專利名稱：由三電平h橋功率單元模塊直接構(gòu)成的6kv高壓變頻器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力拖動、電力變換及電力電子技術領域，具體涉及一 種由三電平H橋功率單元模塊直接構(gòu)成的6KV高壓變頻器。
背景技術：
在用電系統(tǒng)中，電機作為主要的動力設備而廣泛地應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、 國防、科技、及社會生活等各個方面，在其中用于驅(qū)動風機、水泵、壓縮機 類負載的大容量中高壓異步電動機同樣數(shù)量巨大，具體應用在火力發(fā)電、冶 金、石油、化工、水泥、礦山、城市供水等行業(yè)。在具體應用中，由于多年 以來一直采用擋板和閥門來調(diào)節(jié)流量滿足生產(chǎn)需求，不但造成了能量的嚴重 浪費，而且對整個生產(chǎn)系統(tǒng)設備產(chǎn)生沖擊和磨損。隨著大功率電力電子技術 的發(fā)展，高壓變頻器被日益應用在上述需要調(diào)速的領域，起到了顯著的節(jié)能 效果。由于當前功率器件耐壓等級的有限性，國內(nèi)變頻器主要采用兩種拓撲結(jié)構(gòu)。 一種是采用兩電平H橋功率單元的串聯(lián)多重化結(jié)構(gòu)；另一種是采用功率 器件串聯(lián)的三電平結(jié)構(gòu)。采用兩電平H橋功率單元的串聯(lián)多重化結(jié)構(gòu)，其主要思路是采用耐壓等級低的開關器件組成單元，然后單元串聯(lián)獲得高的電壓輸出。這種結(jié)構(gòu)彌補了 現(xiàn)有功率器件耐壓能力的不足，但其使用的功率器件數(shù)量太多，裝置的體積 大，重量大。同時因為單元數(shù)量多，需要的電源數(shù)量也多，使得所需的隔離 變壓器副邊繞組數(shù)量和出線端多，高壓電纜太多，系統(tǒng)內(nèi)阻無形中增大。接線太多，從而故障點也相應增多，可靠性降低。由于單元為兩電平的H橋結(jié) 構(gòu)，其輸出電壓的^>^高，產(chǎn)生高的共模電壓，對整個系統(tǒng)的耐壓不利。采用功率器件串聯(lián)的三電平結(jié)構(gòu)，輸出電壓的電平數(shù)少(相電壓三電平， 線電壓五電平)，輸出波形中不可避免地產(chǎn)生大的諧波分量，由于諧波的原因，電動機的功率因數(shù)和效率、甚至壽命都會受到一定的影響；同樣其輸出電壓的"^4高，產(chǎn)生高的共模電壓，對整個系統(tǒng)的耐壓不利。由于現(xiàn)有功率器件的耐壓水平限制，該結(jié)構(gòu)中每個開關模塊必須由兩個甚至三個功率器件串聯(lián) 才能滿足要求，由此帶來串聯(lián)功率器件的均壓、均流問題以及控制串聯(lián)功率 器件開關的同步性問題，這兩個問題是目前該種結(jié)構(gòu)的核心問題，系統(tǒng)的可 靠性也將受到影響，同時失去了三電平結(jié)構(gòu)在均壓方面的優(yōu)勢。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術中所存在的不足之處而提供一種由三電平H橋功率單元模塊直接構(gòu)成的6KV高壓變頻器。本實用新型采用三電平H橋拓撲結(jié)構(gòu)作為功率模塊，充分利用三電平技術的均壓優(yōu)點，依據(jù)目前功率元器件所能達到的耐壓等級，將功率模塊的輸出電壓作為變頻器輸出的一相電壓，無需功率器件串聯(lián)，輸出電壓可達到3900V，高于目前6KV高壓電機的相電壓3450V。 