高压变频范文

高压变频范文第1篇

关键词：变频器 多重化 飞车启动 完美无谐波

0 引言

哈尔滨九洲电气股份有限公司成立于2000年，是以“高压、大功率”电力 电子 技术为核心技术，以“高效节能、新型能源”为产品 发展 方向，从事电力电子成套设备的研发、制造、销售和服务的高科技上市公司。

本文主要对powersmart系列高压变频器功能、出厂测试进行介绍。

1 power smarttm高压变频调速控制装置系统组成

power smarttm系列高压变频调速系统主要由切分移相干式变压器柜、功率单元柜、控制单元柜、远控操作箱、旁路开关柜等部分组成。切分移相干式变压器为变频器的输入设备，一般由铁心、输入绕组、屏蔽层、输出绕组及冷却风机、过热保护等部分构成。控制单元柜主要由主控制器、温控器、风机保护器、人机界面（数码管和彩色触摸屏可选）、plc、嵌入式微机、开关电源、emi模块、隔离变压器、空气开关、接触器、继电器、模拟量模块、开关量模块等组成。

2 工作原理

power smarttm系列高压变频器是采用单元串联多重化技术属于电压源型高-高式高压变频器。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来独立供电。采用多重化叠加的方式，使变频器输出电压的谐波含量很小，不会引起电动机的附加谐波发热。其输出电压的dv/dt也很小，不会给电机增加明显的应力，因此可以向普通标准型交流电动机供电，而且无需降容使用。由于输出电压的谐波和dv/dt都很小，不需要附加输出滤波器，输出电缆也长度无要求。由于谐波很小，附加的转矩脉动也很小，避免了由此引起的机械共振。变频器工作时的功率因数达0.96以上，完全满足了供电系统的要求。因此不需要附加电源滤波器或功率因数补偿装置，也不会与现有的补偿电容装置发生谐振，变频器工作时不会对同一电网上运行的电气设备发生干扰，因而被人们誉为“完美无谐波的高压变频器”。

3 技术特点

采用双dsp控制，可靠性高，杜绝了变频器死机问题；采用36脉冲整流（以6kv变频器为例）及空间矢量多重化pwm技术，每相由6个功率单元串联而成，并直接驱动电动机，无需输出升压变压器。输出电平数高，dv/dt很小，输出波形接近正弦波。采用专利技术的实时光纤传送技术，对功率单元进行控制。变频器输出转矩脉冲窄，控制精度高，避免了机械共振。完善的自我诊断和故障预警机制，上电自检，运行中实时监测，检测速度高。通过双dsp系统，实现纳秒级运算并进行综合判断，分析准确，减少变频器误报警。具有pwm控制波形与逆变输出波形实时验证功能，提高了输出波形的准确性，增强了系统无故障的运行能力。具有反转启动和飞车启动功能，无论电机处于正转还是反转状态，变频器均可实现大力矩直接启动。具备来电自启动功能，避免电网短时失电对生产造成影响。变频器发生短路、接地、过流、过载、过压、欠压、过热等情况时，系统均能故障定位并且及时告警或保护，对电网波动的适应能力强。支持中心点偏移式的旁路技术。当某一个功率单元失效时，能够立即对该单元实施旁路处理，而整个变频器的输出仍能维持94%以上的电压，这保证了系统的不间断运行。

4 出厂测试

powersmart系列高压变频器检验项目（全功率出厂测试）包括：①一般检验：包括外观、部件、元器件。②电气间隙与爬电距离检验。③安全与接地检验。④外壳防护检验。⑤保护功能检验。⑥显示功能检验。⑦效率检验。⑧功率因数检验。⑨输出电压检验。⑩频率分辨率检验。 过载试验。 连续运行试验。 启动特性控制实验。 温升试验。 谐波实验。 控制回路上电源切换实验。 不间断后备电源实验。 高压掉电短时跟踪再启动实验。 飞车启动试验。

