交流高压变频器分类

  交流高压变频器从用途上一般分为两种,一种是通用型高压变频器,主要用于节能;另一种是工艺应用,即生产过程要求电机必须调速,节能起次要作用。这里主要对通用型高压变频器的选型提些参考意见。

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  通用型高压变频器从拓扑结构上说,分为单元串联多电平型、PWM电流源型、三电平型、负载换流型(LCI)几个大类。

  1.单元串联多电平型

  此种变频器采 用多个低压的功率单元串联实现高压,输入侧的降压变压器采用移相方式,可有效消除对电网的谐波污染,输出侧采用多电平正弦PWM技术,可适用于任何电压的普通电机。

  另外,在某个功率单元出现故障时,可自动退出系统,其余功率单元可继续保持电机运行,减少停机时造成的损失。系统采用模块化设计,可迅速替换故障的功率单元,用户如果有备用的单元,则可自行维护。

  这种变频器根据用户的电压决定串联单元数目的多少,可以实现任意的电压输出,因此对于改造项目非常适宜。单元串联多电平型变频器在我国市场上新售的变频器中占绝大多数。

  单元串联多电平型变频器实现能量回馈比较复杂(每个单元都要实现),目前也有国内厂家在进行尝试,并有样机推出。

  2.PWM电流源型

  电流源型逆变部分采用SGCT直接串联解决耐压问题,直流部分用电抗器储存能量,目前的技术水平可以做到7.2kV输出电压,适应国内大部分电压为6kV这一现状。

  电流源型变频器输入侧采用晶闸管整流,功率因数比较低;后来开发出了双PWM型式,用SGCT整流,解决了这个问题,并将电网侧的变压器用电抗器代替。

  电流源型变频器依据电网的相位进行整流控制,对电网的波动比较敏感;由于采用电流控制,输出滤波器的设计比较麻烦,而两电平变频器的共模电压和谐波、dv/dt问题较突出,所以对电机的要求较高。电流源型变频器有可回馈能量的优点,在需要快速制动的场合有竞争优势。电流源型变频器的成本较高。

    3.三电平型变频器

  三电平型变频器采用钳位电路,解决了两只功率器件的串联的问题,并使相电压输出具有三个电平。

  三电平逆变器的主回路结构环节少,虽然为电压源型结构, 但易于实现能量回馈。三电平变频器在国内市场遇到的最大难题是电压问题,其最大输出电压达不到6kV,而国内的电网大多是6kV和10kV。

  4.LCI(负载换流变频器)

  这种变频器,实际上是电流源型变频器,采用晶闸管整流和逆变,电抗器作为储能环节。由于晶闸管不能自关断,因此必须依靠负载电机的反电势,电机一般都使用同步电机。

  这种变频器一般仅适用于超大功率的电机,在国内应用较多的是大型电机的启动,如高炉风机、烧结风机的软启动等;电机启动成功以后,投入工频电网运行,变频器则退出运行。

  选购的注意事项

  用户应首先了解各个变频器厂家变频器的适用性,可靠性,并根据自己工厂的现状、工艺和负载的需要、资金能力、操作人员的水平,选择合适的变频器。

  高压变频器的选型应采用理性的思维,辨清基本功能和特色功能,多做比较。

  另外,还要充分考虑产品的配置,配置对成本的影响比较大;除变频器以外的附加配置,不要被一些厂家误导,造成不必要的浪费。

  此外,还应考虑日后的维护,有些厂家的维护费用较 高,一旦问题较多,用户是难以承担的。

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