本實用新型的目的可通過以下技術措施來實現(xiàn)本實用新型的目的由三電平H橋功率單元模塊直接構(gòu)成的6KV高壓變頻 器包括36脈波隔離變壓器、三個三電平H橋功率單元模塊和輸出濾波裝置； 其中隔離變壓器包括原邊三相繞組和副邊六組繞組，副邊每組繞組的輸出 電壓相對于參考電壓的相位依次為+ 25°、 +15°、 +5°、 -5°、 -15°、 -25°;副邊 每兩個組繞為一組分別接三個三電平H橋功率單元模塊的輸入整流環(huán)節(jié)，三 電平H橋功率單元模塊的整流環(huán)節(jié)為兩個6脈波整流橋串聯(lián)組成的12脈波整 流橋，三個三電平H橋功率單元模塊的整流環(huán)節(jié)共組成36脈波；所述三電平 H橋功率單元模塊輸出端接輸出濾波裝置的相應輸入端，輸出濾波裝置用于三 電平H橋功率單元模塊輸出電壓的濾波，得到諧波含量比較少的正弦波交流 電。本實用新型中所述的三個三電平H橋功率單元模塊完全相同，具有互換 性；每個三電平H橋功率單元模塊包括整流環(huán)節(jié)、正、負向充電保護回路、 直流環(huán)節(jié)、限流環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)。所述三電平H橋功率單元模塊中的正向充電保護回路是由采用并聯(lián)方式電連接的電子開關S。限流電阻R,和壓敏電阻MY^且成；負向充電保護回路是 由采用并聯(lián)方式電連接的電子開關S2 、限流電阻R2和壓敏電阻MY2組成。所述三電平H橋功率單元模塊中的的逆變環(huán)節(jié)由兩個三電平逆變橋臂并 聯(lián)組成功率器件l、 Va2、 Va3、 l串聯(lián)成一條支路，功率器件l、 Va6、 Va7、 Va8 串聯(lián)成一條支路，快恢復二極管D^ i^串聯(lián)成一條支路，快恢復二極管 Da3、 /\4串聯(lián)成一條支路；由快恢復二極管D^ Z^串聯(lián)構(gòu)成的支路并接在功率 器件l和Vc的節(jié)點與功率器件Va和V^的節(jié)點之間，由快恢復二極管D^、 Z)a4 串聯(lián)構(gòu)成的支路并接在功率器件V^和V^的節(jié)點與功率器件V^和V。8的節(jié)點之 間，用來實現(xiàn)零電平，構(gòu)成兩條中性點鉗位型三電平橋臂；在快恢復二極管 Dal、 Z^串聯(lián)支路兩端并接一個偏置電阻I^，在快恢復二極管D^ /^4串聯(lián)支路 兩端并接一個偏置電阻R^，用以保證零電平時二極管D^或Z^處于導通狀態(tài)， 使功率器件Val和Va2之間以及Va3和Va4之間實現(xiàn)均壓，不需采取其他附加均壓 措施，從而減少電路損失；快恢復二極管031和化2的連接節(jié)點以及快恢復二極 管Da3和Da4的連接節(jié)點都接至直流環(huán)節(jié)的中點；功率器件Va2和Va3的節(jié)點連接 至其它兩個功率單元的對應點，作為三個功率單元的星接中性點；功率器件V^ 和V^的節(jié)點連接至輸出濾波電感，作為功率單元交流電壓的輸出。所述三電平H橋功率單元模塊中的限流環(huán)節(jié)包括快恢復二極管D^ 、電容 Cd、電容C。、快恢復二極管Dj衣次串聯(lián)后與逆變環(huán)節(jié)(12)并聯(lián)，快恢復 二極管D^和電容C^的節(jié)點接吸收電阻Rd，快恢復二極管D。,與吸收電阻R。，連 接后一起與限流電感L。,并聯(lián)，快恢復二極管D。;和電容C。的節(jié)點接吸收電阻 R。2，快恢復二極管D。與吸收電阻R^連接后一起與限流電感L。2并聯(lián)，由以上 共同組成限流環(huán)節(jié)(10);快恢復二極管D。2、電容C。;、電容C。。