人們習氣所稱的高壓變頻器和高壓電機，實踐上電壓普通為3~10kV, 國內(nèi)主要為3kV、6kV和10kV。與電網(wǎng)電壓相比，它只能算作中壓，所以有的國外材料也稱之為中壓變頻器和中壓電氣設備。

高壓變頻器的開展和應用離不開高電壓、大電流的電力電子器件。與低壓變頻器中的功率開關器件相比，高壓開關器件最重要的特性就是在阻斷狀態(tài)時能接受高電壓，同時還請求在導通狀態(tài)下具有高的電流密度和低的導通壓降：在開關狀態(tài)轉(zhuǎn)換時具有足夠短的導通時間和關斷時間，并能接受高的du/dt和di/dt。

目前，在高壓變頻器中得到普遍應用的電力電子器件主要有GTO、IGBT、IGCT等。

一、高壓變頻器控制方式

1. 恒UIlf控制

在工業(yè)傳動.上，般應用場所采用變壓變頻(VVVF),即UIf恒定的開環(huán)控制，這種辦法的優(yōu)點是完成簡單，本錢相對較低。比擬適用于風機、水泵等大容量的拖動性工業(yè)負載。主要問題是系統(tǒng)的低速性能較差，不能堅持磁通持久恒定，需求電壓補償，同時異步電動機要強迫通風制冷。

2.矢量控制

矢量控制能夠取得很高的動、靜態(tài)性能指標，由于異步電動機的參數(shù)對其影響比擬大，因而此類系統(tǒng)多裝備專用電動機，關于諸如大型軋機類，對動態(tài)性能請求較高的場所，常用到矢量控制雙PWM構造的三電平電壓源型高壓變頻器。

3.直接轉(zhuǎn)矩控制

直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩響應疾速，限制在一拍以內(nèi)，且無超調(diào)，與矢量控制相比，不受轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，是一-種高靜、動態(tài)性能的交流調(diào)速辦法，常用于三電平高壓變頻安裝中。

4.無速度傳感器矢量控制

此種控制方式又稱為直接矢量控制。羅克韋爾公司的Fowerflex7000 型變頰器就采用了這種控制方式。完成無速度傳感器控制的關鍵，是如何沉著易得到的定子電流、定子電壓中計算出與速度有關的量。

矢量控制的中心是控制電機的磁通，因而磁通的觀測也是無速度傳感器控制的關鍵之一，為保證控制精度，在無速度傳感器控制器中均有參考辨識部件。

二、高壓變頻器對電網(wǎng)與電動機的影響

1.對電網(wǎng)的影響

出于高壓變頻器容量一股較大， 占整個電網(wǎng)比例較為顯著思索，所以高壓變頻器對電網(wǎng)的譜波污染已不容無視。處理諧波污染有兩種辦法：一是采取消波濾波器，對高壓變現(xiàn)器產(chǎn)生的諧波停止管理，以到達供電部門的請求：二是采用諸波電流較小的變頻器，變頻器自身根本不對電網(wǎng)形成諧波污染，即采用所謂的“綠色”電力電子產(chǎn)品，從實質(zhì)上解訣諧波污染問題。

普通電流源型 變頻器用的6脈波晶閘管電流源型整流電路，其總的諧波電流失真約為30%，遠高于IEEE519 1992 規(guī)范所規(guī)則的電流失真小于5%的請求，所以必需設置輸入諧波濾波器。對12 脈波晶閘管整流電路，其總諧波電流失真約為10%， 仍需裝置諧波濾波安裝。大多數(shù)PWM電壓源型變頰器都采用二極管整流電路，假如整流電路也采用PWM控制，則能夠做到輸入電流根本為正弦波，諧波電流很低。單元串聯(lián)多電平變頻器采用多重化構造，輸入脈波數(shù)很高。總的諧波電流失真可低于10%， 不加任何濾波器就可滿足電網(wǎng)無諧波失真的請求。

高壓變頻器的另一項綜合性能指標是輸入功率因數(shù)，普通電流源型變頻器的輸入功率因數(shù)較低，且會隨著轉(zhuǎn)速的降落而線性降落，因而需求設置功率因數(shù)補償安裝。二極管整流電路在整個運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)都有較高的功率因數(shù)，普通不用設置功率因數(shù)補償安裝。 采用全控型電力電于器件構成的PWW型整流電路，其功幸因數(shù)可調(diào)，能夠做到接近1。單元串聯(lián)多WM業(yè)頻功事國數(shù)效高，安際動舉因數(shù)在整個調(diào)遞范國內(nèi)可達送到0.95以上。

從以上兩項指標來看，全控型電力電子器件的PWM光PWM(上下構造)變頻器均屬“綠色”電力電子產(chǎn)品。

三、對電動機的影響

高壓變頻器輸出譜波會在電動機中惹起諧波發(fā)熱(死心)和轉(zhuǎn)矩脈動，且輸出du/dr.、共模電壓與噪聲等也會對電動機有負面影響。電流源型變頻器由于輸出諧波和共模電壓較大，電動機需降額運用和增強絕緣，且存在轉(zhuǎn)矩脈動問題，使其應用遭到限制。

三電平電壓源型變頻器存在輸出諧波和du/dt等問題，普通要設置輸出濾波器，否則必需運用專用電動機。對風機和水泵等普通不要 求四象限運轉(zhuǎn)的設備，單元串聯(lián)多電平PWM電壓源型變頻器在輸出諧波、du/dt等方面有明顯的優(yōu)勢，對電動機沒有特殊的請求，具有較寬廣的應用前景。

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