『变频器与传动』：了解高压变频器的原理及应用.doc

《『变频器与传动』：了解高压变频器的原理及应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中国电力电子产业网『变频器与传动』：了解高压变频器的原理及应用2014年07月21日15:44来源：中国电力电子产业网微博博客微信我有话说(10086人参与)【中国电力电子产业网】『变频器与传动』：了解高压变频器的原理及应用高压大功率电动机做为工业生产中的常用设备，还具有很大的节能潜力，我们有必要大力发展高压大功率变频调速技术，以满足这样的需要，这就必须了解高压变频器的原理及应用。　　目前，随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决

2、。其应用领域和范围也越来越为广范，这为工矿企业高效、合理地利用能源(尤其是电能)提供了技术先决条件。　　几种常用高压变频器的主电路分析　　(1)单元串联多重化电压源型高压变频器　　单元串联多重化电压源型高压变频器利用低压单相变频器串联，弥补功率器件IGBT的耐压能力的不足。所谓多重化，就是每相由几个低压功率单元串联组成，各功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器供电，用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。但其存在以下缺点：　　a)使用的功率单元及功率器件数量太多，6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管，60只IGBT)，装置的体积太

3、大，重量大，安装位置和基建投资成问题;　　b)所需高压电缆太多，系统的内阻无形中增大，接线太多，故障点相应的增多;　　c)一个单元损坏时，单元可旁路，但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的，造成电压、电流不平衡，从而谐波也相应的增大，勉强运行时终究会导致电动机的损坏;　　d)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出;　　d)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出;　　e)由于系统中存在着变压器，系统效率再提高不容易实现;移相变压器中，6kV三相6绕组×3(10kV时需12绕组×3)延边三角形接法，在三相电压不平

4、衡(实际上三相电压是不可能绝对平衡的)时，产生的内部环流，必将引起内阻的增加和电流的损耗，也相应的就造成了变压器的铜损增大。此时，再加上变压器的铁芯的固有损耗，变压器的效率就会降低，也就影响了整个高压变频器的效率。这种情况在越低于额定负荷运行时，越是显著。10kV时，变压器有近400个接头、近百根电缆。在额定负荷时效率可达96%，但在轻负荷时，效率低于90%。　　(2)中性点钳位三电平PWM变频器　　该系列变频器采用传统的电压型变频器结构。中性点钳位三电平PWM变频器的逆变部分采用传统的三电平方式，所以输出波形中会不可避免地产生比较大的谐波分

5、量，这是三电平逆变方式所固有的。因此在变频器的输出侧必须配置输出LC滤波器才能用于普通的鼠笼型电机。同样由于谐波的原因，电动机的功率因数和效率、甚至寿命都会受到一定的影响，只有在额定工况点才能达到最佳的工作状态，但随着转速的下降，功率因数和效率都会相应降低。　　多电平+多重化高压变频器。多电平+多重化高压变频器的本意是想解决高压IGBT的耐压有限的问题，但此种方式，不仅增加了系统的复杂性，而且降低了多重化冗余性能好和三电平结构简单的优点。因此此类变频器实际上并不可取。　　此类型变频器的性能价格优势并不大，与其同时采用多电平和多重化两种技术，还

6、不如采用前面提到的高压IGBT的多重化变频器或者三电平变频器。　　(3)电流源型高压变频器　　功率器件直接串联的电流源型高压变频器是在线路中串联大电感，再将SCR(或GTO、SGCT等)开关速度较慢的功率器件直接串联而构成的。　　这种方式虽然使用功率器件少、易于控制电流，但是没有真正解决高压功率器件的串联问题。因为即使功率器件出现故障，由于大电感的限流作用，di/dt受到限制，功率器件虽不易损坏，但带来的问题是对电网污染严重、功率因数低。并且电流源型高压变频器对电网电压及电机负载的变化敏感，无法做成真正的通用型产品。　　电流源型高压变频器是最

7、早的产品，但凡是电压型变频器到达的地方，它都被迫退出，因为在经济上、技术上，它都明显处于劣势。当前位置：中国电力电子产业网>变频器与传动>进入【中国电力电子产业网】讨论原文标题：『变频器与传动』：了解高压变频器的原理及应用本文来源：中国电力电子产业网中国电力电子产业网声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电力电子产业网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。此消息系转载自中国电力电子产业网合作媒体，中国电力电子产业

8、网登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考，不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。资料来源：互联网[责任编辑:忧郁威廉