6KV-900KW功率單元級聯(lián)型高壓變頻器的研制.pdf

1、20世紀90年代以來，隨著人們節(jié)能環(huán)保意思的加強，變頻器的應用越來越普及，但我國電機驅(qū)動系統(tǒng)能源利用率卻非常低，尤其在高壓電機領域，基本上比國外平均水平低30％，在國內(nèi)推廣高壓電機的變頻調(diào)速逐漸得到了國家的重視。功率單元級聯(lián)型高壓變頻器由于其高可靠性和完美的輸出波形在高壓變頻領域得到了廣泛的應用。 本文對功率單元級聯(lián)型高壓變頻器進行了全面系統(tǒng)的深入研究，重點研究了多路實時錯位移相式SPWM脈沖產(chǎn)生的軟、硬件設計。文中對高壓變頻器

2、的原理、結(jié)構(gòu)和硬件設計進行了詳細的研究。全文主要內(nèi)容有： （1）文章詳細研究了級聯(lián)型高壓變頻器的拓撲結(jié)構(gòu)，分析了高壓變頻器高壓輸出和變頻調(diào)速的基本原理。介紹了變頻器中的主要部分：功率單元。功率單元級聯(lián)型高壓變頻器采用多個單元疊加來形成高壓輸出，其輸入端采用移相變壓器供電，文中分析了移相變壓器副邊繞組的移相方法。為了提高高壓變頻器的可靠性，高壓變頻器采用了旁路設計。 （2）給出了高壓變頻器硬件電路設計。高壓變頻器運行在高壓

3、環(huán)境，而其控制系統(tǒng)工作在弱電環(huán)境，為了減小高壓對控制系統(tǒng)的干擾，高壓變頻器的控制系統(tǒng)與功率單元間采用光纖通信。功率單元中對電子元器件的控制信號則采用脈沖變壓器和光隔進行雙重隔離。 （3）功率單元級聯(lián)型高壓變頻器采用多個功率單元級聯(lián)來形成高壓輸出，而每個功率單元采用錯位移相式SPWM脈沖進行控制。為了實時產(chǎn)生多路SPWM脈沖對多個功率單元進行控制，采用邏輯器件“現(xiàn)場可編程邏輯器件－FPGA”來完成多路實時SPWM脈沖的產(chǎn)生。FPG