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一种用IGCT实现高压大功率变频器的方法

1引言

 目前，高压大功率变频器是一个十分重要的应用领域。而基于igbt的变频器其

功率等级最大多在5000kw左右，功率在10000kw及以上的高压变频器用igbt就难以

实现。目前，abb等国际大公司均推出了基于igct的三电平变频器。但在高压大功率应

用条件下，三电平技术的可靠性在国内还有待于提高。此外，高压大功率变频器的性

能试验也是一个难题。本文主要介绍采用igct组成的大功率变频器和试验方法，仅供

参考和借鉴。

 2构成原理

 2.16kv变频器

 具体的工作过程是：以6kv变频器为例，见图1。电网电压经过移相变压器降为

1750v，经整流桥d整流，然后进入由电容器cc、cd、电感lc、电阻rc、二极管ds组

成的缓冲电路，然后电信号输入由igct逆变桥组成的两电平功率单元，每相由两个igct

功率单元进行串联组成，形成交流电压，然后高压输出给电机。

 每个两电平功率单元由整流桥、稳压电路、igct逆变桥组成，稳压电路接入igct

逆变桥输入端，电阻rc与二极管ds串联，两端与电感lc并联，在电阻rc与二极管ds

之间接有电容器cc，电容器cc另一端接电容器cd；电容器cd另端接电感lc与电阻rc

的输入端。igct逆变桥由四个由igct器件与二极管dr组成的反并联单元构成。

 对于6kv变频器，移相变压器二次侧电压1750v，功率单元直流侧电压2500v，

每相2个功率单元串联，功率部分只需6个功率单元。移相变压器共6个副边绕组。

 这样，每个功率单元输出的最高电压为1750v，2个功率单元串联就能够输出

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3500v，正好对应于6kv系统的相电压。

 对4500v/4000a的igct而言，其长期工作电流有效值可达1500a。所以，变频器

的容量为

 s=1.732乘以6000乘以1500=15000kva

 考虑到电机的功率因数，此种变频器可以轻松驱动12000kw的电机。

 2.210kv变频器

 见图2。对于10kv变频器，移相变压器二次侧电压1900v，功率单元直流侧电

压2700v，每相3个功率单元串联，功率部分只需9个功率单元。移相变压器共9个副

边绕组。

 这样，每个功率单元输出的最高电压为1900v，3个功率单元串联就能够输出

5700v，正好对应于10kv系统的相电压。

 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

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