多相电机变频调速器制造技术

一种多相电机变频调速器，属电机变频调速装置的制造技术领域，主要由变压器（１）、三相不控整流桥（２）、电抗器（３）、电容（４）、带控制系统（６）的逆变系统（５）、多相交流电机（７）等构成，变压器（１）的原边与三相电网连接，副边与三相不控整流桥（２）的输入端连接，三相不控整流桥（２）的输出端正电位连接电抗器（３）的一端，电抗器（３）的另一端与电容（４）的正极连接，并与逆变系统（５）的输入端正极连接，三相不控整流桥（２）的输出端负电位与电容（４）的负极连接，并与逆变系统（５）的输入端负极连接，逆变系统（５）的输出端与多相电机（７）定子绕阻的接线端子分别依次连接。结构简单，在降低其成本的同时提高其可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多相电机变频调速器，属电机变频调速装置的制造

技术介绍
受一百多年来电网三相、正弦波供电的限制，目前人们在设计电机 变频调速系统时仍然将三相、正弦波供电作为设计的限制条件，因此变 频器、电机都是按照三相和正弦波型供电的要求来设计的。这样，在大功率变频调速系统中就必须采用3kV-10kV的中压变频器和电机。但受电 力电子器件技术水平的限制，目前市场上的电力电子器件仅适合于在电 压为1000V以下、电流在2000A以下的三相变频器中应用。为满足大功 率电机3-10kV供电电压的需要，就必须采用级联多电平或钳位多电平的 方案，导致变频器结构复杂、成本高、可靠性低，限制了大功率变频调 速技术的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种设计合理，能在降低成本的同时有效提高 可靠性的多相电机变频调速器。本专利技术为多相电机变频调速器，包括变压器，三相不控整流桥，电 抗器，电容，带控制系统的逆变系统，多相交流电机，其特征在于变压 器的原边与三相电网连接，副边与三相不控整流桥的输入端连接，三相不控整流桥的输出端正电位连接电抗器的一端，电抗器的另一端与电容 的正极连接，并与逆变系统的输入端正极连接，三相不控整流桥的输出 端负电位与电容的负极连接，并与逆变系统的输入端负极连接，逆变系 统的输出端与多相电机定子绕阻的接线端子分别依次连接。所述的逆变系统内还可设置五个或者五个以上的逆变桥臂单元，各 个逆变桥臂单元的结构可以是传统的两电平结构或多电平结构。所述的逆变系统内还可增设一个或多个电容单元。所述多相电机的定子绕组可根据逆变系统内所采用的逆变桥臂单元 的数量采用相应的相数，构成相数大于三的多相交流电机。由于电力电子技术的应用，电机变频调速系统的相数和供电波形已 不再是限制条件，而是设计自由度。人们可以充分利用这些自由度来提 高传动系统的性能。本专利技术通过采用多相结构，解决实现大功率与目前 电力电子器件制造水平间存在的矛盾，在不增大或少增大输出电压、电 流等级的前提下实现大功率调频调速，使得大功率变频调速系统工艺简 化、对器件特性要求降低、结构简单，从而在降低其成本的同时提高其 可靠性。本专利技术适用于厂矿、舰船动力、冶金、高速列车、大型电梯、 电动机车的电力拖动等方面。应用范围广，可靠性高。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术所述逆变系统的内部结构示意图；图3是本专利技术所述多相电机的原理图。具体实施方式本专利技术主要由变压器l、三相不控整流桥2、电抗器3、电容4、带 控制系统6的逆变系统5、多相交流电机7等构成，变压器1的原边与三 相电网连接，副边与三相不控整流桥2的输入端连接，三相不控整流桥2 的输出端正电位连接电抗器3的一端，电抗器3的另一端与电容4的正 极连接，并与逆变系统5的输入端正极连接，三相不控整流桥2的输出 端负电位与电容4的负极连接，并与逆变系统5的输入端负极连接，逆 变系统5的输出端与多相电机7定子绕阻的接线端子分别依次连接。变 压器1、三相不控整流桥2等利用现有技术设计。根据系统功率等级的不同，变压器1副边可采用一组、两组或者更 多组的三相绕组。采用多脉整流技术，减少谐波对电网端的污染。逆变系统5由数个逆变桥臂单元8及电容单元9连接组成。逆变桥 臂单元8的数量根据输出相位数的不同而不同。根据系统功率等级不同， 逆变系统5可采用五及五个以上的逆变桥臂单元8，各逆变桥臂单元可以 是两电平或多电平结构，多相电机7的定子绕组10也采用相应数量的相 数。采用如IGBT等的性价比高的耐压为1600-3300V的电力电子全控器 件，实现从数百千瓦至数万千瓦宽功率范围的大功率变频调速，使之有 较好的容错能力，即系统在一相或多相因故障退出运行时仍可通过适当 降载保持稳定运行的高可靠性。