三電平逆變器

1、12345.2 三電平逆變器三電平逆變器56789101112131418V1533dV23dV3dV1617172abcrefsabcsVTV TV TV TTTTT18113dVV3213jdVV e6733jdVV ejrefrefVV e63131333jjjdadbdcrefsV TV eTV eTV e T131cossincossincossin3366333dadbdcrefsV TVjTVjTVjT19313(cossin )2233:3(sin )22refabcsdrefbcsdVTTTjTVVTTTV實(shí)部:虛部：sabcTTTT1 2sin 2sin131 2sin3a

2、sabsacsaTTmTTmTTm03am3refadVmV01am20212223242526結(jié)論：結(jié)論：2728293031323334353637消除偶次諧波的改消除偶次諧波的改進(jìn)型進(jìn)型SVM實(shí)測波型實(shí)測波型383940aaPaNTTT(1)2(1)2aaPaaNTTtTTt11t 4112()dddvvV 0t 0t 0t 0t 0t 0t 21()dddvvV 12|dddvvV 42Vd1 上升上升435.5 多電平二極管箝位式逆變器多電平二極管箝位式逆變器441S2S3S1S2S3SANv451S2S3S4S1S2S3S4SANv46m6(1)m3(1)(2)mm(1)m4748

3、4950Geschftsgebiet Drehzahlvernderbare Antriebe A&D DS51M3+-直流環(huán)節(jié)網(wǎng)側(cè)整流器03電平逆變器DC100 Hz1 Hz50/60 Hz3-ph. 2.3 - 36 kV AC50/60 Hz52535412 Inv. IGCTs+2 Pro. IGCTs標(biāo)準(zhǔn)的交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)DCLink 3-電平電壓源型逆變器電平電壓源型逆變器 (VSI)正弦波濾波器正弦波濾波器IGCT 集成門極驅(qū)動(dòng)和續(xù)流二極管的IGCTNPC Diode 中性點(diǎn)鉗位二極管55速度控制速度控制 PIDREF轉(zhuǎn)距給定轉(zhuǎn)距給定轉(zhuǎn)距給定轉(zhuǎn)距給定調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器速度給定速度

4、給定觸發(fā)邏輯觸發(fā)邏輯開關(guān)位置開關(guān)位置電壓電壓電流電流=電機(jī)模型電機(jī)模型轉(zhuǎn)距和磁通轉(zhuǎn)距和磁通比較器比較器3轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)距計(jì)算速度計(jì)算速度磁通磁通直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制DTC具有具有25us的控制周期的控制周期56MMCB 電壓尖峰脈沖電壓尖峰脈沖 20kV/s 共模電壓共模電壓 2500V 電壓尖峰脈沖電壓尖峰脈沖 5V/s 共模電壓共模電壓 0V57共用共用直流母線直流母線電網(wǎng)供電電網(wǎng)供電1 . 2ARU或或LSU電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)1 motorCOU LSU#1 CBUSMINU #1WCU EXU58電網(wǎng)供電電網(wǎng)供電1 . 2ARU或或LSU電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)24 (5) motors共用共用直流

5、母線直流母線COU ARU#1ARU#2CBUASMINU #1ASMINU#2ASMINU#3SMINU #4WCU EXU59逆變單元逆變單元ARU EXULSU COUWCUCBUINUACS6000基本模塊基本模塊預(yù)定義接口預(yù)定義接口功率功率,冷卻和冷卻和 控制連接控制連接DTCIM ACS 6000AD SM ACS 6000SD PM ACS 6000PM IM ACS 6000AD TWIN -HISPIN 60雙雙ARU(有源整流單元有源整流單元)公共公共CBU(電容組單元電容組單元)INU(逆變單元逆變單元)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(2個(gè)異步電動(dòng)機(jī)個(gè)異步電動(dòng)機(jī))1個(gè)同步電動(dòng)機(jī)個(gè)同步電動(dòng)機(jī)

6、619 MVA逆變器逆變器12 大功率半導(dǎo)體大功率半導(dǎo)體 IGCT4象限運(yùn)行象限運(yùn)行Phase modulesEMC FilterDC (-)DC (+)DC (NP)Clamping circuitPhase modulesEMC FilterClamping circuitMotororReenforcedEMC Filter(IFU)AC DCDC ACM電動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)能量發(fā)電狀態(tài)發(fā)電狀態(tài)能量62AC DCDC ACMDC ACMPhase modulesEMC FilterClamping circuitMotorINUInverter UnitPhase modulesEMC Fi

7、lterDC (-)DC (+)DC (NP)Clamping circuitPhase modulesEMC FilterClamping circuitMotororReenforcedEMC Filter(IFU)SupplytransformerARUActive rectifierUnitINUInverter UnitARU 供電時(shí)最多帶供電時(shí)最多帶 4 臺(tái)電機(jī)臺(tái)電機(jī)LSU 供電時(shí)最多帶供電時(shí)最多帶 5 臺(tái)電機(jī)臺(tái)電機(jī)63IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor)：電子注入增強(qiáng)型門極晶體管：電子注入增強(qiáng)型門極晶體管耐壓達(dá)耐壓達(dá)4KV以上的以上的I

8、GBT系列電力電子器件系列電力電子器件通過采取增強(qiáng)注入的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了低通態(tài)電壓通過采取增強(qiáng)注入的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了低通態(tài)電壓使大容量電力電子器件取得了飛躍性的發(fā)展使大容量電力電子器件取得了飛躍性的發(fā)展具有低損耗、高速動(dòng)作、高耐壓、有源柵驅(qū)動(dòng)智能化等特點(diǎn)具有低損耗、高速動(dòng)作、高耐壓、有源柵驅(qū)動(dòng)智能化等特點(diǎn)采用溝槽結(jié)構(gòu)和多芯片并聯(lián)而自均流的特性，使其進(jìn)一步擴(kuò)大電流容量采用溝槽結(jié)構(gòu)和多芯片并聯(lián)而自均流的特性，使其進(jìn)一步擴(kuò)大電流容量日本東芝開發(fā)的日本東芝開發(fā)的IECT兼有兼有IGBT和和GTO兩者的優(yōu)點(diǎn)：低飽和壓降，寬安全工作區(qū)兩者的優(yōu)點(diǎn)：低飽和壓降，寬安全工作區(qū)(吸吸收回路容量僅為收回路容量僅為GTO的的1/10左右左右)，低柵極驅(qū)動(dòng)功率，低柵極驅(qū)動(dòng)功率(比比GTO低兩個(gè)數(shù)量級(jí)低兩個(gè)數(shù)量級(jí))和較高的和較高的工作頻率工作頻率器件采用平板壓接式電極引出結(jié)構(gòu)，可靠性高，性能已經(jīng)達(dá)到器件采用平板壓接式電極引出結(jié)構(gòu)，可靠性高，性能已經(jīng)達(dá)到4.5KV/1500A的水平的水平64IGCT 與與IGBT的損耗對比的損耗對比65sym.GTOIGCTDiodeLV-IGBT