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

本實用新型專利技術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移相變壓器移相后分別接多個功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經多個功率單元后，由多個功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應相適配變壓器，由對應相適配變壓器輸出高壓變頻電源。本實用新型專利技術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，進而使得高壓電動機穩定運行。

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.

【技術實現步驟摘要】


本技術涉及電壓輸出裝置，尤其是指一種高壓大功率變頻器的正弦波輸出電壓裝置。

技術介紹

現有技術中，通常將驅動3KV、6KV、10KV和35KV高壓電動機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換成另一頻率，以供給高壓電動機。
然而，現有技術的變頻器其輸出電壓的電平數只有兩種或者三種，而輸出電壓的電平數越多，變頻器的輸出電壓波形就越接近正弦波，使得高壓電動機運行性能越穩定。因此，現有技術的變頻器輸出電壓波形較為偏離正弦波，使得高壓電動機運行不穩定。
有鑒于此，本技術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，本案由此產生。

技術實現思路

本技術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，進而使得高壓電動機穩定運行。
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移相變壓器移相后分別接多個功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經多個功率單元后，由多個功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應相適配變壓器，由對應相適配變壓器輸出高壓變頻電源。
進一步，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個二次線圈電壓逐個移相10°，供電給6個功率單元，三相共18個功率單元形成Y聯結結構。
進一步，移相變壓器設置18套副邊繞組，采用延邊三角形聯結，分為6個相位組，互差10度電角度。
采用上述方案后，本技術高壓工頻電源每相經移相變壓器移相后分別接多個功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經多個功率單元后，由多個功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應相適配變壓器，由對應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較多，以每相6個功率單元為例，可以輸出13種電頻，對應的線電壓則有21種電平，使得變頻器的輸出電壓波形更為接近正弦波，使得高壓電動機運行性能較穩定。
附圖說明
圖1是本技術的電路結構示意圖；
圖2是本技術功率單元的H型單相逆變橋電路結構示意圖；
圖3是本技術功率單元的電路結構示意圖；
圖4是本技術高壓電動機與變頻器連接示意圖。
標號說明
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驅動器24
主控制器25適配變壓器3
感應電動機4。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本技術做詳細描述。
參閱圖1至圖4所述，本技術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IGBT構成，該四個IGBT由IGBT驅動器24及由IGBT驅動器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移相變壓器1移相后分別接多個功率單元2整流橋21的輸入端；高壓工頻電源每相經多個功率單元2后，由多個功率單元2的H型單相逆變橋23輸出至對應相適配變壓器3，由對應相適配變壓器3輸出高壓變頻電源。
本實施例中，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個二次線圈電壓逐個移相10°，供電給6個功率單元2，三相共18個功率單元2形成Y聯結結構。移相變壓器1設置18套副邊繞組，采用延邊三角形聯結，分為6個相位組，互差10度電角度。
以下以三相6KV交流電（U相、V相及W相）為例進一步說明本技術，三相6kV交流電，經移相變壓器，由移相變壓器副邊每相的6個二次線圈電壓逐個移相10°，供電給6個功率單元，三相共18個功率單元，形成Y聯結結構。控制IGBT的通斷，即可在A、B兩點之間得到PWM波形，如圖1所示，6個功率單元相疊加進行波形合成，可輸出高壓正弦波給感應電動機4，如圖4所示。每個功率單元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實行多重化設計，18套副邊繞組，采用延邊三角形聯結，分為6個不同的相位組，互差10°電角度。
功率單元2是一個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功率單元2的三相二極管整流橋21整流后，經濾波電容22形成平直的直流電，再經由4個IGBT構成的H型單相逆變橋23，實行PWM控制，每個單元中有4種不同的開關組合，即VI1和VI4同時導通，則輸出正的直流母線電壓+U；VI2和VI3同時導通，則輸出負的直流母線電壓-U；VI1和VI3同時導通或VI2和VI4同時導通，輸出電壓為0。由此可見，4種不同的開關狀態，輸出了3種不同的電壓，即+U、O和-U。在每個功率單元的PWM控制下，每相6個功率單元串聯疊加，共有13種電平即O、±U、±2U、±3U、±4U、±5U、±6U。對應的線電壓，則有21種電平。輸出電壓的電平數越多，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的優選實施例，并非對本案設計的限制，凡依本案的設計關鍵所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。
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【技術保護點】
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移相變壓器移相后分別接多個功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經多個功率單元后，由多個功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應相適配變壓器，由對應相適配變壓器輸出高壓變頻電源。

【技術特征摘要】
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移相變壓器移相后分別接多個功率單元整流橋的輸入端；高壓工頻電源每相經多個功率單元后，由多個功率單元的H型單相逆變橋輸出至對應相適配變壓器，由對應相適配變壓...

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