[实用新型]三电平防爆变频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及变频器领域，更具体地说，涉及一种三电平防爆变频器。 

背景技术

变频器是一种使电动机变速运行进而达到节能效果的设备，习惯上把额定电压在3kV到10kV之间的电动机称为高压电机，因此一般把控制运行电压为3kV至10kV的电动机的变频器称为高压变频器。与低压变频器相比，高压变频器适用于大功率风电、水泵的变频调速，可以收到显著的节能效果。 

目前的高压防爆变频器可采用以下方式实现： 

（1）12脉波整流方案，如图1所示。该方案中的高压变频器由三绕组变压器11、双路全桥整流器12和三相逆变器13等组成。三绕组变压器11将高压电源降为两个较低电压，并分别由两个全桥整流器12整流后送到三相逆变器13。然而，采用该方案的高压变频器需使用到输入降压变压器，其体积大，成本高。 

（2）单元级联型方案，如图2所示。该方案中的高压变频器由移相变压器21和多个低压功率单元22组成，每相多个低压功率单元22串联起来形成高压输出，而前端则需多绕组的移相变压器。该方案的优点是输出电压谐波小，但由于其有多个低压功率单元22和移相变压器21，使得体积较大，且变压器副边接线较多，不适于防爆变频器应用。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述12脉冲波整流方案和单元级联方案的高压变频器体积大、成本高的问题，提供一种三电平防爆变频器。 

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种三电平防爆变频 器，包括用于将高压交流电整流成脉动的直流电的高压整流单元、用于将脉动的直流电转化为平滑的直流电的直流滤波单元以及将直流电转变为预定频率和电压的交流电的三相三电平逆变单元，其中：所述高压整流单元通过两路电流输出连接直流滤波单元；所述直流滤波单元通过三路直流输出连接三相三电平逆变单元；所述三相三电平逆变单元具有三个交流输出端子。 

在本实用新型所述的三电平防爆变频器中，所述变频器还包括用于对输入的三相交流电进行滤波的输入交流滤波单元，该输入交流滤波单元的输出端连接到高压整流单元的输入端。 

在本实用新型所述的三电平防爆变频器中，所述三相三电平逆变单元包括三个相同的电压转换电路且该三个电压转换电路分别连接在正直流母线、负直流母线以及中点电平直流母线之间，所述正直流母线、负直流母线以及中点电平直流母线各连接直流滤波单元的一路直流输出，其中：每一电压转换电路包括第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件、第一二极管以及第二二极管；所述第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件依次串联连接在正直流母线和负直流母线之间；所述第一二极管和第二二极管串联连接在第三功率器件、第四功率器件的连接点以及第一功率器件、第二功率器件的连接点之间；所述第二功率器件与第三功率器件的连接点连接其中一个交流输出端子；所述第一二极管和第二二极管的连接点连接到中点电平直流母线。 

在本实用新型所述的三电平防爆变频器中，所述中点电平直流母线与正直流母线、负直流母线之间分别连接有一个储能滤波电容。 

在本实用新型所述的三电平防爆变频器中，所述高压整流单元包括由高压大功率二极管构成的六脉冲整流电路。 

本实用新型的三电平防爆变频器具有以下有益效果：通过对输入的高压交流电进行高压整流和直流滤波，无需输入变压器即可输出控制电机运行的交流电，减小了防爆变频器的体积，并降低了成本。本实用新型还通过三电平拓扑结构降低了输出电流的谐波。 

附图说明

图1是现有采用12脉冲波整流的高压变频器的示意图。 

图2是现有单元级联型高压变频器的示意图。 

图3本实用新型三电平防爆变频器实施例的示意图。 

图4为图3中三相三电平逆变单元的电路示意图。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。