8大功率交流电机调速

三相输入 10kV
V3 W3
U7 V7 W7 U8 V8 W8 380V辅助 绕组
经过交-直-交低压变频后， 在逆变侧串联叠加成为 VVVF的高压交流电输出
10kV 电机
10kV高压变频器系统拓扑图
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—交流电机调速理论与方法—
功率单元串联电压叠加图
transformer Cells Human Interface
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—交流电机调速理论与方法—
H-Bridge Medium Voltage Drive 1250V Power Cell
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—交流电机调速理论与方法—
H-Bridge Medium Voltage Drive 690V Power Cell
H-Bridge Medium Voltage Drive Output Voltage
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—交流电机调速理论与方法—
H-Bridge Medium Voltage Drive Multi-phase Drive (6kV/630kW)
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—交流电机调速理论与方法—
H-Bridge Medium Voltage Drive Cell Control Board
IGBT 驱动 母线电压 监测 输入电压 监测 温度监测
光纤通讯
单元自取电
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—交流电机调速理论与方法—
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浙江大学电气工程学院 3. 多管串联的两电平变换电路
—交流电机调速理论与方法—
直接串联高压变频器主电路结构
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Hale Waihona Puke Baidu
浙江大学电气工程学院 4. 多电平电压型逆变器
—交流电机调速理论与方法—
中性点箝位三电平PWM高压变频器主电路结构
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浙江大学电气工程学院 2. 高-低-高结构
—交流电机调速理论与方法—
特点： （1）降压变压器→整流变压器 升压变压器→可采用多重化技术 （2）实际上是低压变频器，难度小，变频器成本↓ （3）2个变压器，体积↑、损耗↑ 、效率↓
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大功率交流电机调速
—交流电机调速理论与方法—
以3功率单元串联为例
主电路：3功率单元串联，采用 星形接法 变压器：二次绕组在绕制时，采 用延边三角形，相互间 差某一相位角
作用：隔离、U2数值与相位 移相角=180/串联单元数
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—交流电机调速理论与方法—
功率单元原理图
+ FU R S FU T + +
T1
T2
T1.1
T1.3
X Y
T1.2
T1.4
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—交流电机调速理论与方法—
不同输出电压时的电路
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二次线组 690V
U1
—交流电机调速理论与方法—
单元
V1 W1
移相变压器
U2 V2 W2 U3
移相变压器将输入交流电 变为低压交流电
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浙江大学电气工程学院 1. 大容量电机的调速方法 大容量电机： 高压 多相 低压电机：380V～690V 中高压电机：6000V，10000V U↑ → 体积↓ 、材料↓ 、Ist↓
—交流电机调速理论与方法—
(1) 高-低-高结构 (2) 多管串联的二电平变换电路 (3) 多电平电压型逆变器 (4) 单元串联多电平PWM电压源型逆变器
浙江大学电气工程学院 5. 单元串联多电平PWM电压源型逆变器
三相高压输入6KVac/10KVac, 50HZ/60HZ,3PH 1 进线开关 输入高压电流检测 多绕组移相变压器 2 3
—交流电机调速理论与方法—
Q1
Q3
T2 Q2 Q4 T1
A3
A2
A1
A7
A6
A5
A4
A8 B8 B7
B3
B2
B1
5
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—交流电机调速理论与方法—
Advances in Power semiconductor technology Integrated Gate Commutated Thyristor (GCT)
6500V/1500A Symmetrical GCT GCT = Improved GTO + Integrated Gate + Anti-parallel Diode (optional) 大功率交流电机调速 6
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—交流电机调速理论与方法—
单元输出电压波形
相电压输出波形
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—交流电机调速理论与方法—
H-Bridge Medium Voltage Drive of Wolong Structure of Medium Voltage Drive
B6
B5
B4
电机
C3
C2
C1
C8
电压电流 检测 电 压 电 流 反 馈
C7
调理及接口 电路
24 V电源
码 盘 接 口
FPGA
C6
C5
C4
光纤接口板
RS485
DSP
HPI
ARM
Ethernet端口 通讯/调试
I/O
RS232 PLC 或智能IO （可选）
客户I/O
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