九洲电气生产的每一台powersmart系列高压变频器，在出厂时都经过严格测试。九洲电气组建了高压大功率变频器实验室。具体包括：电气性能试验室，负责对产品的工频耐压、电气绝缘、三防、效率、功率因数、产品的动态特性等性能进行综合测试。电磁兼容实验室，负责对产品进行快速脉冲群、静电、浪涌、电压跌落等项目试验。单元模块老化实验室，负责对每一个功率单元、控制单元板进行高温带载72小时老化实验。中高压变流试验站，是与罗克韦尔共同建造的，负责对中高压等级的变频器、软启动器、兆瓦级风力发电变流器、svc产品进行智能化带负载性能测试。其所能测试等级为690v到10kv,最大测试功率可达到5000kw。它为高压变频器的技术 发展 提供了一个全方位的试验平台。

参考 文献 ：

高压变频范文第2篇

关键词: 变频调速 额定 自动调节 负载 经济性 闭环恒压 节能

中图分类号：TM344.6 文献标识码：A 文章编号：

存在问题

我厂焦炉上高压氨水泵全频运行由高压氨水总管送出高压氨水，其压力在2.8MPa左右，分两路分别进入1#3#炉和2#4#炉、4座焦炉有4 个压力检测点,原使用的高压氨水泵是4台110W电动机，其运行情况为2开2备，采用工频运行，其额定电压为380V，额定电流为200A，4座焦炉的高压氨水压力由人工通过现场压力表和限压阀人工手调,操作参数只有显示而无调节，因此存在以下问题：

1.由于无法实现自动调节，压力波动大，难以保证焦炉对氨水压力的要求，影响氨水在装煤过程中的喷洒从而导至烟尘污染环境。

2.设备的故障率很高，机器负载沉重，设备维修周期缩短，维护量大。

3.高压氨水泵电机长期处于超负荷运行, 造成电机接线头发热,电工每个月都要更换好几次电机接线头。一但巡检不到位、维护不及时, 就会造成电机烧毁,导致停机, 影响消烟效果。

4.高压氨水泵的电机为110kW，电机耗电量大，经济性差。

为了解决上述问题，我厂对高压氨水泵实施技术改造，即实施变频调速，对目前的4台110kW电机中的4台实施一拖二变频控制。但4台泵仍保持原有工频运行控制，这样即能保证4台电机变频控制，又能在变频器维修时转到工频运转，保证了焦炉对氨水压力的要求。原控制系统见图1

二.变频控制功能

该装置是由西门子430系列额定功率为160kW变频器，以及电气器件组成控制系统。西门子430系列额定功率为160kW变频器的技术特点：具有常规变频功能外，还具有限流功能、再起动功能、软失速功能、瞬停再起动功能。因而极不易跳闸，能够强劲地进行运行。该系统控制4台额定功率为110kW电机，实现无级调速，利用现场远传压力表4～20mA信号到达闭环恒压自动控制，具有调速平稳，过载能力强，节能等优点。系统控制见图2。

系统的工作原理是通过压力变送器，检测出高压氨水出口管道上压力的大小，利用高压氨水出口总管处安装的压力变送器，以检测压力是否稳定。利用检测信号同设定值相比较产生一偏差信号: 输入变频控制器，经PID运算调节，回路产生输出频率信号，以控制高压氨水泵电机转速，达到控制高压氨水出口压力的目的。控制系统还具有下述功能:

1.对4台高压泵改用变频控制运行，原4台泵控制方式启动、停止及保护功能不变。

2.利用变频器和压力变送器实现恒压闭环控制，使管网压力达到恒定，即可达2.5MPa。

3.变频器调速运行可实现手动(电位器)/自动2种调节控制方式。

4.控制系统具有工/变频转换及互锁保护功能。

5.当变频器出现故障时，4台电机可单独进行工频运行，恢复原工频控制状态。

6.控制系统具有变频器故障、报警显示功能及报警消音复位功能。

7.控制系统能显示变频器输出频率、电源电压、电机电流、设定压力和实际压力参数。

8.现场原有的1、2号配电箱除原有的工频启动、停止、电流表显示功能外，另增加变频运行指示灯及变频运行启动，停止按钮和泵选择开关的操作箱。

三.运行效果

采用变频调速器供压后，取得了非常明显的效果。可完全取代人工

调节供压阀门的操作，工人只需调节控制面板上的按钮进行控制操作。因保留了原来的控制回路，若变频器本身出现故障，也只需将调节按钮调至工频操作状态，就可甩开变频器而回复到原来的控制方式运行，不影响正常生产。

