2836.Труды IX Международной (XX Всероссийской) конференции по автоматизирова
..pdfНа первом этапе можно использовать вместо трех- |
|
фазных выпрямителей в H-мостах однофазные выпря- |
|
мители. В этом случае в три раза уменьшается количе- |
|
ство вторичных обмоток. Следующий этап – вместо |
|
неуправляемых использование активных выпрямите- |
|
лей, формирующих синусоидальный входной ток. Это |
|
позволит не прибегать к сдвигу фазы напряжений вто- |
|
ричных обмоток, что дополнительно облегчит изготов- |
|
ление трансформатора. Дальнейший шаг: силовую |
|
схему H-моста, которая формирует три уровня напря- |
|
жения на выходе, заменить на схему с фиксированной |
|
нейтралью (NPC), которая формирует пять уровней |
|
линейного напряжения. В этом случае можно умень- |
|
шить количество вторичных обмоток в 1,5–2 раза при |
|
использовании полупроводниковых приборов анало- |
|
гичного класса. |
|
По такому пути, в частности, пошла фирма Toshiba |
|
с высоковольтным преобразователем частоты TMdrive- |
|
MVe2 (рис. 2). Недостатком этого варианта развития |
|
является то, что мы хоть и упрощаем трансформатор, |
|
но все же он остается достаточно сложным для изго- |
|
товления и его наличие остается обязательным для ка- |
|
ждого ПЧ. |
|
Альтернативным способом улучшения свойств вы- |
|
соковольтного ПЧ является разделение инверторной |
Рис. 3. ПЧ по схеме M2C |
и выпрямительной частей ПЧ. Это позволит, благодаря |
|
возможности применения стандартных схем выпрямле- |
На сегодняшний день наибольшее распространение |
ния (до 18- и 24-пульсных), радикально упростить изго- |
получили две различные силовые схемы ПЧ, позво- |
товление трансформатора, а в случае использования |
ляющие использовать общее звено постоянного тока. |
активных схем выпрямления – полностью отказаться от |
Первый вариант предполагает построение силовой час- |
силового трансформатора, заменив его на входной |
ти на основе субмодульных блоков (рис. 4) по схеме |
фильтр. Немаловажным фактором также будет являться |
Modular Multilevel Converter (M2C). Его предлагает |
то, что в подобных схемах, при использовании общего |
фирма Siemens c высоковольтным ПЧ cерии SINAMIC. |
для выходных фаз ПЧ звена постоянного тока, возмож- |
Выпрямительная часть ПЧ может быть собрана либо на |
но физически разнести на расстояние выпрямительную |
неуправляемых диодах (DFE – Diod Front End), либо на |
и инверторную части. Для связи между ними будет не- |
управляемых субмодулях M2C, в этом варианте воз- |
обходимо лишь два либо три (для схем NPC) высоко- |
можно использование ПЧ без трансформатора. Инвер- |
вольтных силовых кабеля. Данное обстоятельство, во- |
тор может быть изготовлен также на субмодулях или по |
первых, предлагает более гибкие решения для разме- |
схеме с фиксированной нейтралью (NPC). |
щения оборудования на объектах заказчика; во-вторых, |
|
делает возможным использование одной схемы вы- |
|
прямления для нескольких, менее мощных инверторов |
|
(рис. 3) [2]. |
|
Рис. 2. ПЧ TMdrive-MVe2 |
Рис. 4. Варианты конфигурации ПЧ Sinamics SM150 |
____________________________________________________________________________________________________________________________
IX Международная (XX Всероссийская) конференция по автоматизированному электроприводу АЭП-2016
- 281 -