高压变频器及高压变频器系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种高压变频器，包括移相变压器和功率单元，高压变频器输出的每一相由多个功率单元串联组成，各个功率单元分别与各自对应的移相变压器的二次绕组连接，由移相变压器单独供电，高压变频器的输入电压由移相变压器的一次绕组输入，输出电压由串联的功率单元的输出电压叠加输出，其特征在于，输入电压为输出电压的倍。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及控制电动机用的高压变频器及高压变频器系统。技术背景目前，公知的高压变频器(以下简称变频器)广泛采用功率单元串联叠加技术，且变频器移相变压器的二次绕组套数(变压器副边的延边三角形接法后的绕组套数)和变频器功率单元数量相等，利用叠加功率单元的输出电压，使变频器输出电压(变频器输出频率50Hz时，对应的输出电压)和电动机额定工作电压相吻合，以控制电动机。变频器的输出电压越高，需要的功率单元数和移相变压器的二次绕组套数就越多，就输入电压3kV —11 kV的变频器而言一般3 kV -3.5 kV变频器每相用3-4个功率单元串联叠加；6 kV的变频器每相用4-6个功率单元串联叠加；10 kV的变频器每相用8-10个功率单元串联叠加。图I是现有普通变频器的主回路图。在图I中，变频器输出的每一相由5个独立的、额定电压为O. 7 kV功率单元5串联组成，各个功率单元5分别与移相变压器的二次绕组连接，移相变压器将6 kV的输入电压降压后对各个功率单元5供电，功率单元5的输出电压经叠加后，形成相电压为3.5 kV，线电压为6 kV的输出电压。电网一般采用三相线电压输送到用户终端。电动机制造商往往把电动机的额定电压设计成和电网电压相等，而将电动机每相绕组的工作电压只设计成其额定电压的I/巧倍(U相=U线· 1/#);因此，通常电动机出厂时，其绕组采用Y接法(U线=U相·西)，以保证电动机工作电压等级和电源电压等级相匹配。因此，变频器控制的电动机通常采用Y接法，变频器的电压等级只要与电动机、电网相同即可。图2是普通变频器控制Y接法电动机电压等级示意图。在图I中，变频器的电压等级为6 kV，与电动机、电网的电压等级相同，输入电动机2的线电压为6 kV，电动机各相绕组上的相电压为3. 5 kV (U相=U线· 1/^1)，与电动机的工作电压等级相匹配。虽然现有的变频器通过采用功率单元串联叠加技术，提高了输出电压，能够直接对高压电动机进行控制，但变频器本身存在着生产成本高和体积大的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种生产成本低，体积小的高压变频器及高压变频器系统。本技术的第一技术方案为一种高压变频器，包括移相变压器和功率单元，高压变频器输出的每一相由多个功率单元串联组成，各个功率单元分别与各自对应的移相变压器的二次绕组连接，由移相变压器单独供电，高压变频器的输入电压由移相变压器的一次绕组输入，输出电压由串联的功率单兀的输出电压叠加输出，其特征在于，闻压变频器的输出频率为50HZ时，输入电压为输出电压的^倍。在第一技术方案中，由于高压变频器的输入电压等于输出电压通倍，因此只要将与高压变频器输入电压相同电压等级的电动机从Y (星型)接法转换成△(三角形)接法，就能对其进行控制，与现有变频器相比较，移相变压器的二次绕组套数较一般变频器减少30%以上；功率单元数量较一般变频器减少30%以上。因此，可大幅度降低了变频器的生产成本，同时减小变频器的体积。本使用新型的第二技术方案为在第一技术方案的基础上，高压变频器为输入电压3 kV—11 kV的变频器。本技术的第三技术方案为一种高压变频器系统，其特征在于，包括高压变频器和Y-Λ转换柜，所述高压变频器采用权利要求I或2所述的，输出频率为50ΗΖ时，输入电压为输出电压石倍的高压变频器。在第三技术方案中，由于设有Υ-Λ转换柜，因此能够根据需要灵活转换电动机的接法，需要用高压变频器使电动机变频运行时，将其转换成△接法；需要用电网电源使电动机工频运行时，将其转换成Y接法即可。附图说明 图I是现有普通变频器的主回路图；图2是普通变频器控制Y接法电动机电压等级示意图；图3是本技术的高压变频器的主回路图；图4是本技术的高压变频器控制△接法的电动机电压等级分配图；图5是本技术和高压变频器系统的结构图。