產(chǎn)品頻道

ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用功率單元串聯(lián)技術(shù)，直接輸出3kV、6kV、10kV電壓，屬高-高電壓源型變頻器。由于采用功率單元串聯(lián)而非功率器件的直接串聯(lián)，因此解決了器件耐壓的問(wèn)題。同時(shí)由于同相各級(jí)功率單元輸出SPWM信號(hào)通過(guò)移相后進(jìn)行疊加，提高了輸出電壓諧波性能、降低輸出電壓的dv/dt；通過(guò)電流多重化技術(shù)降低輸入側(cè)諧波，減小了對(duì)電網(wǎng)的諧波污染；主控制器采用最新電機(jī)控制專(zhuān)用雙數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、超大規(guī)模集成電路可編程器件（CPLD和FPGA）為核心，配合數(shù)據(jù)采集、單元控制和光纖通信回路以及內(nèi)置的可編程邏輯控制≒LC）構(gòu)成系統(tǒng)控制部分。 ZINVERT系列智能高壓變頻調(diào)速成套系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)上由旁路柜、移相變壓器柜、功率單元柜及控制柜組成，見(jiàn)圖1所示。ZINVERT型智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率單元柜與控制柜是合二為一的，各部分功能說(shuō)明如下： [align=center] 圖1 成套配套裝置[/align] ■ 功率單元柜 功率單元柜為成套裝置的核心部分，也是電機(jī)定子大功率變頻電源的產(chǎn)生模塊。功率單元柜主要由功率單元箱（圖1中A1～An,B1～Bn，C1～Cn）并輔以控制構(gòu)成。 ■ 功率單元箱 功率單元箱的電氣原理見(jiàn)圖2所示，每個(gè)功率單元由外部輸入三相電源A/B/C供電，經(jīng)內(nèi)部整流濾波后逆變成單相電壓U/V輸出。整流由三相不控整流完成，濾波環(huán)節(jié)電容采用軟充電技術(shù)可有效防止對(duì)充電電流對(duì)電容損害。逆變部分采用當(dāng)代最先進(jìn)的IGBT功率器件，控制方法采用SPWM逆變控制技術(shù)，功率單元的輸出波形見(jiàn)圖3所示。 ZINVERT功率單元柜內(nèi)各功率單元箱的原理與結(jié)構(gòu)完全相同，通用性強(qiáng)，因此可相互替換。功率單元內(nèi)各器件的工作狀態(tài)及相應(yīng)的參數(shù)都有監(jiān)控和保護(hù)，IGBT的逆變控制指令和所有的監(jiān)控參數(shù)可通過(guò)一對(duì)光纖送至控制器，由于采用光纖傳送數(shù)據(jù)，因此也大大提高了裝置的抗干擾性。尤其重要的是：ZINVERT每個(gè)功率單元箱內(nèi)直流母線(xiàn)的電壓都被實(shí)時(shí)傳送至控制器，因此可在控制器操作界面上直接進(jìn)行查閱，便于檢修維護(hù)時(shí)的人身安全保護(hù)。 ■ 功率單元柜高壓形成 為了形成高壓6kV或10kV電源，ZINVERT采用了功率單元堆波技術(shù)，即將多個(gè)功率單元的輸出電壓串聯(lián)疊加直接形成高壓輸出（如圖4所示），此方法類(lèi)似于干電池疊加，通過(guò)若干個(gè)功率單元的疊加可產(chǎn)生所需要的相電壓數(shù)值。此種高壓的形成原理實(shí)際是將標(biāo)準(zhǔn)交流波形進(jìn)行階梯化等效，波形上階梯數(shù)越多輸出的諧波就越小，階梯數(shù)的個(gè)數(shù)取決于每相串聯(lián)的功率單元個(gè)數(shù)。 由于各功率單元的輸出電壓波形在疊加前已經(jīng)過(guò)移相處理，因此疊加后的輸出波形質(zhì)量好（見(jiàn)圖5），不存在諧波引起的電動(dòng)機(jī)附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等特點(diǎn)，不必加裝輸出濾波器就可以用于普通異步電動(dòng)機(jī)。并且電壓的跳變僅為單個(gè)功率單元直流電壓值，因此dv/dt小，對(duì)電機(jī)無(wú)傷害，可直接適應(yīng)于普通異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能改造。 ■移相變壓器柜 圖6中移相變壓器柜主要為各功率單元箱提供獨(dú)立的三相交流50Hz電源，該移相變壓器具有多個(gè)獨(dú)立的二次繞組直接與各功率單元相連，通過(guò)它繞組的移相，還可以顯著減小輸入電流中的諧波 ■ 產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu) ZINVERT型智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)依電機(jī)額定電壓的不同，功率單元柜每相所串聯(lián)的個(gè)數(shù)也不同，如圖8所示。 ◆ 對(duì)于3kV電壓等級(jí)ZINVERT調(diào)速裝置，每相由3～4個(gè)功率單元串聯(lián)疊加而成； ◆ 對(duì)于6kV電壓等級(jí)ZINVERT調(diào)速裝置，每相由6～8個(gè)功率單元串聯(lián)疊加而成； ◆ 對(duì)于10kV電壓等級(jí)ZINVERT調(diào)速裝置，每相由9個(gè)功率單元串聯(lián)疊加而成；