對(duì)于逆變電路,由于采用移相PWM控制方式,等效開(kāi)關(guān)頻率提高M(jìn)倍,因此輸出電壓接近正弦波,諧波含量較小.串聯(lián)H橋多電平變頻器具有輸出電壓高、功率大,輸入側(cè)和輸出側(cè)諧波含量小,輸入功率因數(shù)高等特點(diǎn).另外,采用模塊化設(shè)計(jì),易于提高

3、電壓、處理故障,維護(hù)也比較簡(jiǎn)單.還有,變頻器對(duì)電機(jī)無(wú)特殊要求,適于普通電機(jī),有利于舊系統(tǒng)改造.該文綜述了高電壓大容量變頻器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,給出了串聯(lián)H橋多電平變頻器的主回路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理.重點(diǎn)分析了變壓器曲折接法和移相多重化整流對(duì)網(wǎng)側(cè)諧波的影響及移相PWM控制方式對(duì)減少輸出側(cè)諧波的作用,并給出理論計(jì)算結(jié)果和計(jì)算機(jī)仿真波形.該文最后給出了系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)波形.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,實(shí)際結(jié)果與理論分析是一致的.目前該裝置已在太鋼試運(yùn)