襄陽(yáng)奧東電氣有限公司AD-BPF系列高壓變頻器內(nèi)功率單元?dú)んw采用塑殼結(jié)構(gòu)形式，易于實(shí)現(xiàn)模塊化，安裝效率比原來(lái)提升80%。各個(gè)功率單元完全一致，在整機(jī)可相互調(diào)換。單元設(shè)計(jì)成可密封形式，以適用于高潮濕、多粉塵、多腐蝕氣體的場(chǎng)合。

一、高壓變頻器功率單元優(yōu)點(diǎn)：

1、總線化 迎合現(xiàn)代工業(yè)控制要求，擴(kuò)展性好，安全性高。

2、模塊化 提升安裝、維護(hù)效率，通用性好。

3、體積小 降低變頻器對(duì)空間的要求。

二、功率單元主要器件：

高壓變頻器內(nèi)的功率單元主要是由：IGBT、電解電容、薄膜電容、整流橋/二極管等組成。

三、功率單元安裝數(shù)量：

AD-BPF系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，由移相變壓器、功率單元和控制器組成。6kV系列有18個(gè)功率單元，每6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。

四、功率單元電路：

每個(gè)功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致，可以互換，為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側(cè)為六支二極管實(shí)現(xiàn)三相全波整流，通過(guò)對(duì)IGBT逆變橋進(jìn)行正弦PWM控制，可得到如圖4所示的波形，每個(gè)功率單元完全一樣，可以互換，這不但調(diào)試、維修方便，而且備份也十分經(jīng)濟(jì)，假如某一單元發(fā)生故障，該單元的輸出端能自動(dòng)通過(guò)軟件控制IGBT的兩個(gè)上橋?qū)▽?shí)現(xiàn)旁路故障單元而整機(jī)可以降額工作，而不影響運(yùn)行。

五、輸入側(cè)結(jié)構(gòu)：

輸入側(cè)由移相變壓器(H級(jí)絕緣)給每個(gè)單元供電，每個(gè)功率單元都承受全部的電機(jī)電流、1/5(1/8)的相電壓、1/15(1/24)的輸出功率。15(24)個(gè)單元在變壓器上都有自己獨(dú)立的三相輸入繞組。功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組采用延邊三角形接法，目的是實(shí)現(xiàn)多重化，降低輸入電流的諧波成分。15(24)個(gè)二次繞組分成三相位組。

根據(jù)功率、電壓等級(jí)不同，功率單元數(shù)會(huì)有所變化，功率越大、電壓等級(jí)越高單元數(shù)越多。

移相變壓器的副邊繞組分為三組，構(gòu)成30(48)脈沖整流方式;這種多級(jí)移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使其負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1，輸入電流諧波成分低。實(shí)測(cè)輸入電流總諧波成分小于5%。

由于變壓器副邊繞組的獨(dú)立性，使每個(gè)功率單元的主回路相對(duì)獨(dú)立，類(lèi)似常規(guī)低壓變頻器，便于采用現(xiàn)有成熟技術(shù)。

六、輸出側(cè)結(jié)構(gòu)：

輸出側(cè)由每個(gè)單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機(jī)供電，通過(guò)對(duì)每個(gè)單元的PWM波形進(jìn)行重組，可得到階梯PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，可減少對(duì)電纜和電機(jī)的絕緣損壞，無(wú)須輸出濾波器輸出電纜長(zhǎng)度可達(dá)1000米，電機(jī)不需要降額使用，可直接用于舊設(shè)備的改造;同時(shí)，電機(jī)的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機(jī)械振動(dòng)，減小了軸承和葉片的機(jī)械應(yīng)力。

5個(gè)單元輸出迭加后的線電壓波形圖

控制器及各單元控制板采用32位DSP、大規(guī)模集成電路和表面焊接技術(shù)，系統(tǒng)具有極高的可靠性。

另外，控制器與功率單元之間采用多通道光纖通訊技術(shù)，低壓部分和高壓部分完全可靠隔離，系統(tǒng)具有極高的安全性，同時(shí)具有很好的抗電磁干擾性能。

七、“星點(diǎn)漂移”功能：

另外，在高壓變頻器運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)其中一個(gè)單元發(fā)生故障時(shí)，由于具有單元旁路功能，可暫時(shí)旁路而降額運(yùn)行，但損壞單元的這一相勢(shì)必使輸出電壓降低，與其他兩相電壓不平衡，造成電機(jī)端電流不平衡，不能長(zhǎng)期運(yùn)行,這時(shí)就要用到“星點(diǎn)漂移”功能的做法。

“星點(diǎn)漂移”功能實(shí)現(xiàn)了高壓變頻器在一個(gè)或多個(gè)單元發(fā)生故障后，使其輸出有效電壓保持最大的幅值，并調(diào)整三相輸出線電壓平衡，使得高壓變頻器的可靠性上了一個(gè)臺(tái)階，最大限度地保證了變頻器連續(xù)安全運(yùn)行。

因此，“飛車(chē)啟動(dòng)”和“星點(diǎn)漂移”功能在變頻器的安裝、調(diào)試及工業(yè)生產(chǎn)中有著比較重要的意義，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步、科研的不斷深化，這兩項(xiàng)功能正應(yīng)用到變頻器實(shí)踐中，形成了高壓變頻器的一個(gè)特色。

八、功率單元的安裝：

所有單元包裝的拆卸和安裝必須在襄陽(yáng)奧東電氣有限公司的工程服務(wù)技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行。

◆ 打開(kāi)變頻調(diào)速系統(tǒng)單元模塊的包裝，檢查單元模塊可能存在的運(yùn)輸損壞。如果有任何異常和損壞,請(qǐng)立即聯(lián)系襄陽(yáng)奧東電氣有限公司技術(shù)服務(wù)部門(mén)。

◆ 把功率單元放置在單元導(dǎo)軌上，并推到位，用附帶螺栓堅(jiān)固。

◆ 若變頻調(diào)速系統(tǒng)為整體運(yùn)輸方式，該項(xiàng)可以省略。

九、功率單元的電纜連接

警告: 功率單元的電纜連接要在襄陽(yáng)奧東電氣有限公司服務(wù)或調(diào)試技術(shù)人員指導(dǎo)下完成。

◆ 連接單元的進(jìn)線，按導(dǎo)線標(biāo)號(hào)連接至干式變壓器二次出線。

◆連接單元的出線，使用單元輸出銅排，按照同相單元串聯(lián)接線，三相采用星形接法，中性點(diǎn)一般設(shè)在接近控制柜的一端，而另一端則為輸出端，輸出端接線至切換柜 / 接線柜.

◆ 連接控制光纖，確保光纖頭與光線座可靠插接。

審核編輯：湯梓紅