CN201774460U - 一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 - Google Patents
一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201774460U CN201774460U CN2010202680280U CN201020268028U CN201774460U CN 201774460 U CN201774460 U CN 201774460U CN 2010202680280 U CN2010202680280 U CN 2010202680280U CN 201020268028 U CN201020268028 U CN 201020268028U CN 201774460 U CN201774460 U CN 201774460U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- voltage converter
- high voltage
- transformerless
- quadrant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构，包括高压充电电路、电感、整流电路、逆变电路，高压电网直接经过高压充电电路、耦合或非耦合电感后进入高压变频器整流电路，整流电路是由多个整流单元组成的可控整流***，经整流后的直流电压为逆变电路供电，逆变输出端接入耦合或非耦合电感；所述的整流电路及逆变电路由功率单元串联组成。该拓扑结构使四象限高压变频器无需变压器即可实现变频调速及四象限运行电机的目的，大大减少了高压变频器的体积，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种四象限高压变频器拓扑结构，特别是一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构。
背景技术
随着电气传动技术的发展，尤其是变频调速技术的发展，作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。高压变频器以其高效节能、高功率因数及高可靠性等特点，结束了传统方法造成的能源和人力浪费，延长了电机、风机、水泵等使用寿命，改善了生产工艺，提高了生产效率，在钢铁、石油、煤炭、自来水、电力等行业得到广泛应用。
目前，高压变频器的市场迅速发展，竞争更是十分激烈。在同等条件下，成本低、体积小高压变频器无疑将拥有绝对的市场竞争力优势，给企业带来巨大的利益。
目前的高压变频器，整体都是由控制柜、变压器柜、功率柜组成。
其中，变压器柜在整个高压变频器***里，占据了很大比重的成本及体积，并且容量越大的高压变频器，其对变压器的容量要求也越高，这样使高压变频器的成本也直线上升。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构，该拓扑结构使四象限高压变频器无需变压器即可实现变频调速及四象限运行电机的目的，大大减少了高压变频器的体积，降低了成本。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构，包括高压充电电路、电感、整流电路、逆变电路，高压电网直接经过高压充电电路、耦合或非耦合电感后进入高压变频器整流电路，整流电路是由多个整流单元组成的可控整流***，经整流后的直流电压为逆变电路供电，逆变输出端接入耦合或非耦合电感；所述的整流电路及逆变电路由功率单元串联组成。
所述的整流电路、逆变电路的功率单元为两个IGBT开关器件组成的半桥结构。
所述的整流电路、逆变电路的功率单元为四个IGBT开关器件组成的H桥结构。
所述的整流电路与逆变电路采用的功率单元结构相同，可相互替代。
整流电路与逆变电路均为三相，每相由偶数n个功率单元串联而成，分为上下两组，每组的功率单元个数为n/2个，整流电路每相的输入端为两组单元的中点处，且输入端与每组单元之间以耦合或非耦合电感连接；逆变电路每相的输出端为两组单元的中点处，且输出端与每组单元之间也以耦合或非耦合电感连接。
与现有技术相比，本实用新型的新颖性和创造性体现在：
1)高压变频器没有变压器，省去了变压器柜，高压变频器的成本至少减小一半；
2)高压变频器没有变压器，省去了变压器柜，高压变频器的体积至少减小一半，在现场的占地面积也因此至少减小一半；
3)高压变频器没有变压器，省去了变压器柜，高压变频器的重量至少减小一半，运输成本也相应减小；
4)高压变频器没有变压器，省去了变压器柜，高压变频器的结构相比简单很多，生产周期至少减小一半，也有利于现场的安装、调试和维护；
5)高压变频器没有变压器，省去了变压器柜，省去了在变压器的能耗，也无需考虑高压变频器在变压器上的温升效应；
6)高压变频器没有变压器，省去了变压器柜，高压变频器具有绝对的市场竞争力优势。
本实用新型所涉及的一种无变压器的四象限高压变频器拓扑，使四象限高压变频器无需变压器即可实现高压变频调速以及将能量回馈到电网，达到四象限运行电机的目的。使用此种拓扑结构的四象限高压变频器能大大减少高压变频器的整体体积和成本，具有绝对的市场竞争力优势。
附图说明
图1是半桥式功率单元组成的无变压器的四象限高压变频器拓扑结构图；
图2是H桥式功率单元组成的无变压器的四象限高压变频器拓扑结构图；