快恢復二極 管D。,依次串聯(lián)后與逆變環(huán)節(jié)(13)并聯(lián)，快恢復二極管D。,和電容C。3的節(jié)點 接吸收電阻R。，快恢復二極管D。2與吸收電阻R。2連接后一起與限流電感L。,并聯(lián)，快恢復二極管0。4和電容(;4的節(jié)點接吸收電阻11。4，快恢復二極管D^與吸收電阻R^連接后一起與限流電感I^并聯(lián)，由以上共同組成逆變環(huán)節(jié)(13)的 限流環(huán)節(jié)(ll);兩套限流環(huán)節(jié)共用兩個電感L。,和L^電感L。i和L。的兩端分 別并接快速短路檢測單元L和Tw，用于監(jiān)測電感Ld和L。中的電流；電容Q和 電容C。的節(jié)點以及電容C。3和電容C。,的節(jié)點都接至直流環(huán)節(jié)的中點。所述三電平H橋功率單元模塊中的整流環(huán)節(jié)由兩組6脈波二極管不控整流橋串聯(lián)組成，兩組整流橋的連接點作為直流環(huán)節(jié)的中點；直流環(huán)節(jié)由直流 濾波電容q和C,串聯(lián)組成，兩個電容的節(jié)點連接兩組整流橋的中點。本實用新型中所述輸出濾波裝置由電感4、 A、 ^和電容C。、 CA、 Cj勾 成，每個電感Z。、 4、 4的一端分別串接一個電容C。、 &、 Ct,，另一端為輸 出濾波裝置的輸入端，電容的另一端連接在一起成為中性點N，中性點N接大 地；電感和電容的連接點作為輸出濾波裝置的輸出端，即變頻器的輸出端 "、K『；在輸出C/、 K『的線間即t/F、 FPF、 WU間分別跨接壓敏電阻 MYab、 MYb。、 MY^等，用于防止輸出端的過電壓對功率單元的沖擊。本實用新型主要由三個三電平H橋功率單元模塊構(gòu)成的高壓變頻器，充 分利用了兩電平H橋功率單元串聯(lián)多重化結(jié)構(gòu)變頻器模塊化的思想，同時優(yōu) 于兩電平H橋功率單元串聯(lián)多重化結(jié)構(gòu)變頻器。 一個單元輸出電壓由兩電平 提高到三電平，采用現(xiàn)有的高壓功率元器件，無需單元串聯(lián)就能滿足當前高 壓電機的工作電壓。輸出線電壓可達6.9KV。如需應用于更高電壓等級，還 可利用串聯(lián)多重化結(jié)構(gòu)變頻器的思想將三電平H橋功率單元模塊串聯(lián)應用， 相比兩電平H橋功率單元串聯(lián)多重化結(jié)構(gòu)變頻器，達到同樣的輸出電壓等級， 所需電源數(shù)可減少一半，而且輸出電壓電平數(shù)相同。本實用新型的有益效果如下-(1) 提供了一種利用現(xiàn)有耐壓等級的大功率元器件無需串聯(lián)使用直接構(gòu) 成高壓變頻器，輸出無需升壓裝置。(2) 單元模塊化有利于系統(tǒng)的互換性，方便系統(tǒng)擴展，以適用更多場合 的使用。(3) 功率單元的充電和保護回路合二為一，變頻器上電時電子開關斷開 有利于緩解直流濾波電容的充電電流，利用電子開關的快速性在系統(tǒng)故障時 能夠?qū)卧M行快速保護，系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下電子開關維持通態(tài)的低損耗 有利于提高系統(tǒng)效率。(4) 功率單元的逆變回路用偏執(zhí)電阻解決了功率器件的均壓問題，不需 其他附加動靜態(tài)均壓措施，減少了電路損失。(5) 功率單元的兩套限流環(huán)節(jié)共用一套限流電感，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，方便進行故障檢測；限流環(huán)節(jié)的電容分立有利于減少線路的雜散電感對功率器件 開關的影響，裝置結(jié)構(gòu)緊促，使線路的雜散電感降低至最低。


