安邦信 AMB-HVI 中高壓變頻器
系統(tǒng)概述
AMB-HVI系列高壓變頻器是深圳市安邦信電子有限公司設計生產的模塊串聯(lián)多電平電壓型高壓
變頻器，是我公司研發(fā)設計制造的脈寬調制變頻器系列之一。該系列高壓變頻器主電路采用模塊串
聯(lián)方式，通過將若干個獨立的低壓變頻功率模塊輸出串聯(lián)的方式實現(xiàn)高壓直接輸出。該系列高壓變
頻器為“高-高”型變頻器，高壓直接輸入，高壓直接輸出，不需要升壓變壓器。該系列高壓變頻器
輸入隔離變壓器采用了移相變壓器，使得輸入波形接近正弦波，對電網(wǎng)諧波污染??；輸出側通過逆
變器的PWM調制技術，輸出為多電平，使得變頻器的輸出電壓波形非常接近正弦波，無需輸出濾波
器，可直接接高壓電機運行。
應用范圍
◆火電行業(yè)
該行業(yè)是國內較早進行高壓變頻器改造的行業(yè)，也是目前國內最大的高壓變頻用戶群，主要應用
于電廠：
1、 一次風機
2、鍋爐引風機
3、鍋爐送風機
4、排粉機
5、循環(huán)水泵
6、凝結水泵
◆鋼鐵行業(yè)
該行業(yè)風機、水泵類負載變頻改造稍晚，但在軋鋼設備上已經(jīng)大量應用變頻器，但主要以進口品
牌為主，國產高壓變頻主要應用于煉鋼線上的風機、水泵類負載：
1、高爐風機
2、燒結風機
3、排粉機
◆水泥行業(yè)
高壓變頻器在該行業(yè)應用剛剛開始，處于試用階段,而該行業(yè)是國內典型的高耗能、高污染行業(yè)，
并具有大量的高功率設備在運行，節(jié)能效果明顯，主要用于以下設備：
1、高溫風機
2、循環(huán)風機
3、窯頭排風機
4、窯尾排風機
5、磨煤風機
◆石化行業(yè)
該行業(yè)比較特殊，同屬高污染、高耗能行業(yè)，也是國家節(jié)能減排的重點，大量高壓電機都需改造，
具有較大的市場前景。
◆供水行業(yè)
該行業(yè)有一部分高壓電機需改造，但根據(jù)其實際工藝和用量需求，節(jié)能改造數(shù)量不大.
系統(tǒng)組成和原理
該高壓變頻器為直接高－高結構，不需輸出升壓變壓器，輸出為單元串聯(lián)移相式PWM方式，其主
電路結構如圖1所示。
該高壓變頻器具有運行穩(wěn)定、調速范圍廣、輸出波形正弦好、輸入電流功率因數(shù)高、效率高等特
點，對電網(wǎng)諧波污染小，總體諧波畸變THD小于4%，直接滿足IEEE519-1992的諧波抑制標準，功率
因數(shù)高，不必采用功率因數(shù)補償裝置，輸出波形好，不存在諧波引起的電機附加發(fā)熱和轉矩脈動、噪
音、輸出dv/dt、共模電壓等問題，不必加輸出濾波器，就可以使用普通的異步電機。
|
（圖1 單元串聯(lián)多電平變頻系統(tǒng)主電路結構圖） |
| 功率單元 AMB-HVI系列高壓變頻器每相由六個的功率單元串聯(lián)而成。各功率單元具有完全相同的結構，有互換性。每個功率單元為三相輸入，單相輸出的交直交PWM電壓源型逆變器結構，同時還包括驅動、保護、監(jiān)測、通訊等組件組成的控制電路，其結構如圖2所示。通過控制IGBT的工作狀態(tài)，輸出PWM電壓波形。每個功率單元額定輸出電壓為580V，串聯(lián)后輸出相電壓3480V，線電壓達到6kV。 |
|
（圖2 變頻器功率單元圖） |
| AMB-HVI系列高壓變頻器輸出采用多電平移相式PWM技術，同一相的功率單元輸出相同幅值和相位的基波電壓，但各載波之間互相錯開一定電角度，實現(xiàn)多電平PWM，使得輸出電壓非常接近正弦波。輸出電壓的每個電平臺階只有單元直流母線電壓大小，所以dv/dt很小，功率單元采用較低的開關頻率，以降低開關損耗，但輸出波形的等效開關頻率可以達到單元開關頻率的6倍，且輸出電平數(shù)增加，輸出相電壓為13電平，線電壓為25電平，電平數(shù)和等效開關頻率的增加有利于改善輸出波形，降低輸出諧波，其輸出波形如圖3所示。 |
|
（圖3 高壓變頻器的輸出電壓和電流波形） |
IGBT驅動原理 |
|
(圖4 移相變壓器電氣原理圖) |
性能特點
(1)、系統(tǒng)一體化設計，包括輸入干式隔離變壓器，變頻器等所有部件及內部連線，用戶
只須連接高壓輸入、高壓輸出、低壓控制電源和控制信號線即可。整套系統(tǒng)在出廠前進
行整體測試。
(2)、輸入符合并優(yōu)于IEEE519~1992及GB/T14519~93標準對電壓失真和電流失真最嚴
格的要求。
(3)、變頻器為高高結構，高壓直接輸出，不需輸出升壓變壓器，輸出為模塊串聯(lián)移相式
PWM方式，輸出相電壓至少為2N 1，線電壓至少為4N 1（N為每相串聯(lián)模塊數(shù)）。
(4)、在20~100%的負載變化情況內達到或超過0.96功率因數(shù)(無需功率因數(shù)補償裝置)。
(5)、無需濾波器變頻器就可輸出正弦輸出電流和電壓波形，對電機沒有特殊的要求，可
以使用普通異步電機，電機不必降額使用。具有軟起動功能，沒有電機啟動沖擊引起的
電網(wǎng)電壓下跌，可確保電機安全、長期運行。
(6)、變頻裝置輸出波形不會引起電機的諧振，轉矩脈動小于0.1%?？杀苊怙L機喘振現(xiàn)象。
變頻器有共振點頻率跳躍功能。
(7)、變頻裝置對輸
