近年来随着电气传动技术的发展,大功率中压变频器已成为交流调速研究的热点之一。采用中压变频器实现中压电机的无级调速,可以有效地节约能源,提高产品的产量和质量,大幅降低生产成本,其市场潜力巨大,应用前景广阔。 本文从现有的中压变频器主回路拓扑入手,对6kV/400kW等级的单元串联型中压大功率变频器进行了详细的分析和阐述。 首先在理论上分析了单元串联载波移相式PWM调制的机理,使用基于MATLAB6.5的Simulink软件进行建模与仿真研究。并在仿真结果的基础之上将一种高性能的V/f控制方案引入了中压变频系统。通过矢量补偿定子压降、转差补偿及对电机电流的限制控制,实现了具有良好低频性能和防“跳闸”等功能的V/f控制方案。 同时,本文将Siemens公司通用变频器的时隙、连接子的概念运用到中压变频器领域,增加了系统的可变性,自由性和方便性,针对实际应用要求设计具有系统组态功能的模块化软件。本论文着重对控制软件的几个重要功能进行了分析讨论,这些重要功能模块有:控制字和状态字、顺序控制、V/f曲线、瞬时停电再启动、通讯功能和工艺调节器等。另外,本文还提出了一种基于电压补偿的输出自动稳压算法。 中压变频器在实验室设计模型为一台6kV/22kW装置,实际设计为6kV/400kW的变频装置。本文还给出了实验室调试结果及分析数据,由实验结果表明,该中压变频器能够安全、稳定地运行。同时装置输入、输出谐波分量很低,抗干扰能力达到4级抗干扰等级。