四.效益

1.高压消烟装置闭环控制系统于2005 年12月投入使用, 1 年多的运行表明,改造是成功的,它简化了工艺操作,消烟效果显著提高;减少了环境粉排放、管网振动及管网压力；喷洒阀门损坏现象得到缓解；关闭回流旁管使旁管无发热现象；电机接线头没出现过发热现象，减轻了维修工的工作量，电机运行平稳，故障率减少: 延长了电机的使用时间和使用寿命，设备维修费降低。使氨水流进桥管的问题得以根治。

2.节约电能。电流由原来150A降到110A运行频率由50Hz降到35Hz。年节电：1.7×380×40×0.85×24×365＝192404.65 度

2.1.每年可节约电费（每度电按0.5元计） ：

F1=0.5×192404.65＝96202.325元

2.2.改变了年烧毁两台电机的状况1 年半节约资金：

F2=1.5×7200元/台＝10800元

2.3.改变每年更换3台氨水泵的状况，年可创效益：

F3=3×25000元/台＝75000元

上述计算可以看出年综合效益达18多万元，经济效益极为可观。

3.由于能保证氨水压力，使烟尘量减小，环境效益增加。

参考文献：1）西门子430变频器操作说明书。

新编电气工程师实用手册 （上下册）

高压变频范文第3篇

关键词：高压 变频器 过电压故障 危害 原因 解决

正常情况下，直流母线电压为三相交流输入线电压的峰值。以AC700V输入电压等级的功率单元为例计算，直流母线电压1.414x700=989V。在过电压发生时，直流母线的储能电容电压将上升，当电压上升至一定的值时〔通常为正常值的10%？20%），高压变频器过电压保护动作。因此，对于变频器来说，有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏功率单元。

1．过电压故障的危害

高压变频器过电压主要是指其中间直流回路过电压，中间直流回路过电压的主要危害表现在以下几方面。

1．1对功率单元直流回路电解电容器的寿命有直接影响，严重时会引起电容器爆裂。因而高压变频器厂家一般将中间直流回路过电压值限定在一定范围内，一旦其电压超过限定值，变频器将按限定要求跳闸保护。

1．2对功率器件如整流桥、IGBT、　SCR的寿命有直接影响，直流母线电压过高，功率器件的安全裕量减少。例如对AC700V输入电压等级的功率单元来说，其功率器件的额定耐压一般选定在DV1700V左右，考虑器件处在开关状态时dv∕dt比较大，因此在直流母线电压过高时再叠加功率器件开关过程中产生的过电压，很有可能超过器件的额定耐压而造成器件击穿损坏。

1．3对功率单元的控制板造成损坏。一般功率单元中控制板上的。DC∕DC变换器需从直流母线取电，DC∕DC变换器的输入电压也有一定的范围，直流母线电压过高，　则变换器中开关管如MOSFET也会击穿。

2．引起过电压故障的原因

一般能引起中间直流回路真正过电压的原因主要来自以下两个方面。

2．1来自电源输入侧的过电压

正常情况下电网电压的波动在额定电压的–10%？+10%以内，但是，在特殊情况下，电源电压正向波动可能过大。由于直流母线电压随着电源电压上升，所以当电压上升到保护值时，变频器会因过电压保护而跳闸。

