[发明专利]一种低频功率单元

摘要

本发明属于高压变频器控制技术，提出一种低频功率单元。提出的一种低频功率单元的三相输入端R、S、T通过电缆与网侧的整流变压器副边绕组输出端相连；低频功率单元具有安装在同一散热器元件面的前端和二电平IGBT‑H型逆变桥；前端连接在低频功率单元的三相输入端，具有四象限和两象限两种型式；低频功率单元控制器通过光纤与高压变频器主控系统相互连通，对应低频功率单元设置有低频功率单元供电电源；所述的低频功率单元供电电源由若干开关电源块组成，输入端并接于功率单元的母排两端。以本发明所述的低频功率单元组成的低频直驱的中高压变频器，驱动低速交流电机省略减速器，达到减少了设备总体体积和成本包括运维成本的目的。

主权项

1.一种低频功率单元，其特征在于：低频功率单元的输出频率为0.1Hz~17.0Hz；所述的低频功率单元的三相输入端R、S、T通过电缆与网侧的整流变压器副边绕组输出端相连；所述低频功率单元的单相输出端通过母排引出；所述整流变压器的额定容量为P；所述的低频功率单元为3n个，n≥1；在不设其他用途的副边绕组的情况下，整流变压器每个副边绕组的额定功率P2=P/3n；若设有其他用途的副边绕组，且该副边绕组的功率为P0，则，每个副边绕组的功率P2=（P‑P0）/3n；低频功率单元的三相输入端R、S、T的线电压分别为URS、URT、UST；网侧的工频为f，角频率ɷ=2Πf；副边绕组所输出的相电压u1=URS/√3，副边绕组所输出的相电流i1=P2/(√3URS)；要求副边绕组的等效短路阻抗ukb=4%，即副边绕组的额定压降为其相电压的4%；副边绕组中的等效电感Lb（mH)=（u1*ukb)*103/(ɷ*i1)；低频功率单元的额定输出电压为u2；低频功率单元的额定输出电流为i2；i2=P2/u2；所述的低频功率单元具有安装在同一散热器元件面的前端和二电平IGBT‑H型逆变桥；所述二电平IGBT‑H型逆变桥的每相由两个IGBT组成，上下桥臂各有一个IGBT，触发信号必须互锁，确保所述的同相中上下桥臂的两个IGBT不得同时导通；所述的前端连接在低频功率单元的三相输入端，具有四象限和两象限两种型式；所述的前端与二电平IGBT‑H型逆变桥之间并接有储能电容和均压电阻，对低频功率单元进行储能和平波，均压电阻也安装在散热器上；所述由IGBT三相整流桥组成的前端和二电平IGBT‑H型逆变桥分别通过相应的IGBT驱动器与低频功率单元控制器相连通；所述前端中每个器件的额定电流I1e≥（2~3）*i1；二电平IGBT‑H型逆变桥中每个IGBT的额定电流I2e≥（2~3）*i2；所述储能电容Cd的设计按照所述低频功率单元母排峰值电压Em和最大波动幅值为‑5.132%；其设计值为Cd≥2P2/[1‑(100%‑5.132%)2*Em2*fd]；所述的低频功率单元控制器通过光纤与高压变频器主控系统相互连通，所述的低频功率单元控制器将接收到高压变频器主控系统的控制信号翻译成数相两组IGBT的触发信号并保证互锁，并通过IGBT驱动器去触发相应的IGBT，同时将低频功率单元的信息和状态返回高压变频器主控系统；对应所述的低频功率单元设置有低频功率单元供电电源；所述的低频功率单元供电电源由若干开关电源块组成，输入端并接于功率单元的母排两端，直接从所述的低频功率单元内部取电，不需外部另供任何电源。