多重化电压型的优缺点
多重化电压型解决方案,就是每相采用多个低压IGBT低压变频器(630伏)串接叠加,达到高电压输出到电机的目的。
隔离变压器的设计与其他方案不同,变压器的次级引出多个抽头,每个抽头引出6 30伏电压向低压IGBT器件提供馈电。
• 优点:
a) 由于直接可以输出6千伏电压,较之高低高或者某些高中方案省掉了升压变压器,系统效率有所提高。
b) 变压器次级绕组抽头的增加提高了隔离变压器脉冲数,系统进线侧消谐作用增强,对进线电源谐波污染小,所以有些厂商提出的“完美无谐波”解决方案就是这样的道理。
• 缺点:
a) 该方案的最大缺点是系统特别复杂,牺牲了系统的可靠性和效率。
典型地,其功率元件的总数量是CSI-PWM电流型解决方案的12倍,大量与之配套的电子熔丝、电容器数量众多,给系统的可靠性、可维护性带来较大的影响。
b) 由于隔离变压器制造工艺复杂,其次级绕组抽头的接线端子数量典型地是CSI-PWM电流型解决方案的9倍,所以一般厂商将变压器与变频器集成制造,一般同样需要进口,而变压器一般是中压
变频系统较为薄弱的环节,万一出现故障,用户将很难在短时间内恢复,对生产影响较大。
c) 由于变频器柜内器件数量十分庞大,系统热耗散加剧,对冷
却系统和空调要求较高,强制的风冷措施使得变频器系统能耗增加,效率降低。
d) “完美无谐波”以牺牲系统可靠性和效率为代价,在满足IEE
E-519进线端谐波污染问题上,并非最简单的实现形式。
而且同所
有电压源型解决方案一样,“完美无谐波”是指进线端谐波抑制,出线端(针对电机的电压电流输出波形)并不是十分理想,必须要加相应的滤波回路,对老的电机(如B级绝缘)的适应性和灵活性就不如
电流源型解决方案。
另外,这种方案无法实现停车时的能量回馈制动。
e) 许多多重化电压型中压变频厂商的产品并非免维护设计,如有些产品中使用的大量的电容器(超过200个),每隔3-4年就修要更换一次,运行中可维护性相对较差。
f) 受IGBT类器件的设计原理限制,功率器件故障模式和中压I GBT一样会产生爆裂电弧,较为危险,严重情况下可能造成变频严
重损毁以至被烧毁,需要加以考虑。
g) 多重化电压型中压变频解决方案系统总体运行效率要低一些,运行成本支出不可忽视。