2．2来自负载侧的过电压

由于某种原因使电动机处于再生发电状态时，即电动机处于实际转速比变频频率决定的同步转速高的状态时，负载的传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过各个功率单元逆变桥中的四个IGBT中的续流二极管回馈到功率单元的直流母线回路中。此时的逆变桥处于整流状态，如果功率单元中没有采取消耗这些能量的措施，这些能量将会导致中间直流回路的电解电容器的电压上升，达到保护值即会报出过电压故障而跳闸。

3．避免过电压故障的方法

根据以上针对高压变频器过电压带来的危害及几种可能的产生原因的分析，可以从以下四个方面来尽最大可能避免过电压故障的产生：一是避免电网过电压进入到变频器输入侧；二是避免或减少多余能量向中间直流回路馈送，使其过电压的程度限定在允许的限值之内；三是提高过电压检测回路的抗干扰性；四是中间直流回路多余能量应及时处理。下面介绍主要的处理方式。

3．1在电源榆入侧增加吸收装置，减少变频器榆入側过电压因素

对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压可能发生的情况下，可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法加以解决。

3．2从变频器已设定的参数中寻找解决办法

在变频器中可设定的参数主要有两个：减速时间参数和变频器减速过电压自处理功能。在工艺流程中如不限定负载减速时间时，变频器减速时间参数的设定不要太短，而使得负载动能逐渐释放；该参数的设定要以不引起中间回路过电压为限，特别要注意负载惯性较大时该参数的设定。如果工艺流程对负载减速时间有限制，而在限定时间内变频器出现过电压跳闸现象，就要设定变频器失速自整定功能或先设定变频器不过电压情况下可减至的频率值，暂缓后再设定下一阶段变压器不过电压情况下可减至的频率值，即采用分段减速方式。

3．3采用在中间直流回路上增加适当电容的方法

中间直流回路电容对其电压稳定、提高回路承受过电压的能力起着非常重要的作用。适当增大回路的电容量或及时更换运行时间过长且容量下降的电容器#解决变频器过电压的有效方法。这里还包括在设计阶段选用较大容量的变频器的方法，是以增大变频器容量的方法来换取过电压保护能力的提高。

3．4在条件允许的情况下适当降低功率单元输入电压

目前变频器功率单元整流侧采用的是不可控整流桥，电源电压高，中间直流回〖路电压也高，有些用户处电网电压长期处于最大正向波动值附近。电网电压越高则变频器中间直流回路电压也越高，对变频器承受过电压能力影响很大。可以在高压变频器内配置的移相整流变压器高压侧预留﹢5%、　0分接头，一般出厂时移相变压器输入侧都默认接在0分接头处。在电压偏高时，可以将输入侧改接在﹢5%分接头上，这样可适当降低功率单元输入侧的电压，达到相对提高变频器过电压保护能力的目的。

3．5增强过电压检测电路的可靠性和抗干扰性

前面提到过电压检测电路分为高压采样部分和低压隔离比较部分，因此提高整个电路的可靠性和抗干扰性要从以下两方面入手。

3．5．1中间直流母线到电路板上的两根连接导线要采用双绞线，并且线长应尽量短，电路板检测回路的入口处要增加滤波电容；降压电阻应选用功率裕性好、温漂小的电阻。

3．5．2低压部分要采用工业等级的基准源，采用高共模抑制比的光耦参数以提高光耦一、二次侧的抗干扰能力。

3．6在输入側增加逆变电路的方法

处理变频器中间直流回路能量最好的方法就是在输入侧增加可控整流电路，可以将多余的能量回馈给电网。但可控整流桥价格昂贵，技术复杂，不是较经济的方法。这样在实际中就限制了它的应用，只有在较高级的场合才使用。

3．7采用增加泄放电阻的方法

根据实际情况在功率单元内增加泄放电阻，为中间直流回路多余能量的释放提供通道，是一种泄放能量的有效方法，能一定程度上缓解频繁过电压的矛盾，其不足之处是能耗高，可能出现频繁投切或长时间投运，致使电阻温度升高、设备损坏。所以电阻的选择要和负载的惯性能量相匹配。

