高壓變頻器是利用,電力半導體器件的通斷作用,將工頻電源變換為,另一頻率的電能控制裝置。隨著現代電力電子,技術和微電子技術,的迅猛發展,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,或單元串聯得到了,很好的解決。目前
高壓變頻器,被
廣泛的運用于,各行各業中,本為將為詳細介紹,高壓變頻器有哪些種類。
電流源型。電流源型逆變部分采用,sgct直接串聯解決耐壓問題,直流部分用
電抗器儲存能量,目前的技術水平可以做,到7.2kv輸出電壓,所以適應國內
大部分電壓,為6kv這一現狀。電流源型變頻器輸入側的,功率因數比較低,
電抗器的發熱量較大,效率比電壓源型變頻器低,由于采用電流控制,輸出
濾波器的設計比較麻煩,而兩電平變頻器的共,模電壓和
諧波、dv/dt問題,較突出,所以對
電機的要求較高。雖然電流源型變頻器,有可回饋能量的優點,但是需要回饋能量,的負載畢竟不是太多,尤其是通用型的變頻器,所以電流源型變頻器,的市場競爭能力已經逐漸變弱。
?。?)功率單元串聯多電平型。此變頻器采用多個
低壓的,功率單元串聯實現高壓,輸入側的降壓
變壓器,采用移相方式,可有效消除對
電網,的諧波污染,輸出側采用多電平正,弦pwm技術,可適用于任何電壓的普通電機,另外,在某個功率單元出現故障時,可自動退出系統,而其余的功率單元可繼續,保持電機的運行,減少停機時造成的損失。系統采用模塊化設計,可迅速替換故障模塊。由此可見,單元串聯多電平型變頻器,的市場競爭力是很明顯的。
三電平型。三電平型變頻器采用鉗位電路,解決了兩只功率器件的串聯的問題,并使相電壓輸出具有三個電平。三電平
逆變器的主回路結構環節少,雖然為電壓源型結構,但易于實現能量回饋。三電平變頻器在國內市場,遇到的最大難題是電壓問題,其最大輸出電壓達不到6kv,所以往往需要采用變通的方法,要么改變電機的電壓,要么在輸出側加升壓變壓器。這一弱點限制了它的應用。
目前,雖然有人提出了其他不同的,高壓變頻器解決方案,但大都不具有明顯的可行性,或者說不具有將上述三種主流,變頻器結構取而代之的潛力。隨著高壓變頻器成本的,進一步降低,在中等功率市場,高低型變頻器將會退出競爭,而只關注于較小功率的場合。對于單元串聯多電平型變頻器,主要缺點是變流環節復雜,功率元器件數目多,體積略大一些。
但是,在其他的方式不能解決,國內應用的需要,高壓器件應用的
可靠性,還不是太高的情況下,其競爭優勢在最近,的一段時期內,可能還是無法替代的。三電平型變頻器由于,輸出電壓不高的問題,主要的應用范圍,應該是在一些特種領域,如軋鋼機,、輪船驅動、機車牽引、提升機等等,這些領域的電機都是特殊定制的,電壓可以不是標準電壓。在一定的功率水平,三電平型變頻器取代傳統,的交交變頻器是技術,發展的趨勢。
三電平變頻器的,更大發展有待于更高耐壓,的功率器件的出現和現有,產品可靠性的進一步提高。在超大功率場合,即大約8000kw以上的功率,用
可控硅構成的lci,(負載換流逆變器),電流源型變頻器仍舊是主角。
由于上述的高壓變頻器,的技術特征,通用型高壓變頻器目前,是單元串聯多電平型變頻器占多數,約7成以上。目前國內以利德華福為代表,的高壓變頻器廠家有不下二十家,基本都采用這種電路結構。