一種高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開一種高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置，包括移相變壓器、多個(gè)功率單元和適配變壓器；其中，功率單元包括整流橋、濾波電容和H型單相逆變橋，整流橋輸出端與濾波電容輸入端連接，濾波電容輸出端與H型單相逆變橋輸入端連接；移相變壓器的輸入端接高壓工頻電源，高壓工頻電源每相經(jīng)移相變壓器移相后分別接多個(gè)功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經(jīng)多個(gè)功率單元后，由多個(gè)功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應(yīng)相適配變壓器，由對應(yīng)相適配變壓器輸出高壓變頻電源。本實(shí)用新型專利技術(shù)可以使高壓大功率變頻器輸出接近正弦波的輸出電壓波形，進(jìn)而使得高壓電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

Sine wave output voltage device of high voltage high power frequency converter

Sine wave output device of the utility model discloses a high voltage power inverter, including phase-shifting transformer, a plurality of power units and matching transformer; among them, the power unit includes rectifier, filter capacitor and H type single-phase bridge rectifier bridge, the output terminal and the filter capacitor is connected with the input end of the filter capacitor, and the output end of the H the bridge type inverter single-phase input connection; phase-shifting transformer is connected with the input end of high voltage power supply, high frequency power per phase by the input terminals are respectively connected with a plurality of power units of the rectifier bridge phase shifting transformer phase shifting; high frequency power supply of each phase by a plurality of power units, a power unit H type single-phase inverter bridge output to the corresponding matching transformer, matched by the corresponding output transformer high voltage variable-frequency power supply. The utility model can output the output voltage waveform of the high voltage and high power frequency converter close to the sine wave, so that the high voltage motor can run stably.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】


本技術(shù)涉及電壓輸出裝置，尤其是指一種高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置。

技術(shù)介紹

現(xiàn)有技術(shù)中，通常將驅(qū)動(dòng)3KV、6KV、10KV和35KV高壓電動(dòng)機(jī)的變頻器通常為高壓變頻器。高壓變頻器利用電子器件的通斷將工頻電源轉(zhuǎn)換成另一頻率，以供給高壓電動(dòng)機(jī)。
然而，現(xiàn)有技術(shù)的變頻器其輸出電壓的電平數(shù)只有兩種或者三種，而輸出電壓的電平數(shù)越多，變頻器的輸出電壓波形就越接近正弦波，使得高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能越穩(wěn)定。因此，現(xiàn)有技術(shù)的變頻器輸出電壓波形較為偏離正弦波，使得高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定。
有鑒于此，本技術(shù)提出一種克服所述缺陷的高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

