高壓變頻器過(guò)電壓保護(hù)與控制.pdf

1、電力電子技術(shù)向著高電壓、大功率方向的發(fā)展使得中性點(diǎn)箝位三電平高壓變頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到人們的重視，相關(guān)研究與應(yīng)用也越來(lái)越多、越來(lái)越廣。然而，受半導(dǎo)體材料的影響，電力電子器件的耐壓始終有限，這不但限制了高壓變頻器過(guò)電壓的承受能力，還增加了過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)的難度。針對(duì)該問(wèn)題，本論文圍繞高壓變頻器過(guò)電壓保護(hù)和控制展開(kāi)了研究。
　　過(guò)電壓產(chǎn)生原因的不同，其在高壓變頻器中的作用機(jī)理和表現(xiàn)形式也存在一定的差異。對(duì)各種過(guò)電壓情況的具體分析

2、，可以更清楚的了解到它們對(duì)高壓變頻器的影響，為高壓變頻器過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)提供良好的理論支持。結(jié)合廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)的氧化鋅壓敏電阻的特點(diǎn)，本論文認(rèn)為它能作為中性點(diǎn)箝位三電平高壓變頻器過(guò)電壓保護(hù)裝置。
　　為了解決單個(gè)電力電子器件耐壓低和氧化鋅壓敏電阻殘壓高的問(wèn)題，結(jié)合各種過(guò)電壓的表現(xiàn)形式，本論文提出對(duì)高壓變頻器中最重要的逆變部分進(jìn)行整體過(guò)電壓保護(hù)的思想，通過(guò)對(duì)整個(gè)逆變部分的過(guò)電壓保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓變頻器的過(guò)電壓保護(hù)。根據(jù)三電

3、平變頻器開(kāi)關(guān)狀態(tài)，詳細(xì)分析了逆變部分耐壓情況，結(jié)合實(shí)際中性點(diǎn)箝位三電平高壓變頻器系統(tǒng)參數(shù)，進(jìn)行了氧化鋅壓敏電阻選型計(jì)算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了選取的氧化鋅壓敏電阻滿(mǎn)足理論分析參數(shù)要求，仿真結(jié)果證明了氧化鋅壓敏電阻能對(duì)中性點(diǎn)箝位三電平高壓變頻器過(guò)電壓進(jìn)行有效的保護(hù)。
　　變頻器是理想的電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)裝置，為了使電動(dòng)機(jī)在順利啟動(dòng)的同時(shí)過(guò)電流盡可能小，本論文對(duì)變頻器的啟動(dòng)頻率進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo)計(jì)算。結(jié)合實(shí)際電動(dòng)機(jī)參數(shù)的仿真結(jié)果證明了變頻器啟動(dòng)頻率計(jì)算

4、的正確性。
　　多相電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)低壓大功率輸出，為了對(duì)多相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，本論文提出了一種無(wú)輸入變壓器多相電動(dòng)機(jī)高壓變頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該多相電動(dòng)機(jī)高壓變頻器無(wú)需移相變壓器，減小了系統(tǒng)體積和成本，同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，大幅降低了電力電子器件耐壓和功率要求。此外，相對(duì)于傳統(tǒng)多相電動(dòng)機(jī)高壓變頻器而言，更容易實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可移植性，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)冗余。為了配合該多相變頻器，本論文還提出了獨(dú)立定子繞組多相電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。仿真