一种无谐波高压变频器制造技术

本发明专利技术公开了一种无谐波高压变频器。所述无谐波高压变频器是每相由多个低压变频功率单元相互串联，通过叠加来实现高压输出。给功率单元供电的二次绕组互相存在一个相位差，以实现输入电压多重化，35次以下的谐波都可以抵消，能够在各种速度范围内获得比较满意的正弦波电压和正弦波电流，电压总畸变率只有1.2％，电流总畸变率仅为0.8％。低压变频功率单元为一三相输入单相输出的PWM型变频器。由二极管组成三相桥式整流电路，整流后由4只低压IGBT逆变成单相交流输出。维修方便，可靠性高。无谐波高压变频器的主要部分仅需隔离变压器和变频器，无需功率因数补偿装置、谐波滤波器等，结构简单。

A harmonic free high voltage frequency converter

The invention discloses a harmonic free high voltage frequency converter. The harmonic free high voltage frequency converter is composed of a plurality of low voltage frequency conversion power units which are connected in series with each other, and the high-voltage output is realized by superimposing. For the two winding power supply power units each have a phase difference, in order to achieve multiple input voltage, harmonic below 35 times can be offset, can obtain the sine wave voltage and sine wave current satisfactory in all speed range, the total voltage distortion rate of only 1.2%, the rate of current total distortion is only 0.8%. The low voltage frequency conversion power unit is a three-phase input, single-phase output type PWM inverter. A three-phase bridge rectifier circuit consists of diodes, which is converted from 4 low voltage IGBT into single-phase AC output after rectification. Easy maintenance and high reliability. The main part of the harmonic free high voltage inverter is to isolate the transformer and the frequency converter without the power factor compensation device and the harmonic filter.

【技术实现步骤摘要】
一种无谐波高压变频器
本专利技术属于一种高压变频器。
技术介绍
目前，传统的高压变频器谐波污染大，谐波不仅消耗无功，增加线损，影响继电保护可靠运行，使电机产生附加力矩及损耗，对弱电系统进行干扰，而且还会使电网电压发生严重畸变，甚至发生电力系统安全事故。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种无谐波高压变频器。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种无谐波高压变频器，包括隔离变压器和变频器。所述无谐波高压变频器高压变频器，它是每相由多个低压变频功率单元相互串联，通过叠加来实现高压输出。给功率单元供电的二次绕组互相存在一个相位差，以实现输入电压多重化。所述功率单元为一三相输入单相输出的PWM型变频器。由二极管组成三相桥式整流电路，整流后由4只低压IGBT逆变成单相交流输出。这种变频器输出电压跳变台阶为单元的直流母线电压，电压变化率很小，同时由于采用移相式PWM，电机电压的等效开关频率大大提高，且输出电平数增加。这种变频器对电机无特殊要求，可直接用于任何普通高压电机，且不必降低额定容量使用，对输出电缆长度也没有特殊限制。有益效果：本专利技术所述无谐波高压变频器，与普通高压变频器相比，谐波污染小，可靠性高，损耗小，性能好，使用方便。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1是本专利技术实施电路图。具体实施方式本专利技术公开了一种无谐波高压变频器。这种高压变频器，它是每相由多个低压变频功率单元相互串联，通过叠加来实现高压输出。给功率单元供电的二次绕组互相存在一个相位差，以实现输入电压多重化。6千伏无谐波高压变频器为例，每相由6个功率单元串联，三相共有18个功率单元，分别由输入隔离变压器的18个二次绕组供电，18个二次绕组分成6组，每组之间存在10°相位差，形成相当于36脉冲整流。由于输入是36脉冲，所以理论上35次以下的谐波都可以抵消，能够在各种速度范围内获得比较满意的正弦波电压和正弦波电流，电压总畸变率只有1.2％，电流总畸变率仅为0.8％，不必采用输入滤波器，就能满足IEEE519-1992的严格要求。功率单元为一三相输入单相输出的PWM型变频器。由二级管组成三相桥式整流电路，整流后由4只低压IGBT逆变成单相交流输出。由于使用常规的低压IGBT，驱动电路简单，技术成熟可靠。这种高压变频器，由于采用模块化结构，所用功率单元完全相同，可以互换，每个功率单元与系统的联系仅为3个交流输入端子、2个交流输出端子和一个光纤插头，单元维修更换十分方便。不仅如此，由于采用功率单元串联结构，可以通过快速功率单元旁路技术和功率单元冗余设计，使系统的可靠性大大提高。无谐波高压变频器能自动在250ms内旁路掉发生故障的功率单元，使变频器系统正常运行。另一个增强完美无谐波高压变频器可靠性特点的是其控制方式。工艺容差保护策略是全新工艺控制系统。在发生故障时，该策略提供分级系统警告，而非变频器跳闸并自动关闭系统。该控制方式允许在一定的时间内判断情况，并作出相应的响应，避免系统关闭，实现系统最大限度的不间断运行。此外，这种变频器系统可承受-30％电源电压下降，降载运行而不跳闸、防止失速，超负载时自动降载运行、瞬停再起功能、过电流、短路、接地、过压、欠压、过载、过热、缺相、高压柜门连锁保护、冷却系统故障保护、控制电源故障保护等多种控制和保护功能，大大提高了系统的安全可靠性。传统的变频器拥有5个独立部件，即输入滤波器、功率因数补偿、隔离变压器、逆变装置和输出滤波器。而完美无谐波高压变频器的主要部分仅需隔离变压器和变频器，无需功率因数补偿装置、谐波滤波器等，结构简单，同时由于谐波分量很小，由谐波引起电源变压器到电机的损耗大为减少，再加上IGBT驱动功率很小，峰值功率为5瓦左右，平均功率不到1瓦，开关频率较低，且不必采用均压电路和吸收电路，使变频部分效率高98.5％，包括输入隔离变压器在内的整个变频系统的效率高达97％。这种变频器输出电压跳变台阶为单元的直流母线电压，电压变化率很小，同时由于采用移相式PWM，电机电压的等效开关频率大大提高，且输出电平数增加。6千伏西门子完美无谐波高压变频器，输出相电压为11电平，线电压为21电平，输出等效开关频率为6千赫。电平数和等效开关频率的增加，大大改善了输出波形，降低了输出谐波，由谐波引起的电机发热、噪音、转矩脉动、共模电压都大为减少。所以这种变频器对电机无特殊要求，可直接用于任何普通高压电机，且不必降低额定容量使用，对输出电缆长度也没有特殊限制。这种变频器易于设置与控制，柜门上有易用的高级功能操作键盘，并可通过RS485或标准以太网端口连接个人PC上对变频器进行设置和控制；支持多种协议；提供基于Windows的图形用户界面和与键盘界面完全相同的菜单结构，功能齐全，使用非常方便。本专利技术提供了一种无谐波高压变频器的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无谐波高压变频器，每相由多个低压变频功率单元相互串联，通过叠加来实现高压输出。

【技术特征摘要】
1.一种无谐波高压变频器，每相由多个低压变频功率单元相互串联，通过叠加来实现高压输出。2.根据权利要求1所述的无谐波高压变频器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焦明，
申请(专利权)人：南京科技职业学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32