圖1為三電平H橋功率單元模塊原理圖。
圖2為3個三電H橋功率單元構(gòu)成的三相逆變器原理圖。
圖3為擴展的每相2個三電平H橋功率單元串聯(lián)構(gòu)成的三相逆變器原理圖。
圖4為三電平H橋功率單元直接構(gòu)成的6KV高壓變頻器的拓撲結(jié)構(gòu)圖。 圖5為三電平H橋功率單元直接構(gòu)成的6KV高壓變頻器的結(jié)構(gòu)原理框圖。 圖6為三電平H橋功率單元模塊拓撲結(jié)構(gòu)圖。 圖7為輸出濾波裝置拓撲結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實用新型以下將結(jié)合實施例(附圖)作進一步說明
如圖4、 5所示，該變頻器包括一個36脈波隔離變壓器(1)、三個完全 相同的獨立的三電平H橋功率單元模塊A (2)、 B (3)、 C (4)和一組輸出濾 波裝置(5);輸入交流電經(jīng)隔離變壓器移相變壓后得到六組三相交流電源， 其中每組交流電源的線電壓為1920V，其中每兩組為一組分別供給三個獨立的 三電平H橋功率單元模塊；交流電在功率單元模塊內(nèi)部經(jīng)過整流逆變后輸出， 其中一端輸出5電平相電壓，另一端為公共端，三個單元的輸出公共端星接 在一起；單元輸出的5電平相電壓經(jīng)過輸出濾波裝置后變?yōu)橐?guī)則的正弦波給 負載電機供電。
如圖6所示，每一個功率單元都包括整流環(huán)節(jié)、充電保護環(huán)節(jié)、直流環(huán) 節(jié)、限流環(huán)節(jié)和逆變環(huán)節(jié)等。
由隔離變壓器副邊來的兩組錯位移相的三相交流電源進入功率單元后， 分別進入兩組六脈波二極管不控整流環(huán)節(jié)(A ~ A和D7 ~ D12 )，兩組整流橋 的輸出端串聯(lián)構(gòu)成12脈波整流電路，輸出12脈波的直流電，輸出電壓為(5 6) KV。保證每個單元的輸出電壓有效值能達到3900V。由整流環(huán)節(jié)輸出的直流電進入充電保護環(huán)節(jié)。電子開關S,、限流電阻R^口 壓敏電阻MY,并聯(lián)組成正向充電保護回路；電子開關S,、限流電阻112和壓敏 電阻MY,并聯(lián)組成負向充電保護回路。在系統(tǒng)上電時，電子開關S,、 S,關斷， 整流后的直流電流流經(jīng)限流電阻R。 R2對直流環(huán)節(jié)電容C,和C,進行充電，用 于減小上電瞬間涌流對系統(tǒng)的沖擊；在系統(tǒng)正常工作時，電子開關S。 S,開通， 減小工作時的電壓損失；在系統(tǒng)故障時，電子開關&、、能夠快速關斷，迅速 切換到小電流充電模式，用以保護整個后續(xù)系統(tǒng)；壓敏電阻MY。 M、用于保 護電子開關S。 ^免受高電壓沖擊。
直流環(huán)節(jié)電容C,和&用以對12脈波的直流電進行濾波和儲能，得到更為 平滑穩(wěn)定的直流電源；兩個電容的連接節(jié)點與整流環(huán)節(jié)的兩個整流橋的連接 點相連，作為整個功率單元的中性點，用以對直流電進行鉗位，得到三電平 的直流電。