高压变频范文第4篇

关键词 高压变频器；原理；应用

中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1671―7597（2013）031-113-01

现代工业领域中，拥有大量的大功率风机、泵类设备，例如高炉鼓风机、炼钢制氧机、除尘风机、石化生产的压缩机，还有电力工业的给水泵、引风机，矿山的排水泵、排风扇以及城市供水泵等、这些设备的驱动电动机都是400 kW-40000 kW、3 kV-10kV的大功率高压交流电动机，如果不用调速装置，将使电能造成很大的浪费。轧钢机、电力机车等也常用大功率高压电动机驱动或牵引，也需要调速装置来进行精确控制。据统计，高压电动机用电量占总的电动机用电量的2/3以上。因此，在工作实践中不断加强对高压变频器的原理及应用的分析是十分必要的。

1 高压变频器的原理及分类

1.1 原理分析

所谓高压变频器，一般情况下是指电压高于AC380V的变频器，常见的有0.69 kV、2.3 kV、3kV、6kV和10kV电压等级。由于和电网电压相比，只能算作中压，因此在国外通常也称这类变频器为中压变频器（MidiumVoltage）。高压变频器和低压变频器实质上区别不大，在变频原理、机械特性与负载特性、控制技术、对周边电气设备的影响等方面基本上是相同的。只是由于开关器件的耐压、造价和谐波对周边设备影响较大等原因，开发了新的高压变频器主电路拓扑结构。此外因负载对动稳态的要求较高，故对PWM控制方法及控制技术等方面也有许多新的开发。

1.2 高压变频器的分类

高压变频器按结构特点可分为两类结构方式：第一类为高一低一高式高压变频器，由降压变压器将电网高压降为市用低压（如400 V），接人一般低压变频器变频，再经升压变压器升为高压，驱动高压电动机，包含了高、低、高三个环节，故称为高一低一高式高压变频器；第二类为高一高式高压变频器，变频器直接接到电网高压，变频后直接接到高压电动机，只有高、高两个环节，没有低压环节，故称为高一高式高压变频器。这类变频器又分开关器件串联式、钳位式和功率单元串联式三种高压变频器。所谓开关器件串联是指一般两电平变频器每个桥臂用两个或两个以上开关器件串联，以适应承受高压的需要。高压变频器按输出电平可分为两电平和多电平两类，两电平变频器输出只有两个电平，包括高一低一高式、开关器件串联式高压变频器；多电平变频器是指输出多于两电平的变频器，包括钳位式变频器和功率单元串联式变频器，其中三电平钳位式变频器应用最广。

2 电厂应用高压变频器的问题与对策

2.1 选择合适的高压变频器类型

在电厂实际生产中，特别是100 MW以上的机组，生产辅机中高压电机占主要地位，这部分的负载用电占厂自用电的比例很大，因此，使用高压变频技术进行节能改造大有潜力。火电厂可以使用高压变频器的负载很多，主要有锅炉引风机、鼓风机、给水泵、循环水泵、灰浆泵以及给料系统等。目前，结合电厂负荷实际情况做好选型工作是使用高压变频技术最重要的一步。工程实践中，通常选用高―低―高型变频器以及直接高压型变频器中的三电平方案和单元串联多电平方案。①负载容量小于500 kW这个容量范围的变频器占全厂总负荷比例较小，无论是老设备改造还是新建的项目，当谐波并非主要问题时，完全可以采用6脉冲（或者12脉冲），价格低廉，投资回报快，相比之下如果采用变频器，由于系统结构的原因，单位价格（元/kW）非常高，有些大材小用。当然更为理想的是能够采用扃―中方案，变频器直接驱动690VAC电机，系统效率和应用效果都能处于最佳。②负载容量在500 kW-800 kW之间此段容量的高压变频器既可以采用高―低―高方案，也可以采用直接输出高压方案，这就需要用户对装置性能、谐波影响、装置尺寸、安装场地、投资运算、使用维护等多方面综合进行评估。通常情况下，对于新建项目，采用高―中方案，变频器直接驱动690VAC电机，整个系统的综合性能价格比较高，而对于老设备改造项目，如果原有电机不做改动，那么采用三电平电压源型高压变频器和单元串联多电平型高压变频器比较合适。③负载容量在800 kW以上800 kW以上的高压变频器负荷容量相对较大，对于高―低―高或高―中方案来说，690VAC部分的输出电流比较大，截面积较大的输出电缆不便于铺设和连接，因此适宜选用直接输出高压型方案，建议采用三电平电压源型高压变频器或者单元串联多电平型高压变频器。

