单元串联多重化电压源型高压变频分析 点击:3095 | 回复:10



如火

    
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发表于:2006-02-17 17:11:00
楼主
感谢佳灵提供对传统高压变频实现方式的介绍,欢迎大家讨论分析。 单元串联多重化电压源型高压变频器是利用低压单相变频器串联,来弥补功率器件IGBT的耐压能力的不足。所谓多重化,就是每相由几个低压功率单元串联组成,各功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器供电。
图1为6kV变频器的主电路拓扑图。
图2五单元串联高压变频器电气框图, 图2中的每个功率单元都是由低压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构成的三相输入,单相输出的低压的PWM电压型逆变器。 其缺点是: 1. 由于系统中存在着变压器,所需电缆多,系统效率再提高不容易实现,装置的体积太大,重量大,安装位置和基建投资成题; 2. 移相变压器中,6kV三相6绕组×3(10kV时需12绕组×3)延边三角形接法,在三相电压不平衡(实际上三相电压是不可能绝对平衡的)时,产生的内部环流,必将引起内阻的增加和电流的损耗,也相应的就造成了变压器的铜损增大。此时,再加上变压器的铁芯的固有损耗,变压器的效率就会降低,从而也就影响了整个高压变频器的效率; 3. 10kV时,变压器有近400个接头、近百根电缆。在额定负荷时效率只能达到96%,但在轻负荷时,效率低于90%; 4. 线路接点多,功率单元及功率器件数量多,6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管,60只IGBT),故障点相应的增多一个单元损坏时,单元可旁路,但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的,造成电压、电流不平衡,从造成而谐波含量也相应的增大,勉强运行时终究会导致电动机的损坏; 5. 无法实现能量回馈四象限运行,且无法实现制动; 6. 输出电压波形在额定负载时尚好,低于25Hz以下畸变突出。



耿一夫

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发表于:2006-02-17 18:18:00
1楼
什么意思哪???

dingzhenrong88

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发表于:2006-02-17 18:26:00
2楼
那佳灵的技术本身也有问题,号称解决了  “高频IGBT直接串联的世界性难题”,  世界性难题就是世界性难题,不可能根本得到解决,就是暂时局部缓解了,那也是不可靠的,对用户来说就是风险。低频IGBT直接串联的技术是非常可行的,我申请了一个既不用输入移相变压器、也不必高频IGBT直接串联的高压变频专利,确实,他有不足,但事实上,完美的高压变频技术是不存在的。

新风光

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发表于:2006-02-17 18:28:00
3楼
激情如火:分析还算公平,公正合理.但有一点不敢苟同.就是单元串联多重化电压源方式完全可以且已证实能实现四象限运行,即能量回馈制动.山东新风光电子科技发展有限公司就生产,欢迎求证.xfengguang@sohu.com  王先生.

如火

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发表于:2006-02-20 10:26:00
4楼
需要澄清的是以上分析的高压变频技术并不是佳灵目前采用的核心技术,而是佳灵提供的对传统几种高压变频方式的分析。

啊尔卡斯

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发表于:2006-02-23 12:08:00
5楼
这个确实不是佳灵公司的, 6kV系统要使用150只功率器件90只二极管,60只IGBT 太多了吧.
无法实现能量回馈四象限运行,且无法实现制动;
输出电压波形在额定负载时尚好,低于25Hz以下畸变突出
实情并非这样!

世界真奇妙

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发表于:2006-02-23 20:07:00
6楼
楼主所发的第一帖,对单元串联多重化高压变频器的6条缺点的评论,基本上是错的。
行家一看就知道,这是一个不懂单元串联多重化高压变频器怎么做的人,凭想象对这一方案的恶意攻击。
1. 高压电网三相不平衡的程度是有严格规定的,对移相变压器的影响与对其他电力变压器的影响是一样的,如果高压电网三相不平衡,对高压电机的危害远比对变压器的危害大。
2. 多单元串联变频器额定负荷时,整体(含变压器在内)效率大于96%,此时变压器效率约98%,功率单元效率大于98%;高压变频器通常运行负荷为50-70%,移相变压器采用有取向优质硅钢片,铁损极小,其损耗主要是铜损,铜损大小与电流的平方成正比,当高压变频器运行负荷为60%时,变压器电流为额定负荷时的60%,变压器效率约99%,功率单元效率也会提高,变频器总效率约98%。
3. 6kV系统要使用”90只二极管”, 只有不懂多单元串联变频器怎么做的人才会这样说,知道的人的说法是15只三相桥。
4. 单元旁路功能,并不是所有的工作场合都需要。当变频器突然停机时会给用户带来重大经济损失时才需要,当单元发生故障旁路后,用户应尽快做好停机的准备,以便尽快更换单元。    
5. 在输出无滤波电感的条件下,在任何工作频率,单元串联多重化高压变频器输出电压波形,输出电流波形比其他工作模式的变频器都好。

super-yang

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发表于:2007-08-24 17:24:00
7楼
补充一点:楼主的观点看来是佳灵吴先生那里拷贝过来的,楼主只是知道单元旁路,并不知道旁路如何实现,也不知道中性点漂移的含义,如果会烧电机,为什么还有那么多用户敢用?而且有的处于长期旁路状态下运行?
输出电压波形并不受负载影响,电压波形受变频器本身结构决定,什么叫多重化?楼主可以好好去学一下,负载电流的波形在低频时本身会受到负载大小的影响,基本是在30%以下。试问:有哪家的风机水泵会运行在30%以下?
另外这种变频器本身就是用于风机、泵类负载,风机和泵需要四限象运行吗?

建议楼主多学点变频器的基础知识再来发贴,以免误人子弟或贻笑大方!

深度迷糊

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发表于:2007-08-25 08:08:00
8楼
太多商业性偏见与误导。不象学术论文,倒象广告资料。

深度迷糊

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发表于:2007-08-25 23:49:00
9楼
下面引用由dingzhenrong88在 2006-2-17 18:26:00 发表的内容:
  那佳灵的技术本身也有问题,号称解决了  “高频IGBT直接串联的世界性难题”,  世界性…
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好奇一下,是深圳市泽迅达实业发展有限公司所说的技术吗?

http://www.inverterworld.hk/detail.asp?id=1862

传说中的人

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发表于:2007-10-11 18:43:00
10楼
多极串联还是优点比缺点多,无非是器件多,造价贵。其他的我就不同意了

 “3. 10kV时,变压器有近400个接头、近百根电缆。在额定负荷时效率只能达到96%,但在轻负荷时,效率低于90%;”

96%还不够啊,难道还能做到100%?

 “4. 线路接点多,功率单元及功率器件数量多,6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管,60只IGBT),故障点相应的增多一个单元损坏时,单元可旁路,但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的,造成电压、电流不平衡,从造成而谐波含量也相应的增大,勉强运行时终究会导致电动机的损坏;”

旁路听说过,但是因为旁路烧电机的情况就没听说过,请举例说明

“6. 输出电压波形在额定负载时尚好,低于25Hz以下畸变突出。”

5HZ长时间运行也没觉得怎么样?这个畸变能有啥坏处?

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