本实用新型专利技术公开了一种三电平三组合高压防爆型变频调速装置，包括：防爆外壳、预充电单元、整流单元、平波单元、三个逆变单元、输出电抗器和散热装置。一个整流单元和三个逆变单元构成三台变频器，且共用一个防爆腔体，防爆腔体分为四部分，整流单元和三个逆变单元各占一部分。电源与预充电单元连接，预充电单元连接整流单元的交流输入端子，整流单元通过移相变压器采用串联12脉动的方式把交流电整流成直流母线，平波单元并联在直流母线的两端，采用薄膜电容进行滤波，逆变单元采用二极管钳位型三电平逆变结构并联在直流母线两端。本实用新型专利技术具有输入谐波含量低、效率高、开关损耗低、输出电压更接近正弦波等优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种三电平三组合高压防爆型变频调速装置，用于对煤矿井下高压大功率的带式输送机、刮板运输机等运输系统的调速。
技术介绍
目前，在煤矿井下带式输送机、刮板运输机应用的变频装置均为分体结构，各变频器之间通过通讯电缆进行功率平衡控制，长距离通讯电缆受到干扰严重，不能达到真正的平衡。 三电平逆变结构的中点平衡控制，主要是通过软件算法调节，仍然出现征服压差，无法达到中点的平衡。 在煤矿井下应用的变频装置容量受到IGBT模块容量、驱动模块容量的限制，无法解决更大功率电机的变频调速需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术公开了一种三电平三组合高压防爆型变频调速装置。 本技术采用的技术方案是：三电平三组合高压防爆型变频调速装置包括：防爆外壳、预充电单元、整流单元、平波单元、三个逆变单元、输出电抗器和散热装置，其特征是：电源与预充电单元连接，预充电单元连接整流单元的交流输入端子，整流单元通过移相变压器采用串联12脉动的方式把交流电整流成直流母线，平波单元并联在直流母线的两端，采用薄膜电容进行滤波，逆变单元采用二极管钳位型三电平逆变结构并联在直流母线两端，逆变单元的输出通过输出电抗器与电机相连。整流单元和三个逆变单元构成三台变频器，且共用一个防爆腔体，防爆腔体分为四部分，整流单元和三个逆变单元各占一部分。 供电电源与预充电单元连接，预充电单元连接整流单元的交流输入端子，整流单元通过移相变压器采用串联12脉动的方式把交流电整流成直流母线，平波单元并联在直流母线的两端，采用薄膜电容进行滤波，逆变单元采用二极管钳位型三电平逆变结构并联在直流母线两端。 本技术的有益效果是：三电平三组合高压防爆型变频调速装置采用串联12脉动整流电路，电流谐波含量低对电网污染小，无功分量低，有效降低变压器的震动和噪声，使变压器的使用寿命延长； 逆变单元为三组独立的结构，平波单元为三组逆变单元的共用部分，相对单台的变频器，平波单元的薄膜电容容量增加，充电时间加长，同时平波单元电容容量越大，有利于解决三电平中点电位漂移问题。 附图说明图1 为一种三电平三组合高压防爆型变频调速装置主回路图。 具体实施方式下面结合附图说明本技术的具体实施方式： 本技术包括：防爆外壳、预充电单元1、整流单元2、平波单元3、三个逆变单元4、输出电抗器5、散热装置。供电电源与预充电单元连接，预充电单元连接整流单元的交流输入端子，整流单元通过移相变压器把交流电整流成直流母线，平波单元并联在直流母线的两端，采用薄膜电容进行滤波，逆变单元并联在直流母线两端，逆变单元的输出通过输出电抗器与电机相连。整流单元和三个逆变单元构成三台变频器，且共用一个防爆腔体，防爆腔体分为四部分，整流单元和三个逆变单元各占一部分。工作过程是：10KV高压电源接入移相变压器，移相变压器二次绕组分别采用星形和三角形接法结构，产生相位相差30度、大小相等的两组电压连接预充电单元1，预充电单元1连接整流单元2的交流输入端子，整流单元2通过移相变压器采用串联12脉动的方式把交流电整流成直流母线，产生的5、7、17、19…次谐波相互抵消，注入电网的只有12k±1（k为正整数）次谐波，电流谐波含量低，对电网污染小，无功分量低，可有效降低变压器的震动和噪声，使变压器的使用寿命延长；利用整流电路的中点来箝位，解决中点平衡问题，无需在软件算法上控制中点电压。平波单元3并联在直流母线的两端，采用两个薄膜电容串联的方式进行滤波，因逆变单元4为三个独立的结构，所以平波单元3由三部分构成，每个部分之间的正压、零电压和负压通过高压线连接。平波单元3中薄膜电容的数量是根据三个单台变频器设计，根据不同的现场情况，三台变频器中可能只有两台变频器运行，另一台变频器作为备用，这样平波单元3电容的容量要比普通单台的容量大，作为逆变单元4输出的功率源，电容容量越大，对于中点电压的充放电时间越长，越有利于中点平衡的控制。 逆变单元4采用二极管钳位型三电平逆变结构并联在直流母线两端，每相有上、下两个桥臂，每个桥臂由两个功率器件，通过将两个功率器件串联，按一定的开关控制产生需要的电平级数，在输出端合成相应的正弦波。平波单元3为变换电路提供了两个相同的直流电压，钳位二极管用于电平钳位。T1、T2同时导通，T3、T4关断时，在逆变单元输出端可以获得一个正电平；T2、T3同时导通，T1、T4关断时输出电压为零；T3、T4同时导通，T1、T2关断时，可在输出端得到一个负电平；输出零电平主要是靠T2、T3和钳位二极管共同作用实现的。通过对T1-T4四个开关器件的控制，可以在输出端合成三电平的波形。 三个变频器共用一个腔体，每个逆变单元4采用紧凑型的结构，风冷散热器已满足不了腔体内部的温度要求，所以采用水冷散热的形式。输出电抗器5作为腔体内部主要的发热源之一，也采用水冷电抗器。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三电平三组合高压防爆型变频调速装置，包括：防爆外壳、预充电单元、整流单元、平波单元、三个逆变单元、输出电抗器和散热装置，其特征是：电源与预充电单元连接，预充电单元连接整流单元的交流输入端子，整流单元通过移相变压器采用串联12脉动的方式把交流电整流成直流母线，平波单元并联在直流母线的两端，采用薄膜电容进行滤波，逆变单元采用二极管钳位型三电平逆变结构并联在直流母线两端，逆变单元的输出通过输出电抗器与电机相连。
【技术特征摘要】
1.一种三电平三组合高压防爆型变频调速装置，包括：防爆外壳、预充电单元、整流单元、平波单元、三个逆变单元、输出电抗器和散热装置，其特征是：电源与预充电单元连接，预充电单元连接整流单元的交流输入端子，整流单元通过移相变压器采用串联12脉动的方式把交流电整流成直流母线，平波单元并联在直流母线的两端，采用薄膜电容进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：许开成，陆文涛，朱海军，李志远，
申请(专利权)人：唐山开诚电控设备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13
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