[实用新型]一种非移相变压器的变频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子领域，尤其涉及一种非移相变压器的变频器。

背景技术

电压型中小功率变频器典型的拓扑结构为H桥串联结构，参见图1，图1是传统技术方案的整机系统原理图，以30MVA为例，高压电源经移相变压器，转变为多组较低电压输出，且输出的三相电源具有一定的移相角度。

三相电源输入至功率单元，然后经过功率单元内部的整流器件整流为直流电源，经电容滤波后再逆变为频率可调的单相交流电源，最后再将各个功率单元串联起来，达到输出电压的功能。

现有技术的变频器采用移相变压器技术,而目前移相变压器的容量上限值为7MVA，如果想使得移相变压器的容量继续做大，那么对系统散热将提出很高的要求。

另外，移相变压器二次绕组抽头很多，致使移相变压器的散热方式只能采用干式强迫风冷散热（因为抽头多，导致密封性不好，所有不能采用油浸式的散热方式）。移相变压器容量大，变压器的损耗就大，损耗大发热就多，相对应就要求移相变压器要匹配很好的散热系统。而干式强迫风冷散热方式有本身的局限性，超过散热承受力后，就需要考虑其他的散热方式，否则由于散热不及时而导致系统内器件的损坏和性能不稳定。

当变频器的容量增大后，采用的移相变压器的数量就要相应增加，但由于移相变压器散热的限制，变频器会存在散热问题导致的器件的损坏和性能不稳定。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型在于提供一种非移相变压器的变频器，以解决上述由于变频器容量增加，移相变压器数量也相应增加，由于散热导致变频器性能不稳定的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种非移相变压器的变频器，包括：至少两个非移相变压器和若干功率单元；其中，每个非移相变压器的每一相至少连接一个功率单元。

所述非移相变压器为采用油浸式冷却的非移相变压器。

所述功率单元为单相功率单元。

所述单向功率单元包括：单向可控整流电路、滤波电路、直流支撑电路和逆变电路。

所述单向可控整流电路由4个IGCT和用于高频的吸收电容组成。

所述滤波电路为LC串联谐振电路。

所述直流支撑电路为用于滤波的薄膜电容。

所述逆变电路由4个IGCT和用于高频的吸收电容组成。

所述变频器为3kv~10kv的高压变频器。

本实施方案所涉及的功率单元采用单相可控制整流技术，功率器件使用耐压等级较高的IGCT模块，从而减少电源的相数，进一步减少了功率单元内部的器件数量。

相对于现有技术，本方案的有益效果表现在：

1、减少了功率单元的二次抽头数量，从而为采用油浸式的散热方式提供了可能，散热效果更好；

2、解决了输入谐波的问题，所以可以采用普通电力降压变压器，二次侧无需考虑移相，这样就使得变压器的容量做到足够大，从而使得变频器的容量也足够大。

附图说明

图1为传统技术方案的整机系统原理图；

图2为本实施例功率单元的电气结构图；

图3为本实施例整机结构图。

具体实施方式

为清楚说明本实用新型中的技术方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。

在实施例中的变频器为高压范围在3kv~10kv的高压变频器。该变频器包括多个非移相变压器和多个功率单元，所述二次绕组之间电压相位相同的变压器为非移相变压器；其中，每个所述非移相变压器的每一相至少连接一个功率单元。

该变频器可用于各种高压环境，与采用移相变压器的变频器相比，可有效减少功率单元与非移相变压器之间的连接器件，从而当变频器容量增加后，内部器件与采用移相变压器的变频器相比，器件增加的较少，避免了由于容量增加导致变频器内部器件多，散热影响变频器稳定工作的问题。

优选地，功率单元可采用单相功率单元，从而减少功率单元与非移相变压器之间的连接器件，如铜排等。

优选地，非移相变压器采用油浸式冷却方式，可有效降低工作热量，避免导致变频器由于过热出现的不稳定现象。

参见图2，为本实施例功率单元的电气原理图，该功率单元主要包括整流电路、滤波电路、直流支撑电路和逆变电路。其中整流电路由4个可控开关器件IGCT、用于高频的吸收电容CW1和CW2组成，此整流电路为单相可控整流电路。

滤波电路由电感LS和吸收电容CW5串联组成，用来消除单元内的电压纹波，同时减少直流母线处滤波电容的使用数量。