三电平逆变器

1、12345.2 三电平逆变器三电平逆变器56789101112131418V1533dV23dV3dV1617172abcrefsabcsVTV TV TV TTTTT18113dVV3213jdVV e6733jdVV ejrefrefVV e63131333jjjdadbdcrefsV TV eTV eTV e T131cossincossincossin3366333dadbdcrefsV TVjTVjTVjT19313(cossin )2233:3(sin )22refabcsdrefbcsdVTTTjTVVTTTV实部:虚部：sabcTTTT1 2sin 2sin131 2sin3a

2、sabsacsaTTmTTmTTm03am3refadVmV01am20212223242526结论：结论：2728293031323334353637消除偶次谐波的改消除偶次谐波的改进型进型SVM实测波型实测波型383940aaPaNTTT(1)2(1)2aaPaaNTTtTTt11t 4112()dddvvV 0t 0t 0t 0t 0t 0t 21()dddvvV 12|dddvvV 42Vd1 上升上升435.5 多电平二极管箝位式逆变器多电平二极管箝位式逆变器441S2S3S1S2S3SANv451S2S3S4S1S2S3S4SANv46m6(1)m3(1)(2)mm(1)m4748

3、4950Geschftsgebiet Drehzahlvernderbare Antriebe A&D DS51M3+-直流环节网侧整流器03电平逆变器DC100 Hz1 Hz50/60 Hz3-ph. 2.3 - 36 kV AC50/60 Hz52535412 Inv. IGCTs+2 Pro. IGCTs标准的交流感应电动机DCLink 3-电平电压源型逆变器电平电压源型逆变器 (VSI)正弦波滤波器正弦波滤波器IGCT 集成门极驱动和续流二极管的IGCTNPC Diode 中性点钳位二极管55速度控制速度控制 PIDREF转距给定转距给定转距给定转距给定调节器调节器速度给定速度

4、给定触发逻辑触发逻辑开关位置开关位置电压电压电流电流=电机模型电机模型转距和磁通转距和磁通比较器比较器3转距转距计算速度计算速度磁通磁通直接转矩控制直接转矩控制DTC具有具有25us的控制周期的控制周期56MMCB 电压尖峰脉冲电压尖峰脉冲 20kV/s 共模电压共模电压 2500V 电压尖峰脉冲电压尖峰脉冲 5V/s 共模电压共模电压 0V57共用共用直流母线直流母线电网供电电网供电1 . 2ARU或或LSU电机驱动电机驱动1 motorCOU LSU#1 CBUSMINU #1WCU EXU58电网供电电网供电1 . 2ARU或或LSU电机驱动电机驱动24 (5) motors共用共用直流

5、母线直流母线COU ARU#1ARU#2CBUASMINU #1ASMINU#2ASMINU#3SMINU #4WCU EXU59逆变单元逆变单元ARU EXULSU COUWCUCBUINUACS6000基本模块基本模块预定义接口预定义接口功率功率,冷却和冷却和 控制连接控制连接DTCIM ACS 6000AD SM ACS 6000SD PM ACS 6000PM IM ACS 6000AD TWIN -HISPIN 60双双ARU(有源整流单元有源整流单元)公共公共CBU(电容组单元电容组单元)INU(逆变单元逆变单元)电动机电动机(2个异步电动机个异步电动机)1个同步电动机个同步电动机

6、619 MVA逆变器逆变器12 大功率半导体大功率半导体 IGCT4象限运行象限运行Phase modulesEMC FilterDC (-)DC (+)DC (NP)Clamping circuitPhase modulesEMC FilterClamping circuitMotororReenforcedEMC Filter(IFU)AC DCDC ACM电动状态电动状态能量发电状态发电状态能量62AC DCDC ACMDC ACMPhase modulesEMC FilterClamping circuitMotorINUInverter UnitPhase modulesEMC Fi

7、lterDC (-)DC (+)DC (NP)Clamping circuitPhase modulesEMC FilterClamping circuitMotororReenforcedEMC Filter(IFU)SupplytransformerARUActive rectifierUnitINUInverter UnitARU 供电时最多带供电时最多带 4 台电机台电机LSU 供电时最多带供电时最多带 5 台电机台电机63IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor)：电子注入增强型门极晶体管：电子注入增强型门极晶体管耐压达耐压达4KV以上的以上的I

8、GBT系列电力电子器件系列电力电子器件通过采取增强注入的结构实现了低通态电压通过采取增强注入的结构实现了低通态电压使大容量电力电子器件取得了飞跃性的发展使大容量电力电子器件取得了飞跃性的发展具有低损耗、高速动作、高耐压、有源栅驱动智能化等特点具有低损耗、高速动作、高耐压、有源栅驱动智能化等特点采用沟槽结构和多芯片并联而自均流的特性，使其进一步扩大电流容量采用沟槽结构和多芯片并联而自均流的特性，使其进一步扩大电流容量日本东芝开发的日本东芝开发的IECT兼有兼有IGBT和和GTO两者的优点：低饱和压降，宽安全工作区两者的优点：低饱和压降，宽安全工作区(吸吸收回路容量仅为收回路容量仅为GTO的的1/10左右左右)，低栅极驱动功率，低栅极驱动功率(比比GTO低两个数量级低两个数量级)和较高的和较高的工作频率工作频率器件采用平板压接式电极引出结构，可靠性高，性能已经达到器件采用平板压接式电极引出结构，可靠性高，性能已经达到4.5KV/1500A的水平的水平64IGCT 与与IGBT的损耗对比的损耗对比65sym.GTOIGCTDiodeLV-IGBT