大功率变频装置主电路及器件的选择与应用.pdfVIP

第22卷第 3期 机 电产品开发与钏崭 Vo1．22，No．3 2009年 5月 Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProducts May．．2000 文章编号：1002—6673 (2009)03一l63一o3 大功率变频装置主电路及器件的选择与应用 梁南丁，朱荣花 (平顶山工业职业技术学院，河南 平顶山 467001) 摘 要 ：大功率变频器 目前在工矿企业中的应用越来越广泛 ，这种基于软开关技术的三相 变频器 电路 。综 合 了PWM 技术和软开关技术的优点 ．在保持传统三相PWM 逆变桥工作方式不变的情况下外加 一 个辅助 的谐振 电路 ，从而组成 了零 电压过渡三相 PWM 软开关技术变频器 的主 电路 。本文针对 大功率变频装置的特点，对主电路 、功率开关器件 的选择及应用 中需要注意的事项进行 了阐述 ， 为使用者选择变频器时作为参考。 关键词：变频器；软开关技术；功率开关器件 中图分类号：I77 文献标识码 ：A doi：10．3969／j．issn．1002—6673．2009．03．070 复杂程度直接取决于主电路拓扑结构的选择。 0 引言 (3)微控制器的可实现性。在现有 的变频器 中，控 主电路功率器件上的电流大。如果不考虑高 电压 的 制器大多采用 16位的CPU单片机 ，虽然其运算速度越 问题 ，大功率变频装置的输入电压和输出电压额定值通 来越快 ，但 由于微处理器的硬件资源有限，所以，在软 常为三相交流380V的电压，与小功率 的一样 ．但 由于 开关逆变器主 电路 的设计 中，辅助开关的数量选择也是 功率较大，所以主电路 中的电流很大 ，可达到数十安到 一 个需要考虑的问题 。 数百安 ，这就给电路拓扑的选择 、电路元器件的选择带 (4)控制逻辑 的实用性。随着电力电子技术和微电 来了很多特殊问题。诸如直流母线的选择、吸收电路的 子技术的发展 ，功率开关器件的制造成本在大幅度地降 选择 ，以及 电路的耗散功率大，散热问题严重 、可靠性要 低 ，微处理器 的处理能力和硬件资源也得到了很大 的发 求高。需要完善的自保护和负载保护功能等。 展 ，所以．对零 电压过渡三相 PWM 逆变器 的电路拓朴 控制功能的不断增加。所有控制方法的最终 目的应 的设计思想也在发生着转变 ，改变 了原来的只是尽量减 该是保证负载电机按设定转速 ，设定转矩运行 ．有速度 少辅助开关数量 以达到控制 电路简单的想法 ，继而向着 传感器的PID调节 ，矢量控制，直接转矩控制以及现代 控制逻辑简单 ，易于实现，具有实用化价值的方向发展。 控制理论的应用。还有涉及到变频器本身的死区补偿 ， 本文 中零 电压过渡三相 PWM软开关技术变频器主 空间矢量调制等细节性的算法等。 电路ZVT-PWM，如图 1所示 。 在该 电路 中，对于每相桥臂 ，增加一组谐振元器 1变频器主 电路的选择 件 ：一个单向导通开关 ．一个谐振电感和一个阻断或导 1．1 在主 电路方案的选择 中需要考虑的因素 通的二极管。这种 电路相对于谐振直流环节变频器结构 来说 ．虽然对于每一相都需要一个辅助开关 ，但这个辅 (1)性能价格 比的提高