高压变频器的基本构成及技术应用实践
摘要：本文主要阐述我厂所使用的罗宾康高压变频器的系统组成及其技术特点，并介绍在我厂延迟焦化气压机设备使用中所产生的问题进行阐述、分析，进而采取有效的应对对策，解决生产实际问题。
关键词：高压变频器 发热 拓扑结构 电容 逆变 温度
1、前言
目前世界上的高压变频器不像低压变频器一样具有成熟一致的主电路拓扑结构，而限于功率器件的电压耐量和高压使用的矛盾，国内外各高压变频器的生产厂商采用不同的功率器件和不同的主电路拓扑结构，以适应不同的电压等级和各种拖动的设备要求，因而在各项性能指标和适应范围上也各有差异。
主电路拓扑结构主要有：
（1）功率器件串联二电平直接高压变频；
（2）采用HV-IGBT、IGCT的多电平电压源型变频器；
（3）采用LV-IGBT的单元串联多重化电压源型变频器等。
2、单元串联多重化电压源型变频器技术
2.1 西门子罗宾康公司利用单元串联多重化技术，生产出功率为315kW～10MW的完美无谐波
（PERFECTHARMONY）高压变频器，无须输出变压器实现了直接3.3kV或6kV高压输出；首家在高压变频器中采用了先进的IGBT功率开关器件，达到了完美无谐波的输出波形，无须外加滤波器即可满足各国供电部门对谐波的严格要求；输入功率因数可达0.95以上，THD<1%，总体效率（包括输入隔离变压器在内）高达97%。达到这么高指标的原因是采用了三项新的高压变频技术：一是在输出逆变部分采用了具有独立电源的单相桥式SPWM逆变器的直接串联叠加；二是在输入整流部分采用了多相多重叠加整流技术；三是在结构上采用了功率单元模块化技术。
2.2 单元串联多重化电压源型变频器主电路基本构成
所谓多重化技术就是每相由几个低压PWM功率单元串联组成，各功率单元由一个多绕组的隔离变压器供电，用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。多重化技术从根本上解决了一般6脉冲和12脉冲变频器所产生的谐波问题，可实现完美无谐波变频。
2.2.1 6kV变频器的主电路拓扑结构
图1为6kV变频器的主电路拓扑结构图，每组由5个额定电压为690V的功率单元串联，因此相电压为690V×5=3450V，所对应的线电压为6000V。
2.2.2 五功率单元串联变频器的电气连接
图2为五功率单元串联变频器的电气连接，每个功率单元由输入隔离变压器的15个二次绕组分别供电，15个二次绕组分成5组，每组之间存在一个12°的相位差。每个功率单元...
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