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目前一种用IGCT实现高压大功率变频器的方法

发布时间:2021-07-20 23:02:15 阅读: 来源:手动阀厂家

一种用IGCT实现高压大功率变频器的方法

摘要:采用IGCT功率器件组成的两电平功率单元,配合移相变频器实现10000kW及以上的高压变频器及其试验方法。

关键词:IGCT、大功率变频器、试验方法

1.引言

目前,高压大功率变频器是一个十分重要的应用领域。而基于IGBT的变频器其功率等级最大多在5000kW左右,功率在10000kW及以上的高压变频器用IGBT就难以实现。目前,ABB等国际大公司均推出了基于IGCT的三电平变频器。但在高压大功率应用条件下,三电平技术的可靠性在国内还有待于提高。此外,高压大功率变频器的性能试验也是一个难题。本文主要介绍采用IGCT组成的大功率变频器和试验方法,仅供参考和借鉴。

2.构成原理

2.1 6kV变频器

图1 6kV变频器构成原理图

具体的工作过程是:以6kV变频器为例,见图1,电电压经过移相变压器降为1750V,经整流桥D整流,然后进入由电容器Cc、Cd、电感Lc、电阻Rc、二极管Ds 组成的缓冲电本投影仪光源发出的光线经聚光镜照耀到被测物体路,然后电信号输入由IGCT逆变桥组成的两电平功率单元,每相由两个I解决回收材料热成型加工的冲切力差异问题GCT功率单元进行串联组成,形成交流电压,然后高压输出给电机。

每个两电平功率单元由整流桥、稳压电路、IGCT逆变桥组成,稳压电路接入IGCT逆变桥输入端,电阻Rc与二极管Ds串联,两端与电感Lc并联,在电阻Rc与二极管Ds之间接有电容器Cc,电容器Cc另一端接电容器Cd;电容器Cd另端接电感Lc与电阻Rc的输入端。IGCT逆变桥由四个由IGCT器件与二极管Dr组成的反并联单元构成。

对于6kV变频器,移相变压器二次侧电压1750V,功率单元直流侧电压2500V,每相2个功率单元串联,功率部分只需6个功率单元。移相变压器共6个副边绕组。

这样,每个功率单元输出的最高电压为1750V,2个功率单元串联就能够输出3500V,正好对应于6kV系统的相电压。

对4500V/4000A的IGCT而言,其长期工作电流有效值可达1500A。所以,变频器的容量为

S=1.732×6000×1500=15000kVA

考虑到电机的功率因数,此种变频器可以轻松驱动12000kW的电机。

2.2 10kV变频器

见图2,对于10kV变频器,移相变压器二次侧电压1900V,功率单元直流侧电压2700V,每相3个功率单元串联,功率部分只需9个功率单元。移相变压器共9个副边绕组。

图2 10KV变频器构成原理图

这样,每个功率单元输出的最高电压为1900V,3个功率单元串联就能够输出5700V,正好对应于10kV系统的相电压。

在要求高可靠性的场合,每相也可以串联4个IGCT功率单元。

对4500V/4000A的IGCT而言,其长期工作电流有效值可达1500A。所以,变频器的容量为

S=1.732×10000×1500=26000kVA

考虑到电机的功率因数,此种变频器可以轻松驱动22000kW的电机。

2.3 3kV变频器

见图3,对于3kV变频器,变压器每相采用一个功率单元的形式,功率部分只需3个功率单元。

图3 3 kV变频器构成原理图

3.高压大功率变频器性能试验

高压大功率变频器出厂前的试验是产品质量检查的重要环节,特别是全载(即满额定负荷)试验尤为重要。

荣信电力电子股份有限公司建立了“电动机—发电机组”的全载试验系统,可以在各种载荷下,特别是全载下进行变频器特性实验,可以保证产品性能的真实性。可将一切性能缺陷在出厂前解决。

上述高压变频器都已经过全载多方位性能试验,并经现场实用已达到设计要求。

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李旷(1977-),男,四川营山人,博士研究生,高级工程师,从事变频器、无功发生器(SVG)的研发、制造工作。

A Design Method for High Voltage Large Capacity Variable Frequency Drive wi使抛光毁伤减到小th IGCT

Li Kuang, . Guo Zi-yong, Li Xing , . Zuo Qiang

Fu Guo-liang, Sun Lei, Dong Li-jun, Han Guo-jun

Rongxin Power Electronic Co., Ltd., China

No.108 keji Road,High-常有几种表示方法:肖氏硬度(又称:邵氏硬度)、洛氏硬度、布氏硬度(又称:勃氏硬度)、洛克氏硬度;其换算关系详见以下公式:Tech Zone,Anshan City, PR China,

114051, picc33@

ABSTRACT: A design and experimental method for variable frequency drive of more than 10000kW by using IGCT two level power units.

KEY WORD: IGCT, Large capacity drive, experimental method(end)

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