系统与外部的联系通过控制系统内上位控制机实现，上位控制机将 系统工作指令送达控制系统内的控制器，并鉴别来控制系统内自检测单元的故障之类别从而控制系统的启停。上位控制机同时负责显示系统的 运行状态。控制系统内控制器实现PWM调制的控制算法，实现系统的电流环 和速度的闭环控制，该算法同时是一种冗余的算法，即在一相或多相退 出运行时，通过调整各相给定电压值，维持多相电机变频调速系统的容 错运行。这样系统在一个或数个逆变桥臂单元故障时，只需降载运行， 无须停机，从而提高系统的运行可靠性。本专利技术的工作原理系统上电后，三相不控整流桥2通过电抗器3 给电容4充电，上位控制器检测，确认电容4的电压正常后，在设定运 行参数并给出运行指令后，多相电机变频调速器采用一种基于多相PWM 调制的控制算法，控制器给出驱动信号，驱动逆变系统5各逆变桥臂单 元8，从而控制电能向多相电机7流动，多相电机7转动做功。故障检测 单元随时检测逆变系统5、多相电机7及控制系统6的运行情况，若发现 有故障则将故障信号送至控制器，位控制器根据故障类型作出相应处理 并显示。权利要求1、一种多相电机变频调速器，包括变压器(1)，三相不控整流桥(2)，电抗器(3)，电容(4)，带控制系统(6)的逆变系统(5)，多相交流电机(7)，其特征在于变压器(1)的原边与三相电网连接，副边与三相不控整流桥(2)的输入端连接，三相不控整流桥(2)的输出端正电位连接电抗器(3)的一端，电抗器(3)的另一端与电容(4)的正极连接，并与逆变系统(5)的输入端正极连接，三相不控整流桥(2)的输出端负电位与电容(4)的负极连接，并与逆变系统(5)的输入端负极连接，逆变系统(5)的输出端与多相电机(7)定子绕阻(10)的接线端子分别依次连接。2、 按权利要求l所述的多相电机变频调速器，其特征在于所述的逆 变系统(5)内还设置五个或者五个以上的逆变桥臂单元(8)，各个逆变 桥臂单元(8)的结构是传统的两电平结构或多电平结构。3、 按权利要求1或2所述的多相电机变频调速器，其特征在于所述 的逆变系统(5)内还增设一个或多个电容单元(9)。4、 按权利要求l所述的多相电机变频调速器，其特征在于所述多相 电机(7)的定子绕组(10)根据逆变系统(5)内所采用的逆变桥臂单 元的数量采用相应的相数，构成相数大于三的多相交流电机。全文摘要一种多相电机变频调速器，属电机变频调速装置的制造
，主要由变压器(1)、三相不控整流桥(2)、电抗器(3)、电容(4)、带控制系统(6)的逆变系统(5)、多相交流电机(7)等构成，变压器(1)的原边与三相电网连接，副边与三相不控整流桥(2)的输入端连接，三相不控整流桥(2)的输出端正电位连接电抗器(3)的一端，电抗器(3)的另一端与电容(4)的正极连接，并与逆变系统(5)的输入端正极连接，三相不控整流桥(2)的输出端负电位与电容(4)的负极连接，并与逆变系统(5)的输入端负极连接，逆变系统(5)的输出端与多相电机(7)定子绕阻的接线端子分别依次连接。结构简单，在降低其成本的同时提高其可靠性。文档编号H02P27/04GK101252339SQ20081006124公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日专利技术者严伟灿, 王建乔, 王海龙, 高冬青, 进 黄 申请人:卧龙电气集团股份有限公司;杭州卧龙电气研本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相电机变频调速器，包括变压器（１），三相不控整流桥（２），电抗器（３），电容（４），带控制系统（６）的逆变系统（５），多相交流电机（７），其特征在于变压器（１）的原边与三相电网连接，副边与三相不控整流桥（２）的输入端连接，三相不控整流桥（２）的输出端正电位连接电抗器（３）的一端，电抗器（３）的另一端与电容（４）的正极连接，并与逆变系统（５）的输入端正极连接，三相不控整流桥（２）的输出端负电位与电容（４）的负极连接，并与逆变系统（５）的输入端负极连接，逆变系统（５）的输出端与多相电机（７）定子绕阻（１０）的接线端子分别依次连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄进，高冬青，严伟灿，王建乔，王海龙，
申请(专利权)人：卧龙电气集团股份有限公司，杭州卧龙电气研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]