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感应电机控制方案分类
其它
矢量控制
标量控制
智 能 控 制
直 接 转 矩 控
非 线 性 控 制
制
定 转 直 间 恒压 转速 转差 子 子 接 接 频比 闭环 估测 磁 磁 磁 磁 转速 转差 恒压 场 场 场 场 开环 频率 频比 定 定 定 定 控制 控制 控制 向 向向 向
3 3
移相变压器
功率单元A2
功率单元A2
数
化二极管整流电路结构。
3
功率单元A3
3
功率单元A3
字
每相由6个功率单元串联叠
3
功率单元A3
控
加 ， 共 有 13 种 电 平 即 O 、
…
3
功率单元A4
3
功率单元A4
制 器
3
功率单元A4
±U、±2U、±3U、±4U、
3
功率单元A5ຫໍສະໝຸດ ±5U 、 ±6U ， 对 应 的 线 电
3
3
单元的额定电压为580V，
…
3
功率单元A3 功率单元A4
功率单元A3
功率单元A2 功率单元A3
数 字 控 制
相邻功率单元的输出串联
3
3
起来，使得变频器的额定
功率单元A4
功率单元A4
器
相 电 压 为 3480V ， 线 电 压
3
功率单元A5
3
功率单元A5
3
为 6000V ， 每 个 功 率 单 元
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主电路拓扑结构
6kV 中 压 变 频 器 试 验 系 统
3
功率单元A1
3
功率单元A1
的主电路如右图所示，每
3
3
功率单元A2
功率单元A1
相由6个功率单元串联，
3
功率单元A2
3
三相共18个功率单元，形 移相变压器 3
成Y联结结构，每个功率
ROSSHILL公司 VF2400/4000/7000
电流型 ABB公司 Megstar-CSI
CEGELEC公司 IMDRIVE-CSI
电压型
GE公司 GTO-IMD(PWM-CSI) MITSUBISHI公司 VEC-
德国西门子30S0IMOVERT-
ML AB公司1567
单元串联
美国罗宾康 Perfect Harmony 北京利得华福
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我们研制的产品:
1. 普通 V/f 控制的高压变频器
2001年10月成功地完成了对6kV/55kW试验装置的 实验研究，通过了阶段性成果验收；并于2001年12 月至2002年1月，在某钢铁公司热电厂灰浆泵房进 行了6kV/400kW系统现场试运行。
3
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多单元串联方案技术关键：
中压变频器是一种综合了多门学科的高新技术产品。研制 开发过程中应主要研究解决的关键技术有： 1. 中压电网的电流移相整流叠加技术和多电平IGBT变频主电路 的设计。 2. PWM脉宽调制新技术的机理，设计实用的全数字电路。 3. 设计优化IGBT驱动、保护、吸收电路。 4. 高性能的V/f控制技术高性能的矢量控制技术，四象限运行 技术。 5. 主从DSP之间的主从总线通信技术。 6. 光纤数字通信技术。 7. 工程化的软件功能模块化结构设计。 8．变频器与工频电网之间的互投及故障应急处理相关技术。 9．高低压隔离和电磁兼容设计。
输出电压
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为了降低输入谐波电流，
移相变压器
移相变压器实行多重化设
计，18套 副边绕组 ，采用
延边三角形联结，分为6个 不 同 的 相 位 组 ， 互 差 10 电
3
功率单元A1
3
3
3
功率单元A2
功率单元A1
功率单元A1
角度，形 成36脉动的六重
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电流型 高-低-高
电压型
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德国西门子 SIMOVERTA
美国罗宾康 ID-CSI
奥地利 ELIN 德国西门子 SIMOVERT-
VC ABB公司
Rosshill公司 东芝公司
中压变频器产品
高-高
AB公司1557、1558(CSI-PWM)
光通板以一些CPLD即可编程逻辑器件为核心，主要完成18个功率 单元36路PWM控制信号的生成、控制信号的编码和解码，以便于 通过光纤来传送和接收控制信号。控制系统主要是用这块板通过 光纤对主电路进行控制并与其通信的。
DSP 主 控 板 是 整 个 控 制 系 统 的 核 心 ， DSP 芯 片 选 用 TI 公 司 的 TMS320C32 ， 还 有 A/D 、 D/A 、 SRAM 、 FIFO 、 RS485 、 RS232 、 ISO124、ST16C552等器件，主要完成模拟量输入输出、开关量输 入输出，对系统进行保护，发出各种执行指令，综合和处理各种 故障，对系统进行自诊断，与其它板件进行通讯等功能。
功率单元A5
承受全部的输出电流，但
只 提 供 1/6 的 相 电 压 和
IM
1/18的输出功率。
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功率单元结构
功率单元为三相输 入、单相输出的交直 - 交 PWM 电 压 型 逆 输入三相 变 器 结 构 ， 每 个 功 交流电压 率单元由一体化的 移相变压器的副边 线圈分别供电。
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单元串联高压变频器
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一、多单元串联高压变频器
中压变频调速方案：
▪ 普通三相逆变器 ▪ 降压-通用变频-升压电路 ▪ 交交变频电路 ▪ 嵌位型多电平逆变器 ▪ 级联型多电平拓扑（最广泛的为单元串联型）
的主电路。
隔离 6kV 开关
移相变压器
1＃ 2＃
变频柜
～M
控制柜
光通板
DSP
DSP
（TMS320C32)
（TMS320C32)
PLC
显示控制板
主控板
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所有的控制板件均安装于控制柜中，控制系统主要由DSP主控板 、光通板、DSP显示控制板和PLC四大部分组成。
3 3
功率单元A5
功率单元A5
压则有23 种电平， 使得该
变频器的输出电压波形非
IM
常接近正弦波。
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该装置主要由移相变压器柜、变频柜、控制柜三大部 分组成，如下图所示。6kV电源经高压柜，加到移相变压器 的原边，移相变压器的18套580V副边绕组，分别给变频柜 中的18个功率单元供电。变频柜中有结构完全相同的18个 功率单元，根据前述的原理，相互联接，构成了该变频器