基于电力电子变压器隔离变压的复合矿用变频器
2021-11-05张桂林王毅颖刘建功陈龙飞刘文壮
张桂林, 王毅颖, 刘建功, 陈龙飞, 刘文壮
(1.河北工程大学 机械与装备工程学院, 河北 邯郸 056000;2.河北省煤炭生态保护开采产业技术研究院, 河北 邯郸 056000)
0 引言
近年来,交流变频技术在煤矿机电控制领域得到了推广应用,大量矿用变频器被用于电动机变频调速[1-2]。动力总线的高压电经过多级工频变压器降压后输入到对应电压等级的变频器,变频器将工频电变换成电动机实际工况所需频率,滤波后经过长电缆传输驱动电动机进行调速[3-5]。工频变压器和变频器体积庞大,变频器一般需专门放置在巷道或者硐室中,使井下工作空间更加狭窄。
电力电子变压器一般是指通过电力电子技术及高频变压器实现的具有但不限于传统工频变压器功能的新型电力电子设备[6-8]。若用电力电子变压器代替工频变压器,并将其与变频器融为一体,在变压的同时变频输出,可有效减小变压器和变频器整体的体积和质量,提高功率密度和工作效率。
在变频调速控制算法方面,空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)算法具有直流母线电压利用率高、输出电压谐波含量少等优点,是当前电动机变频调速控制的主流算法。针对传统的煤矿井下矿用变频器SVPWM算法计算复杂、输出的三相交流电压谐波含量较高的缺点,文献[9-10]提出了基于60°坐标系的矿用变频器SVPWM算法及其改进算法,通过分解或转换坐标系一定程度上减少了运算量。文献[11-12]提出了一种基于120°坐标系的新型SVPWM算法,该算法摆脱了复杂的坐标变换及运算过程,有效地简化了SVPWM算法的结构,缩短了算法程序的执行时间,提升了算法的运行效率,进而可提高矿用变频器工作效率。……
