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链式低压功率组件BR-MB3-20/400

装置简介

BR-MB3-20/400是专为低压小功率的链式结构变流器设计的核心功率单元。每个组件内部含有三个完整的H全桥功率单元,采用一个单元控制板SMC对三个H桥进行控制。组件内部检测各H桥的电容电压,桥臂电流等模拟量及IGBT状态等开关量,一共四路模拟量。SMC通过光纤与阀控VBC进行通信,接收VBC发出的控制命令,上传模拟量及各H桥状态量。

采用本组件可以构建多个全桥或半桥结构的链式级联多电平变流器或MMC变流器,可以应用于低压物理模型、硬件在环实物仿真系统等的搭建。

装置原理

采用本组件搭建STATCOM/SVG示意图见下图1所示。

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图1 基于H桥链式逆变器的STATCOM/SVG主回路电路图

采用本组件搭建SSSC示意图见下图2所示。

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图2 基于H桥链式逆变器的SSSC主回路电路图

 

采用本组件搭建基于MMC拓扑的柔性直流系统见下图3所示。

图片3

图3 基于MMC的真双极柔性直流主回路原理图

技术特点

模块化设计,配置灵活;

半桥/全桥可配置,应用广泛;

外壳全绝缘设计,保证安全;

每个SM桥设置直流充电接口,便于调试测试;

提供全方位技术服务于支持;

另有高性能控制系统配合本模块构成整套系统。

装置构成

BR-MB3-20/400内部电气框图见下图4所示,装置由三个H全桥链式单元串联,包含IGBT驱动、电源、电流电压传感器及单元控制板SMC构成。与外部控制装置采用光纤异步通信方式,配一收一发共两条多模光纤通路,接口为ST形式。

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图4 BR-MB3-20/400功率组件电气框图

 

BR-MB3-20/400内部每个SM子模块电气原理图(FB全桥模式下)见下图5所示。

图片5

图5 SM子模块的结构图(全桥模式)

 

BR-MB3-20/400三维尺寸图见下图6所示,外观见图7所示。

 

图片6

图6 BR-MB3-20/400三维尺寸图

图片7

图7 BR-MB3-20/400外观三维图

技术指标

BR-MB3-20/400主要技术参数如下:

  • 拓扑结构形式:全桥链式(FB/半桥链式(HB)可重构

  • 链节数量:3

  • 单元控制板核心器件:FPGA

  • 工作温度范围:0~40

  • 存储温度范围:-25~55

  • 额定电流:20A

  • 最大长期过流:22A

  • 单桥直流最高电压:400V

  • IGBT型号F4-75R06W1E3

  • IGBT额定电压:600V

  • 直流支撑电容容量:4920uF

  • 直流电容纹波耐受:15A/100Hz@105

  • 全链交流侧输出电压:0~690V

  • 额定开关频率:1kHz

  • 最大开关频率:10kHz(需降额使用)

  • 保护功能:输出过流、SM直流电容过压/欠压保护、IGBT状态监视、过热保护

  • 级壳耐压:2500VRMS/50Hz1min

  • 多模块串联最高输出直流电压:800VDC

  • 多模块串联最高输出交流电压:690VAC