单元串联多电平高压变频器的研究与应用.pdfVIP

莱钢科技 第4期 (总第 148期) 单元串联多电平高压变频器的研究与应用 史志军，王金鹏，朱新恒，桑 宁 (型钢厂) 摘 要：详细介绍了干式移相变压器的移相过程 ，并阐述SPWM控制策略。 关键词 ：变频器 移相 功率单元 边线圈。以BA 表征角边电压相量 ；以AA表征 0 前言 延边 电压相量；OA表征等值星形电压相量；BA表 单元串联式多电平变频器采用多个功率单元串 征电网线电压相量 ；0角为 OA与 BA的夹角，即为 联的方法来实现高压输 出，通常其输出采用多电平 移相角的大小。用极限的方法分析 e角的移相范 移相式 SPWM，以实现较低的输出电压谐波，输入采 围：当延边AA缩短至A点与A1点重合则 0角为 用多重化隔离变压器以达到抑制输入谐波的目的。 30。，当A。点向0点移动直至A 点与0点重合则 0 近年来，该技术发展迅速 ，国内涌现了很多基于该技 角为0，所 以延边三角形的移相范围为0～±30。。 术方案的高压变频器生产厂家，此次型钢厂中型线 水处理泵站节能改造所用高压变频器即为山东某公 司生产的单元串联多电平变频器。 l 高压变频器主回路波形分析 水处理泵站所用高压变频器为单元串联多电平 PWM 电压源型变频器，采用若干个低压 PWM变频 功率单元串联的方式实现直接高压输出。该变频器 a)相位角后移 电压相量 b)相位角前移 电压相量 对电网谐波污染小、输入功率因数高、不必采用输入 图 1 相位角前后移 电压相量 谐波滤波器和功率因数补偿装置，输出波形质量好、 1．1．2 移相干式变压器的形成 不存在谐波引起的电动机附加发热和转矩脉动等问 此套变频器整流部分为30脉波整流电路以达 题、不必加装输出滤波器就可 以用于普通异步电动 到降低输人谐波电流的目的，因此变压器二次侧设 机。此套高压变频器主要由主控柜、旁路柜、变压器 计为十五套绕组，联接组另0为Y，dl1或Y，dl，在此 柜和功率单元柜组成，下面就变压器移相和SPWM 基础上采用延边三角形接法，分别给功率单元提供 控制策略做主要阐述。 电源 以实现移相的 目的，5组 串联组 间二次绕组相 1．1 变压器移相 位互差 l2。电角度。变压器的二次侧联接组别分别 1．1，1 延边三角形移相原理 为：Y，d1l+24；Y，dl1+24；Y，dl1+24；Y，dl1+ 延边三角形的延边长度取决于移相角 0的大 12；Y，dll+12；Y，dl1+12；Y，dll；Y，dll；Y，dl1； 小，现以图1所示的相量关系分析延边长度 AA 与 Y，d11—12；Y，dl1—12；Y，dl1—12；Y，dll一24；Y， 移相角 O的关系 (它们之间的关系只做定性的分