1、中國電力電子產業(yè)網變頻器與傳動：了解高壓變頻器的原理及應用2014年07月21日15:44來源：中國電力電子產業(yè)網 微博 博客 微信 我有話說(10086人參與)【中國電力電子產業(yè)網】變頻器與傳動：了解高壓變頻器的原理及應用高壓大功率電動機做為工業(yè)生產中的常用設備，還具有很大的節(jié)能潛力，我們有必要大力發(fā)展高壓大功率變頻調速技術，以滿足這樣的需要，這就必須了解高壓變頻器的原理及應用。目前，隨著現代電力電子技術和微電子技術的迅猛發(fā)展，高壓大功率變頻調速裝置不斷地成熟起來，原來一直難于解決的高壓問題，近年來通過器件串聯(lián)或單元串聯(lián)得到了很好的解決。其應用領域和范圍也越來越為廣范，這為工礦企業(yè)高效、合理

2、地利用能源(尤其是電能)提供了技術先決條件。幾種常用高壓變頻器的主電路分析(1)單元串聯(lián)多重化電壓源型高壓變頻器單元串聯(lián)多重化電壓源型高壓變頻器利用低壓單相變頻器串聯(lián)，彌補功率器件IGBT的耐壓能力的不足。所謂多重化，就是每相由幾個低壓功率單元串聯(lián)組成，各功率單元由一個多繞組的移相隔離變壓器供電，用高速微處理器實現控制和以光導纖維隔離驅動。但其存在以下缺點：a)使用的功率單元及功率器件數量太多，6kV系統(tǒng)要使用150只功率器件(90只二極管，60只IGBT)，裝 置的體積太大，重量大，安裝位置和基建投資成問題;b)所需高壓電纜太多，系統(tǒng)的內阻無形中增大，接線太多，故障點相應的增多;c)一個單元

3、損壞時，單元可旁路，但此時輸出電壓不平衡中心點的電壓是浮動的，造成電壓、電流不平衡，從而諧波也相應的增大，勉強運行時終 究會導致電動機的損壞;d)輸出電壓波形在額定負載時尚好，低于25Hz以下畸變突出;d)輸出電壓波 形在額定負載時尚好，低于25Hz以下畸變突出;e)由于系統(tǒng)中存在著變壓器，系統(tǒng)效率再提高不容易實現;移相變壓器中，6kV 三相6繞組3(10kV時需12繞組3)延邊三角形接法，在三相電壓不平衡(實際上三相電壓是不可能絕對平衡的)時，產生的內部環(huán)流，必將引起內阻的 增加和電流的損耗，也相應的就造成了變壓器的銅損增大。此時，再加上變壓器的鐵芯的固有損耗，變壓器的效率就會降低，也就影響

4、了整個高壓變頻器的效率。這 種情況在越低于額定負荷運行時，越是顯著。10kV時，變壓器有近400個接頭、近百根電纜。在額定負荷時效率可達96%，但在輕負荷時，效率低于90%。(2)中性點鉗位三電平PWM變頻器該系列變頻器采用傳統(tǒng)的電壓型變頻器結構。中性點鉗位三電平PWM變頻器的逆變部 分采用傳統(tǒng)的三電平方式，所以輸出波形中會不可避免地產生比較大的諧波分量，這是三電平逆變方式所固有的。因此在變頻器的輸出側必須配置輸出LC濾波器才 能用于普通的鼠籠型電機。同樣由于諧波的原因，電動機的功率因數和效率、甚至壽命都會受到一定的影響，只有在額定工況點才能達到最佳的工作狀態(tài)，但隨著轉速的下降，功率因數和效率

5、都會相應降低。多電平+多重化高壓變頻器。多電平+多重化高壓變頻器的本意是想解決高壓IGBT的耐壓有限的問題，但此種方式，不僅增加了系統(tǒng)的復雜性，而且降低了多重化冗余性能好和三電平結構簡單的優(yōu)點。因此此類變頻器實際上并不可取。此類型變頻器的性能價格優(yōu)勢并不大，與其同時采用多電平和多重化兩種技術，還不如采用前面提到的高壓IGBT的多重化變頻器或者三電平變頻器。(3)電流源型高壓變頻器功率器件直接串聯(lián)的電流源型高壓變頻器是在線路中串聯(lián)大電感，再將SCR(或GTO、 SGCT等)開關速度較慢的功率器件直接串聯(lián)而構成的。這種方式雖然使用功率器件少、易于控制電流，但是沒有真正解決高壓功率器 件的串聯(lián)問題。

6、因為即使功率器件出現故障，由于大電感的限流作用，di/dt受到限制，功率器件雖不易損壞，但帶來的問題是對電網污染嚴重、功率因數低。并且電流源型高壓變頻器對電網電壓及電機負載的變化敏感，無法做成真正的通用型產品。電流源型高壓變頻器是最早的產品，但凡是電壓型變頻器到達的地方，它都被迫退出，因為在經濟上、技術上，它都明顯處于劣勢。當前位置：中國電力電子產業(yè)網 變頻器與傳動 進入【中國電力電子產業(yè)網】討論原文標題：變頻器與傳動：了解高壓變頻器的原理及應用本文來源：中國電力電子產業(yè)網中國電力電子產業(yè)網聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電力電子產業(yè)網無關。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內容未經本站證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。此消息系轉載自中國電力電子產業(yè)網合作媒體