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变频节能技术--双PWM变换器

 

       双PWM变换器采用PWM整流环节取代传统的不可控整流方式,与PWM逆变环节共同构成交直交变频器。由于在两次变换过程中均采用了脉宽调制(PWM)技术,因此称为双PWM变换器。其主电路拓扑结构和样机系统分别如图10和11所示。

 


图10 双PWM变换器主电路拓扑结构图

 

图11 双PWM变换器样机系统

 

(1)基本原理
       双PWM变换器的整流电路通过交流电抗器与电网联结,通过对整流电路进行PWM控制,能够使输入电流为正弦波,并与电网电压同相位,同时中间直流侧电压可以调节。当负载为电动机时,电动机可以工作在电动运行状态,也可以工作在再生制动状态;通过改变交流侧输出电压的相序可以使电动机正转和反正,即实现电动机的四象限运行。
(2)技术优点
       双PWM变换器相对于其他通用变频器具有如下优点:
       1)电网侧输入电流为正弦波;
       2)电网侧功率因数可控,可以做到单位功率因数1;
       3)电能可以双向流动;
       4)动态响应快。
       因此,双PWM变换器能够有效地改善交流调速系统的运行效率,极大地节约了能源。而且能在负载制动时将能量直接回馈给电网,实现真正高性能的、高效的电机调速系统的节能和“绿色环保”的高度结合。
(3)适用场合
       随着上述技术的不断发展,双PWM变换器的优势越来越明显,其巨大潜力正在受到越来越多的重视,应用也越来越广泛。因此双PWM变换器现在主要用于以下几个方面:
       1)四象限交流电机调速系统,如牵引、矿井等需要频繁四象限运行的场合。
       2)作为统一潮流控制器,即柔性交流输电系统(FACTS)技术中最引人注目、最有应用前景的一种电力补偿装置。
       3)风力发电并网系统,将永磁同步电机或者双馈电机的电能输送到电网上。
       可以预见,双PWM变换器必将在现代工业领域发挥重要作用。