本技術(shù)的目的在于提供一種高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置，以使高壓大功率變頻器輸出接近正弦波的輸出電壓波形，進(jìn)而使得高壓電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。
一種高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置，包括移相變壓器、多個(gè)功率單元和適配變壓器；其中，功率單元包括整流橋、濾波電容和H型單相逆變橋，整流橋輸出端與濾波電容輸入端連接，濾波電容輸出端與H型單相逆變橋輸入端連接；移相變壓器的輸入端接高壓工頻電源，高壓工頻電源每相經(jīng)移相變壓器移相后分別接多個(gè)功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經(jīng)多個(gè)功率單元后，由多個(gè)功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應(yīng)相適配變壓器，由對應(yīng)相適配變壓器輸出高壓變頻電源。
進(jìn)一步，高壓工頻電源為三相交流電，三相交流電由移相變壓器副邊每相的6個(gè)二次線圈電壓逐個(gè)移相10°，供電給6個(gè)功率單元，三相共18個(gè)功率單元形成Y聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步，移相變壓器設(shè)置18套副邊繞組，采用延邊三角形聯(lián)結(jié)，分為6個(gè)相位組，互差10度電角度。
采用上述方案后，本技術(shù)高壓工頻電源每相經(jīng)移相變壓器移相后分別接多個(gè)功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經(jīng)多個(gè)功率單元后，由多個(gè)功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應(yīng)相適配變壓器，由對應(yīng)相適配變壓器輸出高壓變頻電源。因此，變頻器輸出電壓的電平數(shù)較多，以每相6個(gè)功率單元為例，可以輸出13種電頻，對應(yīng)的線電壓則有21種電平，使得變頻器的輸出電壓波形更為接近正弦波，使得高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能較穩(wěn)定。
附圖說明
圖1是本技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本技術(shù)功率單元的H型單相逆變橋電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本技術(shù)功率單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本技術(shù)高壓電動(dòng)機(jī)與變頻器連接示意圖。
標(biāo)號說明
移相變壓器1功率單元2
整流橋21濾波電容22
H型單相逆變橋23IGBT驅(qū)動(dòng)器24
主控制器25適配變壓器3
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)4。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本技術(shù)做詳細(xì)描述。
參閱圖1至圖4所述，本技術(shù)揭示的一種高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置，包括移相變壓器1、多個(gè)功率單元2和適配變壓器3。
其中，如圖2及圖3所示，功率單元2包括整流橋21、濾波電容22和H型單相逆變橋23，H型單相逆變橋23由四個(gè)IGBT構(gòu)成，該四個(gè)IGBT由IGBT驅(qū)動(dòng)器24及由IGBT驅(qū)動(dòng)器24連接的主控制器25控制通斷。
整流橋21輸出端與濾波電容22輸入端連接，濾波電容22輸出端與H型單相逆變橋23輸入端連接。
移相變壓器1的輸入端接高壓工頻電源，高壓工頻電源每相經(jīng)移相變壓器1移相后分別接多個(gè)功率單元2整流橋21的輸入端；高壓工頻電源每相經(jīng)多個(gè)功率單元2后，由多個(gè)功率單元2的H型單相逆變橋23輸出至對應(yīng)相適配變壓器3，由對應(yīng)相適配變壓器3輸出高壓變頻電源。
本實(shí)施例中，高壓工頻電源為三相交流電，三相交流電由移相變壓器1副邊每相的6個(gè)二次線圈電壓逐個(gè)移相10°，供電給6個(gè)功率單元2，三相共18個(gè)功率單元2形成Y聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。移相變壓器1設(shè)置18套副邊繞組，采用延邊三角形聯(lián)結(jié)，分為6個(gè)相位組，互差10度電角度。
以下以三相6KV交流電（U相、V相及W相）為例進(jìn)一步說明本技術(shù)，三相6kV交流電，經(jīng)移相變壓器，由移相變壓器副邊每相的6個(gè)二次線圈電壓逐個(gè)移相10°，供電給6個(gè)功率單元，三相共18個(gè)功率單元，形成Y聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。控制IGBT的通斷，即可在A、B兩點(diǎn)之間得到PWM波形，如圖1所示，6個(gè)功率單元相疊加進(jìn)行波形合成，可輸出高壓正弦波給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)4，如圖4所示。每個(gè)功率單元2由一體化的移相變壓器1的副邊線圈分別供電。為了降低輸入諧波電流，移相變壓器1實(shí)行多重化設(shè)計(jì)，18套副邊繞組，采用延邊三角形聯(lián)結(jié)，分為6個(gè)不同的相位組，互差10°電角度。
功率單元2是一個(gè)三相輸入單相輸出的電壓型變頻器，如圖3所示。移相變壓器1副邊輸出的三相交流電經(jīng)功率單元2的三相二極管整流橋21整流后，經(jīng)濾波電容22形成平直的直流電，再經(jīng)由4個(gè)IGBT構(gòu)成的H型單相逆變橋23，實(shí)行PWM控制，每個(gè)單元中有4種不同的開關(guān)組合，即VI1和VI4同時(shí)導(dǎo)通，則輸出正的直流母線電壓+U；VI2和VI3同時(shí)導(dǎo)通，則輸出負(fù)的直流母線電壓-U；VI1和VI3同時(shí)導(dǎo)通或VI2和VI4同時(shí)導(dǎo)通，輸出電壓為0。由此可見，4種不同的開關(guān)狀態(tài)，輸出了3種不同的電壓，即+U、O和-U。在每個(gè)功率單元的PWM控制下，每相6個(gè)功率單元串聯(lián)疊加，共有13種電平即O、±U、±2U、±3U、±4U、±5U、±6U。對應(yīng)的線電壓，則有21種電平。輸出電壓的電平數(shù)越多，變頻器的輸出電壓波形就越接近正弦波，使得該變頻器的輸出電壓波形非常接近正弦波，如圖4。
以上所述僅為本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例，并非對本案設(shè)計(jì)的限制，凡依本案的設(shè)計(jì)關(guān)鍵所做的等同變化，均落入本案的保護(hù)范圍。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置，其特征在于：包括移相變壓器、多個(gè)功率單元和適配變壓器；其中，功率單元包括整流橋、濾波電容和H型單相逆變橋，整流橋輸出端與濾波電容輸入端連接，濾波電容輸出端與H型單相逆變橋輸入端連接；移相變壓器的輸入端接高壓工頻電源，高壓工頻電源每相經(jīng)移相變壓器移相后分別接多個(gè)功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經(jīng)多個(gè)功率單元后，由多個(gè)功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應(yīng)相適配變壓器，由對應(yīng)相適配變壓器輸出高壓變頻電源。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置，其特征在于：包括移相變壓器、多個(gè)功率單元和適配變壓器；其中，功率單元包括整流橋、濾波電容和H型單相逆變橋，整流橋輸出端與濾波電容輸入端連接，濾波電容輸出端與H型單相逆變橋輸入端連接；移相變壓器的輸入端接高壓工頻電源，高壓工頻電源每相經(jīng)移相變壓器移相后分別接多個(gè)功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經(jīng)多個(gè)功率單元后，由多個(gè)功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應(yīng)相適配變壓器，由對應(yīng)相適配變壓...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王亮，
申請(專利權(quán))人：廈門海蘭格電氣有限公司，
類型：新型
國別省市：福建;35