2) Powerflex7000系列采用功率器件串联的二电平逆变方案,结构简单,使用的功率器件少,但器件串联带来均压问题,且二电平输出的du/dt会对电动机的绝缘造成危害,因此要求提高电动机的绝缘等级;且谐波成分大,需要专门设计输出滤波器,才能供电动机使用。
3)输出端采用可控器件实现PWM整流,在实现能量回馈和四象限运行的同时也使网侧谐波增大,需加进线电抗器滤波才能满足电网的要求,增加了成本。
4)白于是直接高压变频,电网电压和电机电压相同,便于实现旁路控制功能(即变频器电网之间切换),以保证在变频装置出现故障时电动机的正常运行。
(2)中性点钳位三电平PWM高压变频器。在PWM电压型变频器中,当输出电压较高时,为了避免器件串联引起静态和动态均压问题,同时降低输出谐波及du/dt的影响,逆变器部分可以采用中性点钳位的三电平方式。这种结构相对简捷和成熟,研究也比较深入。逆变器的功率器件可采用高压IGBT或IGCT,图2- 51所示是中性点钳位三电平PWM高压变频器的结构示意图。ABB公司生产的ACSIOOO系列变频器为采用新型功率器件——集成门极换流晶闸管IGCT的三电平变频器,输出电压等级有2.2、3.3、4. 16kV。西门子公司采用高压IGBT器件,生产了与此类似的变频器SIMOVERT - MV。
图2 - 51 中性点钳位三电平PWM高压变频器的结构示意图
中性点钳位三电平PWM高压变频器除具有SPWM变频调速的各种优点外,还具有下述一些优点:
1)能有效地解决电力电子器件耐压不高的问题,其每个主管承受的关断电压仅为直流环节电压的1/2。
2)变频器输出的多级电压阶梯波形减少了du/dt对电动机绝缘的冲击,对于普通三相高压电动机来说,做一些绝缘加固即可;此外,du/dt的减小对变压器绕组、电力电缆和其他电力设备的影响都有所减小。
3)三电平拓扑结构的单桥能输出三种电平(+ 1/2Ud,0,- l/2Ud)线(相)电压,有更多的阶梯波形使之更接近于正弦波,使输出波形的失真度减小,谐波减小。
4)在同样的谐波含量下,开关频率下降了1/2,因此开关损耗也降低了1/2,所以可通过降低调制频率来提高整个系统的效率。
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