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高压变频器技术三相交互驱动运行模式

导语:

在三相交-变频器中,每一相都是由正、负两组整流器组成的,并且共用同一交流输入电源,因此如果两组整流器同时导通,会产生短路现象,在组间形成很大的环流,烧损晶闸管及电源。为了抑制环流,交-交变频器可以分为有环流和无环流两种运行方式。

有环流运行方式

交-交变频器运行于有环流方式时,正、负两组整流器都可导通,一组处于整流状态时,另一组处于逆变状态,为了不使整 流组与逆变组之间产生低频的大环 流,正 组 整 流 输出 的 整 流 电 压 平 均 值 应 等 于 负 组 输出 的 逆 变 电 压 平 均 值,为此必须使aN=p-aP,这样就平均值而言,两组整流器的输出电压大小相等、方向相反。

虽然两组整 flow 输出 电 压 的 平均 值 大 小 相 等、方向 相 反,但由于电压波形相反,当aP=60°, aN=120°时,由图1所示,其余状态电压差均不为零。当aP=0°, aN=180°以外其余所有情况下,都存在一定的瞬时电压差,如图所示。这意味着在任何时间点上,都会有一定的能量从一个集成单元传递到另一个集成单元,从而导致了能源损失。这种能量损失是不可避免的,它取决于系统中的功率因数和系统效率。

(b) 正 组 电 压 (c) 负 组 电 压 (d) 组 间 电 压 差 (e) 环 流

由于瞬时电压差在各个集成单元之间产生了能量转移,因此,在有环流量运行方式中,我们需要通过增加额外阻抗(如线圈或其他类型的阻抗)来限制这个过程。在这样的配置中,即使两个集成单元同时工作,也可以平滑地将负载当前转换,使得每个集成单元输出的连续信号自然过渡,从而实现了连续输出信号,而不是死区信号。

优缺点分析:

有-ring-running 模式的一个优点是它允许每个集成单元自动切换,使得整个系统具有更好的动态性能和稳定性。但缺点则是在这个过程中增加了额外阻抗设备以及可能发生的额外能量损失,这导致成本上升和效率降低。

无ring-running 模式

对于那些想要最小化成本并减少额外能量损耗的人来说,无ring-running 模式是一个选择。在这种模式下,不同于之前的情况,其中一个 集合体始终保持关闭,以确保没有短路现象发生。而当负载需求改变时,将打开另一个集合体以满足新的需求。此操作重复进行,以保证总体供需平衡,同时也有效地控制了二次谐波问题。

然而,无ring-running 模式也有其局限性。一方面,它要求精确控制加载变化,因为如果不做适当处理,就可能出现两个集合体同时开启的情况,从而引起短路现象。此外,由于它依赖对加载变化实时监控并作出反应,这可能会增加系统复杂度,并因此提高维护成本。

综上所述,无ring-running 模式提供了一种既经济又可靠的手段来减少二次谐波问题,但是它需要极高精度控制机制来防止潜在风险。

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