【摘要】：數(shù)據(jù)顯示國(guó)內(nèi)電動(dòng)機(jī)年總耗電量占總用電量的60%,達(dá)12000億kWh。其中總裝機(jī)容量超過(guò)2億KW的水泵、風(fēng)機(jī)類等年總耗電量占國(guó)內(nèi)總用電量的40%,達(dá)8000億kWh,其中有70%需要進(jìn)行變頻改造。然而僅有5%的風(fēng)機(jī)、水泵按要求進(jìn)行變頻改造。假設(shè)電動(dòng)機(jī)的平均功率為50%,每年運(yùn)行5000h,通過(guò)變頻改造可節(jié)省20%~30%的電量,那么一年則可節(jié)省600億kWh電能。利用變頻調(diào)速系統(tǒng)改造風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載,在節(jié)省能源的同時(shí),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制現(xiàn)場(chǎng),優(yōu)化運(yùn)行工藝�？傊�,變頻改造可形成十分可觀的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益�；诖�,本課題結(jié)合級(jí)聯(lián)型高壓變頻器,重點(diǎn)陳述了其社會(huì)效益,領(lǐng)域研究方向、熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容及拓?fù)鋵?duì)比�；谳d波移相控制、V/F等詳實(shí)的闡釋了級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的主電路拓?fù)洹⒒驹砑跋到y(tǒng)構(gòu)成,結(jié)合典型的功率回路拓?fù)湓O(shè)計(jì)并選型整個(gè)系統(tǒng)參數(shù),最后形成了包含通風(fēng)冷卻、熱仿真、樣機(jī)結(jié)構(gòu)、電磁兼容的方案。全數(shù)字信號(hào)處理控制機(jī)箱,即基于6U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱運(yùn)用插卡式的安裝方式完成光通子板、采樣板、IO模件、主控板等各個(gè)功能模件的安裝工作。在功率模塊中安裝功率模塊控制板,并將其作為控制終端。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程始終恪守可擴(kuò)展性、可靠性以及系統(tǒng)完整性等基本原則。本文結(jié)合如下三個(gè)層面全面論述了控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的方法,首先是功能設(shè)計(jì);其次是控制接口;最后是電路設(shè)計(jì)。文章的最后測(cè)試了級(jí)聯(lián)型高壓變頻器樣機(jī)。測(cè)試結(jié)果顯示所有性能均符合相關(guān)要求、標(biāo)準(zhǔn)。
【圖文】：

第一章 緒論壓，直流母線額定電壓需達(dá) 9000VDC，，直接輸出非常大的 dv/dt 以及電壓降低電壓應(yīng)力和諧波，需增加 LC 濾波器安裝于電機(jī)側(cè)。對(duì)比兩電、三電型變頻器，前者輸出端節(jié)省一套升壓變壓器，相對(duì)節(jié)約成本，且提升整機(jī)國(guó)內(nèi)，兩電平電壓源型變頻器主要有國(guó)電南自的 IGCT 串聯(lián)高壓兩電平電頻器及成都嘉陵直接 IGBT 串聯(lián)兩電平電壓源型變頻器�？紤]到并聯(lián)器件對(duì)復(fù)雜的均壓電路，不利于兩電平電壓源型變頻器的應(yīng)用。

圖 1-4 高壓三電平變頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖Fig.1-4 The topology of three-level medium voltage inverter 率 模 塊 串 聯(lián) 電 壓 源 型 的 級(jí) 聯(lián) 型 高 壓 變 頻 器[9-10]， 其 代 表 主 要 VERTTH 和ROBICON ，僅有非常小的諧波，被稱之為“完美無(wú)諧波變頻器VERTTH 逆變輸出采用 1700V IGBT，功率模塊為單相輸出，運(yùn)用空間矢量頻器，而ROBICON 采用了載波移相、多重化整流的調(diào)制技術(shù)。6kV 級(jí)聯(lián)頻器中各相均需要串聯(lián) 6 個(gè)功率模塊。比如 ROBICON 產(chǎn)品，其高壓輸出聯(lián) 18 個(gè)功率模塊實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前各類普通電動(dòng)機(jī)可使用級(jí)聯(lián)型高壓變頻器，且濾波裝置、降額使用。合康、九洲電氣、國(guó)電南自等國(guó)內(nèi)公司已先后研制電平 PWM 電壓源型高壓變頻器基。國(guó)產(chǎn)高壓變頻器在性能上已可媲美于，且其售價(jià)較低，應(yīng)用更為廣泛。聯(lián)型高壓變頻器主電路由 IGBT 逆變器串聯(lián)構(gòu)成，以 V/F 控制作為控制策略加若干個(gè) H 橋輸出電平，以接近正弦輸出電壓。級(jí)聯(lián)個(gè)數(shù)增加，變換器等
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM921.51

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本文編號(hào)：2587818