經(jīng)直流環(huán)節(jié)鉗位濾波的直流電，正極和負極分別進入正負向的限流環(huán)節(jié)， 中性點接逆變環(huán)節(jié)的中性點。電感L。,和I^用于限制電路中的電流變化率，緩 解大電流對逆變環(huán)節(jié)的沖擊?？焖俣搪窓z測單元Tv3和Tv4通過檢測電感L。,和 L。兩端的電壓變化，用于監(jiān)測電感L。,和I^中的電流變化， 一旦系統(tǒng)故障產(chǎn)生 過電流，檢測單元Tw和L能夠迅速送出信號給保戶環(huán)節(jié)的電子開關S，、 S,對 系統(tǒng)進行保護。電阻R。,、 R。2、 R。3、 R。,用于消耗電感L。,和I^中電流變化所 產(chǎn)生的能量，和電容C。。 C。2、 C。3、 C。,一起來維持系統(tǒng)工作時直流電壓的穩(wěn) 定，電阻和電容分別和兩個逆變橋安裝在一起，有利于減少線路的雜散電感 對功率器件開關的影響，裝置結(jié)構(gòu)緊促，使線路的雜散電感降低至最低。
逆變環(huán)節(jié)由兩個三電平逆變橋臂并聯(lián)組成功率器件Va,、 Va2、 Va3、 乂4串聯(lián) 成一條支路，功率器件、、Va6、 Va7、 l串聯(lián)成一條支路，快恢復二極管D^ & 串聯(lián)成一條支路，快恢復二極管D^、化4串聯(lián)成一條支路。由快恢復二極管 Dal、 A3串聯(lián)構(gòu)成的支路并接在功率器件V^和V^的節(jié)點與功率器件V"和V^的 節(jié)點之間，由快恢復二極管D"、仏串聯(lián)構(gòu)成的支路并接在功率器件、和VJ勺 節(jié)點與功率器件V。和V^的節(jié)點之間，用來實現(xiàn)零電平，構(gòu)成兩條中性點鉗位 型三電平橋臂。在快恢復二極管D^ i^串聯(lián)支路兩端并接一個偏置電阻R^ 在快恢復二極管D^ Z^串聯(lián)支路兩端并接一個偏置電阻R"，用以保證零電平
9時二極管Dal或Da3處于導通狀態(tài)，使功率器件Val和Va2之間以及Va3和Va4之間實 現(xiàn)均壓，不需采取其他附加均壓措施，從而減少電路損失?？旎謴投O管D^和 ^的連接節(jié)點以及快恢復二極管D"和^的連接節(jié)點都接至直流環(huán)節(jié)的中 點。功率器件V^和Vu的節(jié)點連接至其它兩個功率單元的對應點，作為三個功 率單元的星接中性點；功率器件V^和^的節(jié)點連接至輸出濾波電感，作為功 率單元交流電壓的輸出。
如圖7所示，三個三電平H橋功率單元的電壓輸出接入輸出濾波裝置， 用于三電平H橋功率單元模塊輸出電壓的濾波，經(jīng)過ZC濾波得到諧波含量比 較少的正弦波交流電給負載電機供電。輸出濾波裝置由電感4、 A、 A和電
容c。、 cA、 c;構(gòu)成，每個電感4、 A、 4的一端分別串接一個電容c。、 cA、 c;，
另一端為輸出濾波裝置的輸入端，電容的另一端連接在一起成為中性點N，中
性點N接大地；電感和電容的連接點作為輸出濾波裝置的輸出端，即變頻器
的輸出端"、7、『；在輸出f/、 F、『的線間即Vr、 ，、 WU間分別跨接壓敏電 阻MYa、 MYb。、 MY。a等，用于防止輸出端的過電壓對功率單元的沖擊。
如圖1所示，三電平H橋功率單元模塊采用二極管鉗位三電平逆變器技 術，由兩個三電平橋臂并聯(lián)構(gòu)成一個功率單元，單元輸出可以得到五電平電 壓，其中左橋臂的輸出電壓為C/。，右橋臂的輸出電壓為仏，左、右橋臂均采 用SP『M控制。載波采用反相三角波層疊方式。左橋臂的三角載波初相角為， 右橋臂的三角載波初相角為"2，其中《2 = 1 + 180。，左、右橋臂采用反相的 正弦波作為調(diào)制波，以使左、右橋臂的輸出電壓"。和^具有大小相等相位相 反的基波電壓以便于疊加。
與二電平H橋功率單元相比(1)輸出同樣的電平數(shù)，三電平功率單元 所需的獨立直流電源個數(shù)減少一半；(2)當獨立電源的電壓等級相同時，三 電平功率單元的元器件承受電壓降低一半；(3)輸出電壓相同時，當用三電 平功率單元組成時，所需單元數(shù)減少一半；(4)輸出電平數(shù)較多時，電路簡 單，控制簡單。
