6KV-900KW功率單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的研制.pdf

1、20世紀(jì)90年代以來，隨著人們節(jié)能環(huán)保意思的加強(qiáng)，變頻器的應(yīng)用越來越普及，但我國(guó)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能源利用率卻非常低，尤其在高壓電機(jī)領(lǐng)域，基本上比國(guó)外平均水平低30％，在國(guó)內(nèi)推廣高壓電機(jī)的變頻調(diào)速逐漸得到了國(guó)家的重視。功率單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器由于其高可靠性和完美的輸出波形在高壓變頻領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 本文對(duì)功率單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器進(jìn)行了全面系統(tǒng)的深入研究，重點(diǎn)研究了多路實(shí)時(shí)錯(cuò)位移相式SPWM脈沖產(chǎn)生的軟、硬件設(shè)計(jì)。文中對(duì)高壓變頻器

2、的原理、結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。全文主要內(nèi)容有： （1）文章詳細(xì)研究了級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析了高壓變頻器高壓輸出和變頻調(diào)速的基本原理。介紹了變頻器中的主要部分：功率單元。功率單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器采用多個(gè)單元疊加來形成高壓輸出，其輸入端采用移相變壓器供電，文中分析了移相變壓器副邊繞組的移相方法。為了提高高壓變頻器的可靠性，高壓變頻器采用了旁路設(shè)計(jì)。 （2）給出了高壓變頻器硬件電路設(shè)計(jì)。高壓變頻器運(yùn)行在高壓

3、環(huán)境，而其控制系統(tǒng)工作在弱電環(huán)境，為了減小高壓對(duì)控制系統(tǒng)的干擾，高壓變頻器的控制系統(tǒng)與功率單元間采用光纖通信。功率單元中對(duì)電子元器件的控制信號(hào)則采用脈沖變壓器和光隔進(jìn)行雙重隔離。 （3）功率單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器采用多個(gè)功率單元級(jí)聯(lián)來形成高壓輸出，而每個(gè)功率單元采用錯(cuò)位移相式SPWM脈沖進(jìn)行控制。為了實(shí)時(shí)產(chǎn)生多路SPWM脈沖對(duì)多個(gè)功率單元進(jìn)行控制，采用邏輯器件“現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件－FPGA”來完成多路實(shí)時(shí)SPWM脈沖的產(chǎn)生。FPG