具体实施方式本技术是结合绝大多数高压电动机的原始设计特点，提供一种输入电压等于输出电压、/1倍的高压变频器，在电网电压等于电动机额定电压力倍(如电网电压为6.3kV，电动机额定电压为3 kV;电动机额定电压为6 kV，电网电压为10 kV)的场合下，本技术的变频器可以直接控制电动机变频运行。由于输出电压的降低，本技术的变频器的移相变压器比现有的普通变频器移相变压器的二次绕组套数少30%以上。如6 kV输入/3. 5 kV输出的变频器，移相变压器每相二次绕组只需要3-4套；10 kV输入/6 kV输出的变频器，移相变压器每相二次绕组只需要4-6个套；相应调整移相变压器二次绕组移相角度(移相角度=60° /每相单元数量);相应调整移相变压器各个二次绕组输出电压(移相变压器输出电压=变频器输出电压/ V3 X每相单元数量)值；同步减少变频器功率单元数量30%以上。如6 kV输入/3.5 kV输出的变频器，每相只需要3-4个功率单元串联叠加；10 kV输入/6 kV输出的变频器，每相只需要4-6个功率单元串联叠加，使变频器输入电压等于输出电压倍。为了保证与输入电压(高压变频器的输出电压)匹配，电动机只要将Y接法改成Δ接法即可。部分电动机(大功率)出厂时就已经有首端接线盒和尾端接线盒，且已经把其绕组尾端引出到了尾端接线盒里面的接线端子上用连片短接，对于这种电动机，只需要将其星点连片拆除，再用动力电缆把电动机三个尾端出引至Υ-Λ柜正确连接即可。对于没有尾端接线盒的电动机，必须加装尾端接线端子和尾端接线盒，然后把电动机的星点(绕组尾端)拆开，再用三条专用引线将电动机尾端连接引出到尾端接线盒，分别接在尾端接线盒的接线端子上，然后用动力电缆把电动机三个尾端出引至Υ-Λ柜正确连接。本技术的另一个目的是提供一种高压变频系统，本技术的高压变频系统包括，输入电压等于输出电压倍的高压变频器和Υ-Λ转换柜。该Υ-Λ转换柜里面配有两个断路器，其中一个断路器用于电动机Y连接，另一个断路器用于电动机△连接。电动机三相绕组首尾端与Υ-Λ转换柜的断路器对应连接后，该Y-△转换柜能够根据需要将电动机从Y接法到△接法往返转换，使之在电动机额定电压和电网电压一致(如电动机额定电压为10 kV，电网电压也是10 kV)的场合下，配合输入电压等于输出电压Y玉倍的变频器控制Λ接法的电动机变频运行。如果电动机需要工频运行，通过Υ-Λ转换柜将电动机转换成Y接法即可。Y接法和△接法的电动机分别配合对应的工作电压等级，均能保证电动机每相绕组在额定电压范围内工作，因此，电动机的任何原始参数和工作性能皆不会发生变化。以下对本技术的实施例进行说明。图3是本技术的高压变频器的主回路图。如图3所示，本技术的高压变频器包括，移相变压器I和功率单元5，高压变频器输出的每一相由3个功率单元5串联组成，每个功率单元5的额定电压为O. 7 kV，每一相的输出电压为2 kV，线电压为3. 5 kV。移 相变压器I的一次绕组2为高压变频器的输入端，其输入电压为6 kV。移相变压器I的二次绕组4共有9个，根据移相角的不同，分成A、B、C三组，每一组有三个，分别与对应相的功率单元5连接，输入电压移相变压器I变压后单独地对功率单元5供电。因此，相对于输出电压3.5 kV，输入电压为6 kV V是输出电压的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压变频器，包括移相变压器和功率单元，高压变频器输出的每一相由多个功率单元串联组成，各个功率单元分别与各自对应的移相变压器的二次绕组连接，由移相变压器单独供电，高压变频器的输入电压由移相变压器的一次绕组输入，输出电压由串联的功率单元的输出电压叠加输出，其特征在于，高压变频器的输出频率为50Hz时，输入电压为输出电压的？倍。FDA00001934046600011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种高压变频器，包括移相变压器和功率单元，高压变频器输出的每一相由多个功率单元串联组成，各个功率单元分别与各自对应的移相变压器的二次绕组连接，由移相变压器单独供电，高压变频器的输入电压由移相变压器的一次绕组输入，输出电压由串联的功率单兀的输出电压叠加输出，其特征在于，闻压变频器的输出频率为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继国，
申请(专利权)人：北京合康亿盛变频科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：