一,、變頻器原理

1、交直交電路

變頻器是一種將固定頻率交流電轉(zhuǎn)換成可調(diào)頻率交流電的輸出裝置,。分交-直-交三部分,，

變換電路由直流電路、濾波電路,、逆變電路等組成,。

2、功率單元

功率單元為基本的交-直-交單相逆變電路,，整流側(cè)三相全波整流,，通過(guò)對(duì) IGBT 逆變橋

進(jìn)行正弦 PWM 控制，輸出直流電壓,。

每個(gè)功率單元一樣,，可以互換，這不但調(diào)試,、維修方便,，而且備份也十分方便，假

如某一單元發(fā)生故障,，單元的輸出端能自動(dòng)旁路故障單元實(shí)現(xiàn)降額工作,，而不影響運(yùn)行。

功率單元逆變橋?yàn)?H 橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，由四個(gè)開(kāi)關(guān)元件組成,，中間連接著負(fù)載，形狀如字

母“H",。當(dāng) Q1 和 Q4 開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí),，電機(jī)電流從左到右，電機(jī)正向通電,，當(dāng) Q2 和 Q3 開(kāi)關(guān)導(dǎo)

通時(shí),，電機(jī)反向通電，在正常情況下，不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通 Q1 和 Q2（或 Q3 和 Q4）,。這樣就出

現(xiàn)正電平,，零電平，負(fù)電平三種電壓,，稱(chēng)為三電平變頻器,。

3、串聯(lián)疊加

單個(gè) IGBT 耐壓只有 1700V,，功率單元需要使用串聯(lián)方式疊加輸出高壓,，是一種串聯(lián)

疊加型高壓變頻器，實(shí)現(xiàn)變頻變壓的高壓輸出,，供給電動(dòng)機(jī)可變頻變壓的交流電,。

6kV 系列有 15 個(gè)功率單元，每 5 個(gè)功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相,，10kV 系列有 24 個(gè)功率單

元,，每 8 個(gè)功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相。

單元串聯(lián)變頻器優(yōu)點(diǎn)：

1）采用功率單元串聯(lián),，技術(shù)成熟,，通過(guò)串聯(lián)單元的個(gè)數(shù)適應(yīng)不同的輸出電壓要求；

2）輸入輸出波形,，使其能適應(yīng)任何場(chǎng)合及電機(jī)使用；

3）多功率單元具有相同的結(jié)構(gòu)及參數(shù),，便于將功率單元做成模塊化,，實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)，

即使在個(gè)別單元故障時(shí)也可通過(guò)單元旁路功能將該單元短路,，系統(tǒng)仍能正?；蚪殿~運(yùn)行。

移相變壓器,，功率單元,，電機(jī)的一次接線(xiàn)原理圖如下：

高壓變頻器輸出電壓由功率單元電壓串聯(lián)形成，每個(gè)功率單元的輸出均為等幅電壓波形,，

串聯(lián)疊加后在變頻器輸出側(cè)構(gòu)成階梯狀電壓波形,。

下圖為 6KV 系統(tǒng)，5 單元的電壓波形疊加圖,，可以擬合成不同頻率的正弦波,。變頻器

開(kāi)關(guān)器件 IGBT 工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生諧波,。