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1、page高压变频器原理与结构设计高压变频器原理与结构设计结构部结构部 阮舜辉阮舜辉 2011.6股票代码：股票代码：002334002334目录目录v一、高压变频器简介v二、高压变频器主回路原理v三、高压变频器功率单元原理v四、高压变频器结构组成v五、高压变频器的冷却方式v六、高压变频器的走线方式v七、高压变频器的柜体形式v八、高压变频器的包装方式v九、附录股票代码：股票代码：002334002334INVT高压变频器股票代码：股票代码：002334002334高压变频器简介v变频器是利用电力变频器是利用电力半导体半导体器件的通断作用将工频电源变换为另器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电
2、能控制装置。一频率的电能控制装置。v高压变频器其主要特点是：高压变频器其主要特点是：v1 1、工作电压高：一般是、工作电压高：一般是3kV3kV、6kV6kV、10kV10kV（国外称为中压）；（国外称为中压）；v2 2、功率较大：一般是、功率较大：一般是200kW200kW以上以上v3 3、大型工业负载：石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能、大型工业负载：石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。v国外生产高压变频器厂商：西门子（罗宾康）、日立、国外生产高压变频器厂商：西门子（罗宾康）、日立、ABB等等v国内生
3、产高压变频器厂商：利德华福、东方日立、合康亿盛、国内生产高压变频器厂商：利德华福、东方日立、合康亿盛、九洲电气、新风光、三环、科达、智光电气、明阳电气、安邦九洲电气、新风光、三环、科达、智光电气、明阳电气、安邦信、科陆、英威腾等信、科陆、英威腾等股票代码：股票代码：002334002334高压变频器分类v目前，主流的变频器或高压变频器产品主要有三种类型：目前，主流的变频器或高压变频器产品主要有三种类型：v1 1、电流源型。、电流源型。中间直流环节为中间直流环节为v2 2、功率单元串联多电平型。此变频器采用多个低压的功率、功率单元串联多电平型。此变频器采用多个低压的功率单元串联实现高压，输入侧的
4、降压变压器采用移相方式，可单元串联实现高压，输入侧的降压变压器采用移相方式，可有效消除对电网的谐波污染，输出侧采用多电平正弦有效消除对电网的谐波污染，输出侧采用多电平正弦PWMPWM技技术，可适用于任何电压的普通电机，另外，在某个功率单元术，可适用于任何电压的普通电机，另外，在某个功率单元出现故障时，可自动退出系统，而其余的功率单元可继续保出现故障时，可自动退出系统，而其余的功率单元可继续保持电机的运行，减少停机时造成的损失。系统采用模块化设持电机的运行，减少停机时造成的损失。系统采用模块化设计，可迅速替换故障功率单元。单元串联多电平型变频器的计，可迅速替换故障功率单元。单元串联多电平型变频器
5、的市场竞争力是很明显的。市场竞争力是很明显的。v3 3、三电平型（中心点嵌位）。输出电压有、三电平型（中心点嵌位）。输出电压有3 3个电平。个电平。v我公司高压变频器产品属于我公司高压变频器产品属于“功率单元串联多电平型功率单元串联多电平型”。股票代码：股票代码：002334002334高压变频器主回路拓扑图(INVT)股票代码：股票代码：002334002334高压变频器(旁路)原理图(INVT)用户母线 用户开关QF变频器M电机手动切路柜DN1QS1QS2QS3股票代码：股票代码：002334002334高压变频器输出波形图股票代码：股票代码：002334002334高压变频器输出波形图理