將三電平功率單元其中一個橋臂的輸出作為公共端，另一橋臂輸出當作 三相電壓的一相輸出，由三個三電平功率單元可組成最簡三相逆變器，輸出 電平數(shù)相電壓5電平，線電壓9電平(如圖2所示)。該逆變器采用模塊化結(jié)構(gòu)緊湊型設計，可以實現(xiàn)最優(yōu)的多電平輸出，輸 出同樣的電平數(shù)，所需元器件的耐壓等級低，器件數(shù)量少，控制簡單。還可 進行單元串聯(lián)擴展，以達到更高的輸出電壓等級(如圖3所示)。
權利要求1、一種由三電平H橋功率單元模塊直接構(gòu)成的6KV高壓變頻器，其特征在于該變頻器包括36脈波隔離變壓器、三個三電平H橋功率單元模塊(A、B、C)和輸出濾波裝置；其中隔離變壓器包括原邊三相繞組和副邊六組繞組，副邊每組繞組的輸出電壓相對于參考電壓的相位依次為+25°、+15°、+5°、-5°、-15°、-25°；副邊每兩個組繞為一組分別接三個三電平H橋功率單元模塊的輸入整流環(huán)節(jié)，三電平H橋功率單元模塊的整流環(huán)節(jié)為兩個6脈波整流橋串聯(lián)組成的12脈波整流橋，三個三電平H橋功率單元模塊的整流環(huán)節(jié)共組成36脈波；所述三電平H橋功率單元模塊輸出端接輸出濾波裝置的相應輸入端，輸出濾波裝置用于三電平H橋功率單元模塊輸出電壓的濾波，得到諧波含量比較少的正弦波交流電。
2、 根據(jù)權利要求1所述的變頻器，其特征在于三個三電平H橋功率單 元模塊(A、 B、 C)完全相同，具有互換性；每個三電平H橋功率單元模塊包括整流環(huán)節(jié)、正、負向充電保護回路、直流環(huán)節(jié)、限流環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的變頻器，其特征在于所述輸出濾波裝置由電 感丄。、A、 4和電容c。、 CA、 C,構(gòu)成，每個電感丄。、A、 ^的一端分別串接 一個電容C。、 C&、 C￡，另一端為輸出濾波裝置的輸入端，電容的另一端連接 在一起成為中性點N，中性點N接大地；電感和電容的連接點作為輸出濾波裝置的輸出端，即變頻器的輸出端K r、『；在輸出"、F、『的線間即 f/r、 ，、 WU間分別跨接壓敏電阻MY^ MYb。、 MY。a等，用于防止輸出端的過 電壓對功率單元的沖擊。
4、 根據(jù)權利要求2所述的變頻器，其特征在于所述三電平H橋功率單 元模塊中的正向充電保護回路是由采用并聯(lián)方式電連接的電子開關S。限流電 阻R,和壓敏電阻MY,組成；負向充電保護回路是由采用并聯(lián)方式電連接的電子 開關S,、限流電阻R2和壓敏電阻M^組成。
5、 根據(jù)權利要求2所述的變頻器，其特征在于所述三電平H橋功率單 元模塊中的的逆變環(huán)節(jié)由兩個三電平逆變橋臂并聯(lián)組成功率器件 Val、 Va2、 1、 、4串聯(lián)成一條支路，功率器件V^ Va6、 Va7、 、8串聯(lián)成一條支路， 快恢復二極管D^、""串聯(lián)成一條支路，快恢復二極管D"、 Z^串聯(lián)成一條支路；由快恢復二極管D^、馬2串聯(lián)構(gòu)成的支路并接在功率器件^和^2的節(jié)點與 功率器件V"和l的節(jié)點之間，由快恢復二極管D"、 A,串聯(lián)構(gòu)成的支路并接在 功率器件\5和^6的節(jié)點與功率器件1和^的節(jié)點之間，用來實現(xiàn)零電平， 構(gòu)成兩條中性點鉗位型三電平橋臂；在快恢復二極管D^ A2串聯(lián)支路兩端并 接一個偏置電阻R^，在快恢復二極管D^、 