浅谈大功率同步电机三电平变频天津同步电机调速系统单绕组和双绕组同步电机价格相当。对电控系统？来说，双绕组电控系统价格要高于单绕组电控系统约30%，但是双绕组同步电机电控系统是每个绕组配置一台变频器，当一台变频器回路出现故障时（例如高压柜、变压器、变频器：等），当可！实现半；速全载、运行。 三电平结构可大大减轻du/dt 对功率器件和电机绝缘的影响，降低功率设备的EMI水平，减小”系统损耗。同时背靠、背；拓扑“利于功率：系统、结构化；设计，利于维护，使系统可靠性”大”大增强。 （2）直流系统在低速时，不可避免的要受电流纹波的影响（3。3ms），低速精度；会有影响；而同步机；变频系统！低速控。制精度要好于、直流电机，可实现、零速时全负！载。 三电平高压变频器中同时应用SVPWM和SHEPWM，即低频时采用异步SVPWM，高频时采用SHEP。WM，避免了高频时SVPWM谐波特性变差和SHEPWM在低频时存储量大的缺点，充分发挥“了二者！的优点，得到较、好的输，出波形。混合调？制的？难点在于？衔接：问题，文中？分析了，影响二者之间平滑切换的、原因并提，出了具体的解决方法，保证了。切换过程中电压和电流没有跳，变。采用PSIM软件对三电平SVPWM和SHEPWM进行了仿真研究，并在实际三电平变频器控制平台上进行了实验。在电力系统、轧钢、造纸、煤炭等；领域；对设；备可靠性、**性要求很高的应用。场合，采用三：电平变频调速系统天津稀土永磁同步电机，不但能降；低能耗，提高。生产效率。此变频调速。系统结。构简单，体积小。与两电”平相比，采用”同样电、压等级，器件可？以实现”2倍的电？压输”出。降低电机的共模电压，降低对电网的“共模干“扰。能方便实现“能量的双向流动，电机的。四象限；运行。与两电平相比，输出du/dt减小一半，相电压输出电平数增加，输出谐波减小。 （1）同直流系；统相比，同步机变频系统具有更好的转矩响；应，直流系统功率器、件是晶闸“管，控制。周期是3。3ms，而同步机变频系统！使用的是：IGBT，控制频？率一般是2KH“Z，根本不是；一个数量级的。 目前交流电机？的调速技术已经非常成熟，同步机变频调试系统采用矢量控制技术，或称磁场定向控制技术，通过坐标变换，把交流电机的定子电流分解成转矩分量和励磁分量，用来分别控制电机的转矩和磁通，就可以获得和直；流电机相仿的高动态性能。 “三电平，控制”，既继承了“二电平控：制”的优点，又解决了“原，来“二电平控？制”的缺点和，不足，但是，三电？平变频”器涉及到“一“个中心点接地、的问题，由于现在我们国家”煤矿井下的供电系统，规定中“心点不接地，为此目前所研发的三电平。变频器能否应用到井下，便是一个急需解决；的问题。 晶”闸管！装置基本上相对于一个感性负、载，随着！控制角的改变，其功率、因数也。发生变化。运行期间：一般在0。02-0。7之间，即起！动阶段功率因、数”很低，等速段功率因数较高，需要进行无功补偿。而且直流系统启动无功冲击大，引起电网电压发生波动，尤其对矿井提升机这类短时重复工作制的负荷，电压波动问题更加突？出。 随着科技的不断进步，电子产业更新换代频率越来越高，在大功率调速？传动领域已出现交流传动取代直流传动的趋势。对于大容量生产机械，如轧钢机、矿井：提升机、船舶推进！以及”牵引传动，交流变频？同步电。机调，速传动不仅具有与直流传动同样优越的调速性能，还具有过载能力大、效率高、体积小、重量轻、转动：惯量小、维护简单和可靠”性！高，等优点。同步电，机与：异步。电机变频调速相比较，又具有功率因数高、变频器容。量小、弱磁区转矩特性好等特点。由于交流变频同步电。机”调速传动具有上；述优点，国内外工业界在大容量调速传动中已陆续采用并推广！这一技术。 内容主要包括以下内容：变压器、高压柜、低压天津同步电机配电系统、PLC控制系“统、全数字同步机调速调节系统（包括定子变流柜；励磁整流柜；同步机交流系统调节柜）、操作台及上位机监”控系统、其它部分外围设备，系统总图如下。 而同步电机变频系统，采用了先进的SVPWM控制技术，抑制了谐”波，系统谐波含量极小。满足国际和国内，标准，不需要增加治理装置。 三电平变频调速系统基于数字化、自动化、网络？化和信息化，等先进技：术，采用“交流同步变频电机+双三电平：变频：器+全数字D”SP调节控制+多P？LC网络控制+上位机诊断与监控+局域网信息互联”的控？制模式，与其他一般型；设备配套、使用，完成大功率电力拖动系统调速控制。 定子变流采用背靠背双三电平结构，网侧为三电平全控整流系统，主要作，用为直流、电压调节，和网侧。功率因数控制，阀侧为三电平逆变系！统，主要完成“速度！闭环、天津同步电机转矩控制、电流控制、功率因数“调节：等功能，中间：为大容量电容？器，主要起到滤波和无功缓冲作用。 由于晶闸管变流器采用相切控制方式调节直流电压或电流，使电网正，弦波。型受到切割，并由此产生谐波电流，致使电网电压波形畸。变。危害是使设？备发热，力矩不稳，甚至损坏。 （3）基于电。机的原因，由于同：步机”没有换向火花对过载：能力的限制，同步机变频系统过载能力也大于直流电控系统。电控系统的过载能力只与功率器件有关系。 而采用全控整流变换器进行网侧接口的三电平交直交变换器 可实现功率因数为0。98以上，在轻”载时还：可对其他；无功需求进行补偿，其网侧谐波含量可在不增加滤波器的前提下符合国际标准。
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