6、论上串联功率单元级数越多，其输出波形越接近正弦理论上串联功率单元级数越多，其输出波形越接近正弦市场上常见功率单元串联级数（每相）：市场上常见功率单元串联级数（每相）：3kV3kV：3 3、4 46kV6kV：5 5、6 6、7 7、8 810kV10kV：8 8、9 9、1010、1212功率单元串联多电平型变频器输出电压波形功率单元串联多电平型变频器输出电压波形股票代码：股票代码：002334002334高压变频器功率单元原理图F1F2D1D3R2RSTC3C2C1R4R3690VACIGBT1IGBT2D2ACOACIR1K1K2整流部分整流部分直流环节直流环节缓冲环节缓冲环节逆变部分逆变
7、部分旁路环节旁路环节股票代码：股票代码：002334002334高压变频器功率单元输出波形功率单元输出电压波形功率单元输出电压波形功率单元测试老化设备功率单元测试老化设备(INVT)(INVT)股票代码：股票代码：002334002334高压变频器性能特点低压器件实现高压输出；实现电机软启动，能够延长电机使用寿命低压器件实现高压输出；实现电机软启动，能够延长电机使用寿命.单元内使用的整流单元内使用的整流器件、器件、IGBT器件耐压值均为：器件耐压值均为：1700VDC或或1200VDC功率单元互换性好：功率单元模块化设计（完全一致），生产、调试、功率单元互换性好：功率单元模块化设计（完全一致）
8、，生产、调试、维护方便维护方便功率单元输出电平数多，波形重组后，实现完美的正弦输出电压波形；交流电机在这功率单元输出电平数多，波形重组后，实现完美的正弦输出电压波形；交流电机在这种波形下可不降额使用种波形下可不降额使用 直接高压变频器是利用单元的串联技术直接驱动普通标准的高压电动机，变频器输出直接高压变频器是利用单元的串联技术直接驱动普通标准的高压电动机，变频器输出无需使用变压器升压或使用电抗器滤波等措施无需使用变压器升压或使用电抗器滤波等措施功率单元旁路功率单元旁路+主回路旁路：变频器可在某功率单元故障时旁路，变频器整体降额运行主回路旁路：变频器可在某功率单元故障时旁路，变频器整体降额运行，
9、提高可靠性，提高可靠性股票代码：股票代码：002334002334高压变频器结构特点电压电压 高高 体积体积 大大 工作电压工作电压:3kV;6kV;10kV 长长X深深X高高:(310m)X1.5mX3m股票代码：股票代码：002334002334高压变频器结构组成部分高压变频器高压变频器=标配部分标配部分+选配部分选配部分标配部分选配部分高压变频器股票代码：股票代码：002334002334高压变频器标配部分标配部分标配部分=控制柜控制柜+单元柜单元柜+变压器柜变压器柜变压器柜变压器柜单元柜单元柜控制柜控制柜股票代码：股票代码：002334002334高压变频器标配部分控制柜控制柜:高压变
10、频器的高压变频器的”大脑”人机界面人机界面内部控制内部控制元件元件股票代码：股票代码：002334002334高压变频器标配部分单元柜单元柜:高压变频器的高压变频器的”躯体”功率单元功率单元:高压变频器的高压变频器的”四肢”单元柜单元柜功率单元功率单元股票代码：股票代码：002334002334高压变频器标配部分变压器柜变压器柜:高压变频器的高压变频器的”心脏”变压器柜变压器柜变压器变压器股票代码：股票代码：002334002334高压变频器选配部分选配部分选配部分=切换柜切换柜切换柜分类切换柜分类:1)手动切换柜手动切换柜 2)自动切换柜自动切换柜 3)隔离自动切换柜隔离自动切换柜股票代码：
11、股票代码：002334002334高压变频器冷却方式股票代码：股票代码：002334002334功率单元进出线方式股票代码：股票代码：002334002334高压变频器走线方式后风道进线后风道进线功率单元底部进线功率单元底部进线股票代码：股票代码：002334002334高压变频器柜体形式骨架拼装式骨架拼装式骨架焊接式骨架焊接式侧框侧框横梁横梁股票代码：股票代码：002334002334高压变频器包装控制柜控制柜+单元柜单元柜变压器柜变压器柜功率单元功率单元风扇组件风扇组件股票代码：股票代码：002334002334附录高压变频器图集高压变频器图集:股票代码：股票代码：002334002334谢谢谢谢!27 刚才的发言，如刚才的发言，如有不当之处请多指有不当之处请多指正。谢谢大家！正。谢谢大家！
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