文档介绍：高压变频调速系统
第一章电力电子高压变频器的主要类型
1. 概述
按国际标准(IEC 60038:1983)和中国国家标准(GB 156-2003)的规定。电压被分为<1kv、1~35kv、35~220kv、>245kv四个等级。
在1~35k电压段,我国使用3kv、6kv、10kv和35kv四个标准电压。习惯上将3kv、6 kV、10kv电动机称为高压电动机,相应地,将用于驱动该电压等级电动机的变频器通称为高压变频器。
在欧美国家,、、11kV、(该电压仅适用于北美洲)等多种,归属中压范畴,相应电压等级的变频器一般称中压变频器。
高压变频器是应高压交流电动机无级调速的需要而诞生的,它利用电力电子器件的通断作用将工频电源变换成为了另一种频率的电能控制装置,直接供给高压电动机使用。高压变频器是迄今为止最理想的高压电动机的调速装置。
高压变频器的发展
高压变频器是随着大功率电力电子器件的迅速发展而发展起来的,只要电力电子器件有了新的发展,高压变频器就一定有个新飞跃。从主回路结构上来看,高压变频器的发展可分为两个阶段。
第一阶段是以晶闸管(SCR)作为主要电力电子器件的交—交型高压变频器产品;
第二阶段是广泛采用了双极性晶体管(GTR)、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)、集成门极换流晶闸管(I GCT)等电力电子器件的交-直-交型高压变频器产品。
国外第一台高压变频器—交一交变频调速的异步电动机矢量控制系统,。
1981年,德国西门子公司研制成功了交一交变频的同步电动机矢量控制系统,电动机容量为4000kw。
1982年,,电动机容量2500kw。
国内开发、研制工作是从20世纪80年代末开始的,到20世纪90年代陆续推出了国产的高压变频器。
1994年,冶金部自动化研究院为天津中板厂成功研制了5000kw轧机全数字交一交变频同步电动机调速系统。
高压变频器的工作原理、电路构成
工作原理
按照电机学的基本原理,交流异步电动机的转速满足如下的关系式:
式中: n—电动机的实际转速;
no—电动机的同步转速:
p—电动机的极对数;
f—电动机的运行频率;
s—电动机的滑差。
从式中看出,电动机的同步转速no正比于电动机的运行频率(no=60f/p)。由于滑差s一般情况下比较小(0~),电动机的实际转速n约等于电动机的同步转速no,所以调节电动机的供电频率f,就能改变电动机的实际转速。这就是高压变频器的工作原理。