图3是半桥式功率单元内电流流向图；
图4是H桥式功率单元内电流流向图。
具体实施方式
见图1、图2，一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构，包括高压充电电路、电感L、整流电路、逆变电路，高压电网直接经过高压充电电路、耦合或非耦合电感L1后进入高压变频器整流电路，整流电路是由多个整流单元组成的可控整流***，经整流后的直流电压为逆变电路供电，逆变输出端接入耦合或非耦合电感L2；所述的整流电路及逆变电路由功率单元串联组成，高压充电电路由充电电阻R与开关KM并联组成。
整流电路与逆变电路采用的功率单元相同，可相互替代；所述的功率单元为半桥或H桥可控结构。图1的功率单元为半桥结构，图2的功率单元为H桥结构。
整流电路与逆变电路均为三相，每相由偶数n个功率单元串联而成，分为上下两组，每组的功率单元个数为n/2个，整流电路每相的输入端为两组单元的中点处，且输入端与每组单元之间以耦合或非耦合电感L1连接；逆变电路每相的输出端为两组单元的中点处，且输出端与每组单元之间也以耦合或非耦合电感L2连接。
见图3-1，电流经IGBT2从A流向B，采用半桥式逆变电路的功率单元输出电平“0”。
见图3-2，电流经续流二极管D2从B流向A，采用半桥式逆变电路的功率单元输出电平“0”。
见图3-3，电流经续流二极管D1，再通过直流侧电容C，从A流向B，采用半桥式逆变电路的功率单元输出电平“1”。
见图3-4，电流经IGBT1，再通过直流侧电容C，从B流向A，采用半桥式逆变电路的功率单元输出电平“1”。
见图4-1，电流经IGBT2、直流侧电容C、IGBT3，从B流向A，或电流经续流二极管D3、直流侧电容C、续流二极管D2，从A流向B，此时采用H桥式逆变电路的功率单元输出电平“1”。
见图4-2，电流经续流二极管D1、IGBT3，从B流向A，或电流经续流二极管D3、IGBT1，从A流向B，此时采用H桥式逆变电路的功率单元输出电平“0”。
见图4-3，电流经IGBT2、续流二极管D4，从B流向A，或电流经IGBT4、续流二极管D2，从A流向B，此时采用H桥式逆变电路的功率单元输出电平“0”。
见图4-4，电流经续流二极管D1、直流侧电容C、续流二极管D4，从B流向A，或电流经IGBT4、直流侧电容C、IGBT1，从A流向B，此时采用H桥式逆变电路的功率单元输出电平“-1”。
高压电网直接经过高压充电电路和耦合或非耦合电感进入高压变频器整流电路；由多个功率单元组成一个三相可控整流***，恒定每个功率单元的电容电压；高压变频器输出端接入耦合电感或非耦合电感，使输出波形更加稳定平滑；每个功率单元逆变电路，采用半桥式或H桥式均可满足PWM波形生成的需求；整流电路和逆变电路所采用的功率单元结构完全一致，可相互调用。
Claims (5)
1.一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构，其特征在于，包括高压充电电路、电感、整流电路、逆变电路，高压电网直接经过高压充电电路、耦合或非耦合电感后进入高压变频器整流电路，整流电路是由多个整流单元组成的可控整流***，经整流后的直流电压为逆变电路供电，逆变输出端接入耦合或非耦合电感；所述的整流电路及逆变电路由功率单元串联组成。
2.根据权利要求1所述的一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构，其特征在于，所述的整流电路、逆变电路的功率单元为两个IGBT开关器件组成的半桥结构。
3.根据权利要求1所述的一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构，其特征在于，所述的整流电路、逆变电路的功率单元为四个IGBT开关器件组成的H桥结构。
4.根据权利要求2或3所述的一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构，其特征在于，所述的整流电路与逆变电路采用的功率单元结构相同，可相互替代。
5.根据权利要求2或3所述的一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构，其特征在于，整流电路与逆变电路均为三相，每相由偶数n个功率单元串联而成，分为上下两组，每组的功率单元个数为n/2个，整流电路每相的输入端为两组单元的中点处，且输入端与每组单元之间以耦合或非耦合电感连接；逆变电路每相的输出端为两组单元的中点处，且输出端与每组单元之间也以耦合或非耦合电感连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010202680280U CN201774460U (zh) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | 一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010202680280U CN201774460U (zh) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | 一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201774460U true CN201774460U (zh) | 2011-03-23 |