i^串聯(lián)支路兩端并接一個偏置電阻 Ra2，用以保證零電平時二極管Da,或Z^處于導通狀態(tài)，使功率器件l和V"之 間以及、3和、4之間實現(xiàn)均壓，不需采取其他附加均壓措施，從而減少電路損 失；快恢復二極管DJP Da2的連接節(jié)點以及快恢復二極管D"和化4的連接節(jié)點 都接至直流環(huán)節(jié)的中點；功率器件V^和V"的節(jié)點連接至其它兩個功率單元的 對應點，作為三個功率單元的星接中性點；功率器件V^和Vw的節(jié)點連接至輸 出濾波電感，作為功率單元交流電壓的輸出。
6、 根據(jù)權利要求2所述的變頻器，其特征在于所述三電平H橋功率單 元模塊中的限流環(huán)節(jié)包括快恢復二極管D。,、電容C。，、電容(:。2、快恢復二極 管D。依次串聯(lián)后與逆變環(huán)節(jié)(12)并聯(lián)，快恢復二極管D。,和電容C。,的節(jié)點 接吸收電阻R。"快恢復二極管D。,與吸收電阻R。,連接后一起與限流電感L。,并 聯(lián)，快恢復二極管^和電容C。的節(jié)點接吸收電阻Re2，快恢復二極管D。與吸 收電阻R。連接后一起與限流電感L。并聯(lián)，由以上共同組成限流環(huán)節(jié)(10); 快恢復二極管D。、電容C^、電容C。。快恢復二極管D。4依次串聯(lián)后與逆變環(huán) 節(jié)(13)并聯(lián)，快恢復二極管D。2和電容C。3的節(jié)點接吸收電阻R^快恢復二 極管D。與吸收電阻R。連接后一起與限流電感L。,并聯(lián)，快恢復二極管D。,和電 容Q的節(jié)點接吸收電阻R^ ，快恢復二極管0。4與吸收電阻11。4連接后一起與限 流電感k并聯(lián)，由以上共同組成逆變環(huán)節(jié)(13)的限流環(huán)節(jié)(11);兩套限流 環(huán)節(jié)共用兩個電感I^和L。2;電感、和L。2的兩端分別并接快速短路檢測單元 L和L，用于監(jiān)測電感I^和L。中的電流；電容C。,和電容C。的節(jié)點以及電容 C。3和電容C。4的節(jié)點都接至直流環(huán)節(jié)的中點。
7、 根據(jù)權利要求2所述的變頻器，其特征在于所述三電平H橋功率單 元模塊中的整流環(huán)節(jié)由兩組6脈波二極管不控整流橋串聯(lián)組成，兩組整流橋 的連接點作為直流環(huán)節(jié)的中點；直流環(huán)節(jié)由直流濾波電容C,和C,串聯(lián)組成， 兩個電容的節(jié)點連接兩組整流橋的中點。
專利摘要一種由三電平H橋功率單元模塊直接構(gòu)成的6KV高壓變頻器，該變頻器包括36脈波隔離變壓器、三個三電平H橋功率單元模塊(A、B、C)和輸出濾波裝置；其中隔離變壓器包括原邊三相繞組和副邊六組繞組，副邊每兩個組繞為一組分別接三個三電平H橋功率單元模塊的輸入整流環(huán)節(jié)，三電平H橋功率單元模塊的整流環(huán)節(jié)為兩個6脈波整流橋串聯(lián)組成的12脈波整流橋，三個三電平H橋功率單元模塊的整流環(huán)節(jié)共組成36脈波；所述三電平H橋功率單元模塊輸出端接輸出濾波裝置的相應輸入端，輸出濾波裝置用于三電平H橋功率單元模塊輸出電壓的濾波，得到諧波含量比較少的正弦波交流電。
文檔編號H02H9/04GK201323531SQ200820238870
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權日2008年12月29日
發(fā)明者劉紅星, 姚廣普, 李洪林, 楊德柱, 蔡志剛, 趙澤生 申請人:鄭州電力機械廠