單元串聯多電平高壓變頻器的仿真建模
時間:2008-11-24 16:44:00來源:yangliu
導語:?介紹了多電平變頻器的仿真建模過程,說明了脈沖模塊、一個單元模塊、單相模塊和三相變頻拖動系統的封裝以及參數意義和參數設置,對于新型電力電子裝置的開發和研究具有一定的參考價值。
摘要:闡述了單元串聯多電平移相式PWM電壓源型變頻器原理,介紹了多電平變頻器的仿真建模過程,說明了脈沖模塊、一個單元模塊、單相模塊和三相變頻拖動系統的封裝以及參數意義和參數設置,對于新型電力電子裝置的開發和研究具有一定的參考價值。證明了單元串聯多電平高壓變頻器諧波污染小,輸入功率因數高,輸出的波形好,不必采用輸入諧波濾波器和功率因數補償裝置,從而為生產實踐提供有意義的指導,對于高壓變頻器的國產化具有重大的現實意義。
關鍵詞:單元串聯多電平;高壓變頻器;仿真;建模
1 概述
高壓變頻器是實現高壓電動機無級調速,滿足生產工藝過程對電動機調速控制要求的專用電器,它的廣泛應用對于提高產品的數量和質量,節約能源,降低成本有著重要的意義。500kW以下的IGBT變頻器技術比較成熟,但在大功率高頻高壓領域,由于電壓高,單IGBT器件無法滿足耐壓要求,一些國外大公司努力采用串聯技術,即將多個IGBT串聯以滿足電動機的高壓要求。這樣系統中就必須有“均壓技術”,但由于器件本身的特性決定了“均壓技術”很難解決,阻礙了高中壓大功率IGBT變頻器的發展,后來出現了一種多電平的電路結構,它可以避免“均壓技術”,解決高壓大功率問題,對于多電平結構,只要低壓變頻器技術過關,高壓變頻器同樣可以實現。這一突破性進展,給電氣傳動帶來了一個突破點,打破了多年以來在大功率變頻器領域緩慢推進的局面。
仿真研究可以簡化新型裝置的結構,而且可以縮短開發成本,是科學研究的必備過程。本文利用仿真工具MATLAB對6KV的高壓變頻器進行仿真研究,介紹了多電平變頻器的仿真建模過程,說明了變頻器中脈沖模塊、一個單元模塊、單相模塊和三相變頻拖動系統的封裝以及參數意義和參數設置,對多電平變頻器建模方法和技巧的介紹對于新型電力電子裝置的開發和研究具有一定的參考價值,仿真結果同時說明了高壓變頻器對電網污染小,輸入功率因數高,不必采用輸入諧波濾波器和功率因數補償裝置,從而為生產實踐提供有意義的指導,對于高壓變頻器的國產化具有重大的現實意義。
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