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中压变频电源直接串联与多电平、多重化电路方式的比较

来源:艾特贸易2018-07-29

简介PWM 控制技术的发展,使逆变器产生的电压波形能基本消除低次谐波,二电平比三电平整体效果更好,与多重化相差不大。在低频段波形优于多电平和多重化。同时多电平、多重化带来的

    PWM控制技术的发展,使逆变器产生的电压波形能基本消除低次谐波,二电平比三电平整体效果更好,与多重化相差不大。在低频段波形优于多电平和多重化。同时多电平、多重化带来的问题与直接串联比存在以下问题。

   (1)直接串联二电平可以像低压变频电源一样加直流制动电路或能量回馈,其动态性能也可以像低压变频电源一样优越,其电路仍很简单。这对于多电平,特别是多重化电路方式却难以实现。这当然就限制了其应用范围,只能用于一些调速要求不高的场合。

   (2)三电平需要6个快速二极管,五电平就需要更多快速二极管。多电平和多重化的每一个开关都要独立控制。直接串联组成的同一个组件都只需要一个开关量控制。

   (3)多重化为得到若干组不同的独立电压、变压器采用延边三角形法,很难得到三相平衡的移相电压。这必然形成环流,这将增大铜、铁损耗,并与负载变化关系不大,而数百个变压器的内外接头也将增大损耗,降低可靠性。由于变压器的影响,多重化与直接串联的效率比较如图2-15所示。

多重化与直接串联的效率比较图

    2-15    多重化与直接串联的效率比较图

    多电平因需要中点电压稳定,也需要输入变压器,同样也离不开变压器。当然也降低了效率。

   (4)多重化电路方式在低频工作时,波形还很差,在单元损坏时,虽有冗余措施,但中点电压浮动将引起三相电压不平衡,不平衡度为(1/n)×100%n为一相串联的单元数。若5个单元串联,则不平衡度为20%。三相电压波形同时也发生畸变。

    三电平在输出电压较低时,实际上也相当于两电平的电压波形,其111317次谐波含量仍很高,谐波电流仍很大。

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