Family
ID=43754298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010202680280U Expired - Fee Related CN201774460U (zh) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | 一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201774460U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102013813A (zh) * | 2010-07-22 | 2011-04-13 | 荣信电力电子股份有限公司 | 一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 |
| CN112838769A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-05-25 | 中国矿业大学(北京) | 一种无变压器隔离的星接中高压变频调速***及控制方法 |
-
2010
- 2010-07-22 CN CN2010202680280U patent/CN201774460U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102013813A (zh) * | 2010-07-22 | 2011-04-13 | 荣信电力电子股份有限公司 | 一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 |
| WO2012010067A1 (zh) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | 荣信电力电子股份有限公司 | 一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 |
| CN112838769A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-05-25 | 中国矿业大学(北京) | 一种无变压器隔离的星接中高压变频调速***及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102013813A (zh) | 一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 | |
| CN107204626B (zh) | 一种lcc-mmc交错混合双极直流输电*** | |
| CN201774458U (zh) | 基于mmc无变压器的四象限高压变频电源拓扑结构 | |
| CN102055347A (zh) | 基于mmc无变压器的四象限高压变频电源拓扑结构 | |
| CN202444440U (zh) | 一种无桥逆变电路与太阳能无桥逆变器 | |
| CN103129564B (zh) | 电力机车牵引*** | |
| CN103001573A (zh) | 中压变频驱动*** | |
| CN102263414A (zh) | 电能变换装置与*** | |
| CN102013814A (zh) | 一种无变压器的单象限高压变频器拓扑结构 | |
| WO2012010053A1 (zh) | 基于模块化多电平逆变器（mmc）的无变压器静止同步补偿器（statc0m）拓扑结构 | |
| CN104638940A (zh) | 基于级联模块化多电平的电力电子变压器 | |
| CN101645646A (zh) | 一种可变电压等级恒功率输出的变流器实现方法 | |
| CN104601003A (zh) | 一种基于模块化多电平变换器的电力电子变压器 | |
| CN201956961U (zh) | 基于功率单元级联型高压变频器的能量回馈装置 | |
| CN102185480A (zh) | 一种双向隔离直流变换器 | |
| CN202406038U (zh) | 双管并联单元风电变流器igbt模块 | |
| CN204046460U (zh) | 一种新型的模块化多电平换流器子模块拓扑 | |
| CN104022635A (zh) | 电力负载的驱动电路 | |
| CN201774460U (zh) | 一种无变压器的四象限高压变频器拓扑结构 | |
| CN102568799A (zh) | 移相变压器以及带有该移相变压器的电能传输装置 | |
| WO2012010066A1 (zh) | 一种无变压器的高压直流输电拓扑结构 | |
| CN201332382Y (zh) | 背靠背式单元串联多电平结构高压变频器 | |
| CN201414072Y (zh) | 一种可变电压等级恒功率输出的变流器 | |
| CN204190425U (zh) | 一种电动汽车充电站***主接线*** | |
| CN204131408U (zh) | 一种基于多绕组变压器耦合的mmc型直流变压器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110323 Termination date: 20130722 |