一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器，包括主电路和控制电路，主电路包括一个移相变压器、三组功率单元和电机；移相变压器的一次侧用于连接电网，二次侧包括若干二次线圈，每个二次线圈对应连接一个功率单元；三组功率单元中，每组的功率单元级联，分别形成电机的A、B、C三相电路，所述三相电路组成星形连接方式，用于供电连接高压电机。本实用新型的无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器，直接省去了滤波单元，其整机体积、运行噪音、制造成本将大大降低。
【专利说明】
一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种单元级联型四象限高压变频器。
【背景技术】
[0002]现有的单元级联型四象限高频变压器，是一种以功率单元为单元，多个功率单元通过级联形成的高频变压系统。
[0003]这种高压变频控制系统，如图1所示，包括移相变压器，移相变压器的一次侧用于连接电网，包括3kV、6kV、1kV; 二次侧包括三组共十五个二次线圈，其中第一组对应A相的功率单元，第二组连接B相的功率单元，第三组对应连接C相的功率单元，每组均为五个二次线圈，对应连接五个功率单元，A相的功率单元级联后连接电机的A相，B相的功率单元级联后连接电机的B相，C相的功率单元级联后连接电机的C相。
[0004]单元的整流部分和逆变部分全部应用全控型开关器件IGBT，整流部分连接移相变压器的二次线圈，逆变部分具有两个交流输出端，每组的各个功率单元的交流输出端依次首尾连接形成级联结构，首端的端子接入电机的对应相(A、B或C)，尾端与其他两组的尾端短接。第一组功率单元、第二组功率单元、第三组功率单元分别高压变频控制系统的A相输出、B相输出、C相输出，组成星形连接方式。
[0005]如图1的高压变频器，还包括控制部分，如用于触发控制各功率单元中的IGBT的控制器，以及输入输出电压、电流检测，人机界面等等。
[0006]另外，各个功率单元的交流输入端均设有滤波电抗器。然而，滤波电抗器体积大、成本高、运行过程中谐波较大时其噪音较大，因此带滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器整机不仅体积较大、运行中滤波电抗器噪声大且制造成本较高。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是提供无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器，用以解决现有变频系统带有滤波电抗器带来的高成本问题。
[0008]为实现本实用新型的目的，本实用新型的目的是提供一种新的高频变频器拓扑结构:一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器，包括主电路和控制系统，主电路包括一个移相变压器、三组功率单元和电机;移相变压器的一次侧用于连接电网，二次侧包括若干二次线圈，每个二次线圈对应连接一个功率单元;三组功率单元中，每组的功率单元级联，分别形成电机的A、B、C三相电路，所述三相电路组成星形连接方式，用于供电连接高压电机。
[0009]进一步的，所述控制系统包括用于控制所述功率单元的控制器。
[0010]进一步的，所述功率单元的逆变部分的功率管为IGBT模块。
[0011]本实用新型的无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器，直接省去了滤波单元，其整机体积、运行噪音、制造成本将大大降低。通过调整控制方式，如所用功率单元整流侧采用低频回馈控制模式，就可以大大降低了功率单元在回馈状态下的谐波含量。低频回馈控制模式后单元回馈时的电流波形与电动时的整流电流波形“相似”同时由于整流移相变压器的存在，其多重化整流作用，能够消除高压变频器整流时的低次谐波，从而滤波电抗器的作用将大大减小，甚至可以完全取掉。因此将功率单元前级滤波电抗器去掉，也并不会影响滤波性能。
[0012]单元的整流部分和逆变部分全部应用全控型开关器件IGBT，实现电动机四象限运行时电机侧能量的全部回馈电网，达到良好的节能、调速效果。功率单元的回馈控制方式为低频回馈模式，IGBT的开关频率由通常的2k Hz降低为50Hz，大大降低了IGBT的开关损耗和变频器四象限运行时的高频谐波。
【附图说明】
[0013]图1为现有技术一种单元级联型四象限高频变压器的示意图。
[0014]图2为本实用新型一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器的示意图。
[0015]图3为本实用新型一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器功率单元的示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0017]如图2所示，一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器，包括移相变压器，移相变压器的一次侧用于连接电网，二次侧包括三组共十五个二次线圈，其中第一组对应A相的功率单元，第二组连接B相的功率单元，第三组对应连接C相的功率单元，每组均为五个二次线圈，对应连接五个功率单元，A相的功率单元级联后连接电机的A相，B相的功率单元级联后连接电机的B相，C相的功率单元级联后连接电机的C相。
[0018]图2种，每组共5个功率单元，作为其他实施方式，也可以更加需要设置更多或者减少。
[0019 ]功率单元如图3所示，整流部分连接移相变压器的二次线圈，逆变部分具有两个交流输出端，每组的各个功率单元的交流输出端依次首位连接形成级联结构，首端的端子接入电机的对应相(A、B或C)，尾端与其他两组的尾端短接。第一组功率单元、第二组功率单元、第三组功率单元分别高压变频控制系统的A相输出、B相输出、C相输出，组成星形连接方式。
[0020]高压变频器的控制系统包括控制器，控制器通过光纤连接光收发板，通过光收发板控制触发所有的功率单兀种的IGBT模块。控制系统还包括测量输入输出的电压电流互感器，电机上的测量转速的编码器，传感器输出信号通过一个信号采集板连接到控制器。控制器连接工控机和和触摸屏等操作设备。
[0021]本实用新型采用多级整流，输入变压器二次线圈多重化，降低了高次谐波电流。
【主权项】
1.一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器，其特征在于，包括主电路和控制系统，主电路包括一个移相变压器、三组功率单元和电机;移相变压器的一次侧用于连接电网，二次侧包括若干二次线圈，每个二次线圈对应连接一个功率单元;三组功率单元中，每组的功率单元级联，分别形成电机的A、B、C三相电路，所述三相电路组成星形连接方式，用于供电连接高压电机。2.根据权利要求1所述的一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器，其特征在于，所述控制系统包括用于控制所述功率单元的控制器。3.根据权利要求1所述的一种无滤波电抗器的单元级联型四象限高压变频器，其特征在于，所述功率单元的逆变部分的功率管为IGBT模块。
【文档编号】H02P27/04GK205681319SQ201620004181
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年1月6日 公开号201620004181.X, CN 201620004181, CN 205681319 U, CN 205681319U, CN-U-205681319, CN201620004181, CN201620004181.X, CN205681319 U, CN205681319U
【发明人】葛伟钊, 王文波, 徐智锴, 孟苗苗, 李明, 夏宏强
【申请人】焦作市明株自动化工程有限责任公司