[实用新型]宽输入电压范围的变频调速装置

说明书

技术领域

本实用新型属于输入电力电子变流技术领域，涉及一种宽输入电压范围的变频调速装置，采用了三电平中点箝位技术，尤其适用于潜油电泵及大功率风机、水泵负载的调速应用。 

背景技术

潜油电泵作为采油行业的重要设备已经广泛的应用于各大油田。潜油电泵的工作位置位于油井底部，由于各油井井深不同，电缆长度不同，因此长电缆的压降也不同。而为潜油泵供电的变频调速装置位于井口，由于长电缆压降不同，变频装置输出电压需要再较大范围内可调(1100～2500V)。因此变频装置输入电压也需要较宽的范围，才能适应不同井况的需要。通用型变频器输入电压一般为380V、690V等，上下浮动一般不超过20％，不能适应不同井况的需要。 

发明内容

本实用新型所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种宽输入电压范围的变频调速装置，采用三电平中点箝位技术，可适应输入电压范围在700V～2600V的变频调速装置，从而满足潜油电泵在不同井况下的运行要求。 

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的： 

依据本实用新型提供的一种宽输入电压范围的变频调速装置，包括隔离开关QS、熔断器RD、整流器ZL、充电接触器K1、K2、电容器组CF、逆变器INV及电抗器LP，所述的熔断器RD的一端连接到隔离开关QS的下口，另一端连接整流器ZL；充电接触器K1、K2的主触头上口分别接到整流器ZL的正负直流母线上，充电接触器K1、K2的主触头下口分别连接到电容器组CF的正负直流母线上，充电接触器K1、K2的主触头分别并联电阻R1、R2，电容器组CF的三个端子正端子、负端子、零端子分别接到逆变器INV的正、负、零端子上，逆变器INV的输出接电抗器LP，电抗器LP输出端接电机M。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现： 

前述的逆变器INV由三组逆变桥INV1、INV2、INV3组成，每组逆变桥由功率模块IGBT1、功率模块IGBT2和箝位二极管模块SD1组成；功率模块IGBT1与功率模块IGBT2串联，即功率模块IGBT1的发射极与功率模块IGBT2的集电极连接；同时，功率模块IGBT1的集电极与正直流母线连接，功率模块IGBT2的发射极与负直流母线连接；功率模块IGBT1的中点与箝位二极管模块SD1的阳极连接，功率模块IGBT2的中点与箝位二极管模块SD1的阴极连接，箝位二极管模块SD1的中点连接到零直流母线。 

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果： 

由于实用新型采用三电平拓扑结构，形成三电平电压源型逆变器，将设备的耐压等级提高至2600V，同时，该结构也适用于2600V以下的电压，因此基于此项技术的变频调速装置可适应700～2600V电压等级的输入电压，因此同一台设备在不更换元器件的前提下，可以直接应用于井深条件不同的各油井，满足700～2600V电压范围内的交流电压的频率调节。此外，本实用新型为“高-高”变频方案，相对于传统的“高-低-高”方案，省去中间变压器环节，节省了设备占地面积和成本。而且基于三电平结构的逆变装置输出电压谐波含量小(≤5％)，对电缆绝缘损害小，更适合需长距离供电的负载，如潜油泵等。 

本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。 

附图说明

图1是本实用新型的结构原理简图； 

图2是本实用新型的逆变器结构原理简图； 

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。