多路并聯(lián)高效節(jié)能的高壓大功率斬波調(diào)速系統(tǒng)

苑亞敏，常喜茂，周玉星，姜東海，馬 玥

(1.保定華仿科技股份有限公司，河北保定071051；2.華北電力大學(xué) 產(chǎn)業(yè)管理處，河北保定071003；3.國網(wǎng)河北省電力公司 培訓(xùn)中心，河北保定071000)

多路并聯(lián)高效節(jié)能的高壓大功率斬波調(diào)速系統(tǒng)

苑亞敏1,2，常喜茂1,2，周玉星1，姜東海1，馬 玥3

(1.保定華仿科技股份有限公司，河北保定071051；2.華北電力大學(xué) 產(chǎn)業(yè)管理處，河北保定071003；3.國網(wǎng)河北省電力公司 培訓(xùn)中心，河北保定071000)

超大功率電機斬波串級調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能空間遠大于小功率電機，但目前鮮有研究，主要是因為單個IGBT構(gòu)成的斬波器不能解決超大功率電機轉(zhuǎn)子電壓高且電流過大問題。針對性提出多路斬波并聯(lián)電路拓撲結(jié)構(gòu)，基于狀態(tài)空間平均法對主回路進行分析，建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。采用疊層母排結(jié)構(gòu)，利用每個斬波器的電抗器自動均流，實現(xiàn)5 400 kW多路并聯(lián)調(diào)速系統(tǒng)，突破了單路斬波器小電流瓶頸。實驗數(shù)據(jù)表明各斬波支路電流均衡，總和為母線電流值，設(shè)備運行穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯，經(jīng)濟和社會效益突出。

多路并聯(lián)；狀態(tài)空間平均法；斬波串級調(diào)速；疊層母排；

0 引言

在當(dāng)前節(jié)能減排的嚴峻形勢下，節(jié)能調(diào)速是大型高壓電機應(yīng)用中的迫切需求，斬波串級調(diào)速系統(tǒng)[1-4](相對于變頻調(diào)速)具有變流功率小、運行條件寬松、成本低等優(yōu)點，非常適用于在高壓大功率風(fēng)機、水泵等設(shè)備的節(jié)能降耗應(yīng)用上。目前在國內(nèi)的許多工業(yè)現(xiàn)場都得到了廣泛的應(yīng)用，大多都是幾百千瓦到一兩千瓦中小型功率電機，轉(zhuǎn)子電壓也僅在幾百伏至一千伏左右，其系統(tǒng)采用直流斬波回路PWM數(shù)字控制方式，將最小逆變角固定，有效降低了逆變顛覆故障，使得系統(tǒng)更加安全可靠，而且在功率因數(shù)提升、諧波抑制等方面有所提高。……