[发明专利]一种具有多组逆变器输出的中高压变频器

说明书

技术领域

本发明属于高压变频器控制技术，提出一种具有多组逆变器输出的中高压变频器。

背景技术

一些机械设备通常由两台或多台中高压电动机同时驱动，或者一台中高压电动机具有多套定子绕组。例如，重型轧机、大中型矿井提升机包括凿井提升机、大中型高炉炉料卷扬机、升船机、大中型通风机、大中型带式输送机、辊压机，等等。传统的中高压变频器只有一组逆变器输出。如果要同时驱动两台及以上或具有多套定子绕组的中高压电动机，传统的做法之一（“一拖多”），将电动机的多套定子绕组并接在一起，由一台中高压变频器驱动，这主要存在以下缺点：1）多台电动机或多套定子绕组的力矩（电流）不一定平衡；2）驱动绕性联接的机械设备如带式输送机，各电动机间的速度不完全一致；不但影响机械设备的静、动态性能和效率，而且相互别劲可能导致电动机或机械设备疲劳程度加剧从而缩短寿命，徒增运维费用。传统的做法之二（“一拖一”），一台中高压变频器驱动一台电动机或一套定子绕组，变频器的数量等于电动机台数或定子绕组的套数；虽然采用主从控制等措施，解决了力矩（电流）平衡和速度一致问题，但是成本提高以及设备的总体体积增大，包括设备及其基建在内的投资费用高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种具有多组逆变器输出的中高压变频器。

本发明采取以下技术方案完成其发明目的：

一种具有多组逆变器输出的中高压变频器，所述的中高压变频器具有整流变压器；所述整流变压器的副边绕组为A、B、C三相；每相副边绕组具有至少串接有一个变频功率单元；每个所述的变频功率单元具有连接在副边绕组的输出端整流部分；所述整流部分的输出端通过叠层母排连接有多个H型单相逆变桥；多个H型单相逆变桥与所对应的整流部分形成单输入多H桥逆变输出的变频功率单元；多个H型单相逆变桥与多台或具有多套定子绕组的电动机一一对应；每个所述H型单相逆变桥的输出端均为两个：U输出端和V输出端；A相第一变频功率单元中的多个H型单相逆变桥的U输出端与B相第一变频功率单元中的多个H型单相逆变桥的U输出端以及C相第一变频功率单元中的多个H型单相逆变桥的U输出端连接为一体形成多组逆变器的中性点Q；

A相中第一个变频功率单元中多个H型单相逆变桥的V输出端与A相其它变频功率单元中多个H型单相逆变桥相同序号的U输出端通过母排依序串接；A相最后一个变频功率单元多个V输出端分别构成多个A相输出；

B相中第一个变频功率单元中多个H型单相逆变桥的V输出端与B相其它变频功率单元中多个H型单相逆变桥相同序号的U输出端通过母排依序串接；B相最后一个变频功率单元多个V输出端分别构成多个B相输出；

C相中第一个变频功率单元中多个H型单相逆变桥的V输出端与C相其它变频功率单元中多个H型单相逆变桥相同序号的U输出端通过母排依序串接；C相最后一个变频功率单元多个V输出端分别构成多个C相输出；

多个所述的A相输出、B相输出、C相输出与相对应的多个电动机定子绕组相接，形成同时对多台或具有多套定子绕组的电动机进行变频驱动的结构。

所述的整流部分为连接在整流变压器副边绕组输出端的二极管三相整流桥，整流部分为二极管三相整流桥的变频器为两象限中高压变频器。

所述的整流部分为连接在整流变压器副边绕组输出端的IGBT三相整流桥，整流部分为IGBT三相整流桥的变频器为四象限中高压变频器。

所述四象限中高压变频器的整流变压器副边绕组的相位差为0°。

所述的IGBT三相整流桥与整流变压器副边绕组的输出端之间设置有RCL滤波单元，所述的RCL滤波单元与整流变压器副边绕组所固有的电感或电抗组成具有电阻R进行限流的LCL滤波器；所述RCL滤波单元中电容C的接法为三角形接法或星型接法。

本发明提出的一种具有多组逆变器输出的中压或高压变频器，采用上述技术方案，实现了同时控制同一机械设备中多台或具有多套定子绕组的中高压电动机，满足两台及以上或者具有多套定子绕组电动机驱动机械平滑调速的需要；相较于现有公知技术，一台以本发明所述的中高压变频器，相当于多台传统的中高压变频器，既解决了运行过程中多套定子绕组力矩（电流）平衡和多台电动机速度一致问题，又减少了设备总体体积和成本包括运维成本，节省了包括设备及其基建投资在内的费用，社会和经济效益显著。

附图说明

图1为具有多组逆变器输出的两象限中高压变频器原理示意图；

图2为具有多组逆变器输出的四象限中高压变频器原理示意图；