发表于:2007-08-23 12:18:00
7楼
我来献个丑。
电压源研究比较多,介绍也多,不多罗唆。电流源呢,国内认识误区比较多,很多中文文献基本上是自己用什么就说什么好。电流源拓扑在上个世纪90年代在国外研究比较多,特别是MITSUBISHI推出了SGCT后(ABB也推出了类似器件),这种拓扑在高压领域的使用也多起来。真正要把它说清楚,得搬出一本书或者若干IEEE文章。国外有个叫 BIN WU 的写了一本高压变频器的书,对电压源电流源都介绍得很详细,不知道有中译本没有?
电流源技术只有ROCKWELL使用,ROCKWELL几乎垄断了关于电流源的绝大部分专利。它甚至投资 MITSUBISHI和ABB 开发双向阻断器件。别的拓扑在国内都有仿制,但电流源的却没有,是不是因为技术壁垒(不光指难度)太高?根据ABB的资料,2004年中压变频器,ROCKWELL的总销售套数排名第一,但总销售额却只排第三。原因是ROCKWELL当年只有2.4KV, 3.3KV 和4.16KV三个电压等级,而且输出电流上限为250A(?)。
好了,话归正题。电压源与电流源的区别:
电压源和电流源变频器的主要区别是直流储能元件不同。电压源直流电路使用电容,直流部分相当于电压源;电流源使用电感,直流部分相当于电流源。
对电压源型而言,输入侧不一定需要滤波器,因为流行的变频器一般用18脉冲以上的二极管整流(指高压变频器)。但在有些场合,如果使用6脉冲或者12脉冲,则需要一个比较大的低通滤波器。对电流源而言,一般使用有源整流,采用SHE(SELECTIVE HARMONIC ELIMINATION)调制,消除5次、7次、11次、13次谐波,但是更高次谐波必须依靠滤波器消除。此外,输入滤波器中那个0.50pu左右的电容还帮助电路换相(因为直流部分是个电感,整流器输入侧必须是电容)。
输出滤波器:电压源型的输出滤波器取决于电压等级和拓扑。对3电平而言,如果输出电压在2000V以上,则必须使用比较大的谐波滤波器。当电平数量更多的时候,可以不使用谐波滤波器,但很多场合使用比较小的DV/DT滤波器,以减少波反射。对电流源而言,不需要额外的输出滤波器,因为逆变器的换相电容同时具备滤波的功能,加上不存在DV/DT问题,所以电流源型变频器能接长电缆。
输出波形:电压源型一般是输出调制的电压波;当不使用滤波器时,输出电流波形取决于负载电感的大小。输出存在DV/DT的问题,有时必须使用滤波器。电流源型输出调制的电流波形,由于输出电容的存在,不需要外加的滤波器。另外一个不同是:电压源型的输出不能短路,但电流源型的输出不怕短路。电压源型不怕开路,电流源型呢?别想当然 :)。电流源型也不怕开路,原因是输出电容充当了假负载的。
额外的信息:如果输入输出电压登记相同,电流源型可以不用变压器(ROCKWELL),有源前端的NPC三电平也可以不用变压器(ALSTOM)。
回头看看我自己写的东西,发现不一定适合面试--特别是如果你面试的公司搞电压源的话,你就得说电压源好。这时你不妨这样说:电压源好:多脉冲,输入谐波小,不需要滤波器,好!多电平输出谐波小,好!是“主流”技术, 好!;而电流源呢:就差一些:需要输入滤波器,不好;直流使用电感,很沉,不好;输出呢,骗他吧,说不能开路,不好(我有90%的把握他会同意,呵呵);不是“主流”技术,不好。这样说如何?