[实用新型]一种高压变频电机一体式装置

说明书

一种高压变频电机一体式装置，包括输入电抗器、整流单元、直流母线滤波、逆变单元和多输入端的电动机，其特征是所述的输入电抗器与电网电连接，所述的整流单元与输入电抗器电连接，所述的直流母线滤波与整流单元电连接，所述的逆变单元与直流母线滤波电连接，通过逆变单元得到交流电，所述的多输入端的电动机与逆变单元电连接；具有结构紧凑，系统效率高，性能优良的特点，解决了电磁之间的多次转换，提高了整个系统的效率；在逆变器和电机之间采用了多相结构，系统具有一定的冗余能力，当电机驱动系统中的电机或者逆变器的一相发生故障时，可以将其断开，系统仍可在运行而不必要停车，系统仍然能够继续工作，可靠性得到了很大提高。

技术领域

本实用新型涉及电力电子功率变换技术领域，尤其涉及一种高压变频电机一体式装置。

背景技术

目前，高电压电机调速一般采用级联式多电平技术的高压变频器，结构上采用功率单元串联的方式实现，受到电压等级、模块性能和生产成本等因素的制约，采用该结构的高压变频器体积普遍偏大，同时该结构的高压变频器当中，输入侧均有一个的隔离移相变压器。从整个高压电机的变频调速系统来看，变频器里面的隔离移相变压器进行了一次电磁转换，电机本身也进行了电磁转换，相当于进行了两次电磁的转换，这样使得整个系统的效率偏低，由于隔离移相变压器的存在，在功率大的时候，其发热量也是比较可观的，并且对其冷却也提出了一定的难度。同时，一般情况下，电机和变频器之间有一定的距离，由于变频器体积比较大，占地面积也不小，而且由于连接电缆的存在会使得系统性能降低，若是长距离变频供电会引起电机端电压过大，进而对电机寿命产生很大影响。

目前，高电压的高压变频器普遍采用H桥功率模块单元，功率单元级联后既有较高的电压等级，功率单元与隔离移相变压器之间电缆连线较多，在高压变频器的制造中相对都比较复杂，给生产带来了极大的不便。

发明内容

针对现有普通高压电机进行变频调速系统效率低，结构复杂，体积庞大，变频器输出到电机的电缆长的问题，提出了一种高压变频电机一体式装置，通过变频电气拓扑结构的改变和普通高压电机绕组的改变，可实现高压变频电机一体的设计，从而提高整个系统的效率，减小体积，减小电缆长度，提高整个系统的性能。为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种高压变频电机一体式装置，包括输入电抗器、整流单元、直流母线滤波、逆变单元和多输入端的电动机，所述的输入电抗器与电网电连接，引入高压电，所述的整流单元与输入电抗器电连接，通过整流单元的整流后得到直流母线电压，所述的直流母线滤波与整流单元电连接，所述的逆变单元与直流母线滤波电连接，通过逆变单元得到交流电，所述的多输入端的电动机与逆变单元电连接。

进一步地，输入电抗器设置为三相共铁芯的电抗器。

进一步地，整流单元设置为三相全控整流，包括多个串联的二极管，所述的二极管上均并联有RC均压网络。整流中使用的二极管进行多个串联，如D1、D2、…、Dn个二极管进行串联，串联二极管的个数由二极管的电压等级来计算决定，每个二极管上均并联RC均压网络，如D1二极管上并联有R1、CC1并联而组成的RC均压网络，D2二极管上并联有R2、CC2并联而组成的RC均压网络，Dn二极管上并联有Rn、CCn并联而组成的RC均压网络，这样可以有效的解决二极管进行串联后的静态和动态的均压问题。

进一步地，直流母线滤波包括多组串联的电容组，所述电容组包括多个并联的电容，电容组均并联有均压电阻。直流母线滤波是由n组电容组C11、C12、…、C1n串联组成，每组电容组C11、C12、…、C1n上有多个电容并联组成，并联电容的多少由具体一体机系统容量大小计算决定，每组电容组C11、C12、…、C1n两端还并联有均压电阻R11、R12、…、R1n，所使用的电容组均由膜电容并联组成。