3HNA014468-001冗余逻辑控制系统模块

类目：ABB
型号：3HNA014468-001
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由于电力电子器件的工艺水平并不能很好地解决其功率、电压承受能力与开关频率之间的矛盾，为了研制高频、高压、高性能和低EMI的大功率变流器，必须将高性能电力电子器件、主电路拓扑结构以及变流器所在系统的控制策略进行综合考虑，以找到解决问题的方案。多电平结构成为其中一种具有代表性和较为理想的解决方案［1］。常见的电压型多电平变频器主要有3 种基本拓扑结构，即二极管钳位式、电容跨接式和具有独立直流电源的单元级联式。本次研制的矿用隔爆兼本质安全型高压变电变频器BPBJV-1600/10采用单元级联式，如图1所示。
图1 中，T 为整流移相变压器；A1～A4，B1～B4，C1～C4为复合功率单元；KM1，KM2为输出接触器。整流移相变压器容量选择2 000 kV·A，包含1 个原边绕组、1 个辅助电源1 140 V绕组、24个额定电压为690 V的绕组。复合功率单元为6相输入单相输出，输入线电压为690 V，输出线电压为1 450 V。功率单元A1～A4的输出依次串联连接形成A相，相电压为5 800 V；功率单元B1～B4的输出依次串联连接形成B相，相电压为5 800 V；功率单元C1～C4的输出依次串联连接形成C相，相电压为5 800 V。然后，将A4，B4，C4的L1连接在一起，形成变频的中点，单元A1的L2作为逆变器的A相输出，单元B1的L2作为逆变器的B相输出，单元C1的L2作为逆变器的C相输出，输出线电压为10 kV。通过对KM1和KM2的控制，可使变频器输出具有2 种驱动模式，即1 台变频器驱动1 台电机模式和1 台变频器驱动2 台电机模式。这种结构为高—低—高的功率变换方式，整流移相变压器将输入三相10 kV电压变为多组三相690 V电压，作为功率单元的输入，功率单元逆变出的单相1 450 V电压，分别将每相功率单元输出级联，终使得变频器输出线电压为10 kV，功率单元按照6 相输入线电压为690 V，单相输出为1450 V的变频模块进行设计，采用额定电压为1700 V的器件即可满足设计要求。若不采用多电平结构，则必须采用器件串联结构解决耐压问题，目前单一功率开关器件比如IGBT 模块制造水平为耐压6 500 V，显然单一功率开关器件无法满足直接10 kV电压变换的要求。

图1 主电路拓扑结构图 Fig.1 Diagram of main circuit topology
4 整流移相变压器设计整流移相变压器是变频器的关键器件，通过合理设计整流移相变压器，可解决本项项目需求的变压、消除整流产生的谐波、隔离等问题。此项目中，采用了48 脉波整流，相移角度为7.5°，二次侧设计25 个绕组，其中24 个绕组额定电压为690 V，给12 个功率单元供电，1 个绕组额定电压为1140 V，作为辅助电源。通过分析可知，移相变压器的二次侧相移7.5°后，变压器一次侧电流是具有半波对称性质的奇函数［2］，一次侧电流中的47 次以下谐波被抵消，系统的输入电流谐波大幅减小，且输入电流的基波因数增大，进一步提高了系统功率因数。
5 功率单元功率单元是变频器的核心部件，为了提高功率密度，在功率单元上进行了创新设计，研制了一种基于水冷的复合功率单元，其原理图如图2 所示。图2 中，R1，S1，T1，R2，S2，T2为功率单元的6 相输入端，线电压为690 V，L1和L2为功率单元的输出端，输出电压为1 450 V。通过计算，功率单元的额定输出电流为117 A，额定输出电压为1 450 V，额定容量为162 kV·A。整流桥采用三相全波整流，逆变桥采用IGBT模块，直流电容采用金属薄膜电容器，损耗更小，寿命达100kh。which are suitable for household use; SCSI is generally used for high-end applications such as servers and workstations, with relatively small capacity and expensive price, but it has good performance and high stability.

2. The abbreviation of SSD solid state disk is solid state disk. SSD is composed of control unit and storage unit (flash chip), also known as flash drive.

3. Advantages of SSD hard disk <1> fast read and write speed: from the i/o performance index IOPs (i.e. how many IO actions per second), SSD can reach 50~1000 times that of hard disk< 2> Quiet and low calorific value: SSD hard disk uses flash memory chip technology, without the physical rotation of disk and the movement of head arm, so it is quieter and has lower calorific value. Therefore, for notebook computers, the standby time is longer. Solid state disk, wide temperature hard disk, high-speed hard disk, electronic hard disk, data memory card, industrial SSD solid state disk pci/pci-e serial card solutionFor pci/pci-e serial port card oem/odm customers, we can currently provide product nesting solutions for you to use. It supports PCI Express specification