2.2 实际应用中的问题与对策

高压变频器是集电力电子技术和控制技术为一体的大型电气设备，实际应用中可能碰到各种具体问题需要采取不同对策，以保证设备长期可靠运行。

1）变频器散热无论是哪种形式的高压变频器，其正常发热量大约为容量的4%-6%。对于安装场所来说，必须做好通风散热，过高的环境温度会使变频器输出功率降低，并加速电子元件的老化，影响变频器使用寿命，因此建议给变频器加装通风散热风道或加装空调。

2）变频电机普通电机通过自有的风扇冷却，但在变频调速过程中其冷却效果随着电机转速降低而下降，对于长期运行在较低频率且需要输出较大转矩的场合，应当考虑采用独立电源供电的变频电机。

3）变压器几乎所有形式的高压变频器都有进线变压器，如果采用干式变压器放置在配电室内，最好能配置柜体，并考虑散热。

4）控制电源某些品牌高压变频器需要低压控制电源，建议对控制电源增设UPS保证可靠供电，防止因控制电源故障导致变频器跳闸。

5）旁路刀闸切换对于重要场合的负载，建议增加工频旁路，可以采用简单可靠的旁路刀闸（3只刀闸）配置成切换柜，3只刀闸间建立相互联锁的关系，当变频器故障跳闸后通过刀闸切换，使工频电网直接驱动电机运行。

参考文献

[1]曾允文编.变频调速SVPWM技术的原理、算法与应用[M].机械工业出版社，2010 .

高压变频范文第5篇

关键词:高压变频器 瞬停保护 电磁干扰

随着电力电子技术以及计算机控制技术的飞速发展,交流调速逐步取代直流调速,计算机数字控制技术逐渐取代模拟控制技术。高压变频调速装置也不断发展成熟,原来一直难于解决的高压问题,近年来也通过高压变频器得到解决。但是高压变频器在应用过程中仍然存在瞬停保护以及电磁干扰等问题,严重影响变频器的正常运行。

1、高压变频器简介

变频器是通过电力半导体器件的通断将工频电源转变为另一种频率的电能控制装置。高压变频器种类很多,按照中间环节有无直流部分,可以分为交交变频器和交直交变频器;按有无中间低压回路,可以分为高高变频器和高低高变频器;按照直流部分性质可以分为电流型和电压型;按电压等级和用途,可分为通用变频器和高压变频器等。高压变频器应用范围越来越大,被广泛引用于石油化工、市政供水、电力能源、冶金钢铁等行业的各种风机、水泵、轧钢机以及压缩机等。

2、高压变频装置运行时出现的问题分析

2.1 变频器出现瞬停故障

当高压变频器检测到主电源电压小于80%时,就会立即停止输出,此时电动机出现自由惰走现象,当主电源电压恢复90%时,变频器则跟踪电动机的实际转速,电动机转速恢复正常。当主电源电压在2秒内仍未恢复电压的90%时,变频器则会跳闸,变频器的主电源电压降低到一定值时,为了保护变频设施,变频器不得不停止输出。在实际生产过程中,影响变频器主电源电压发生骤降的因素有很多,如电源切换、大容量电机启动以及外部故障的影响等。

2.2 影响变频器瞬停保护因素分析

（1）厂用电系统切换电源的影响:现阶段,很多电源快速切换装置已经被广泛应用于大容量发电机组用电系统中。很多微机型的切换电源的切换功能可靠性较高,通常均能实现快速切换功能,很少发生非正常切换的现象。在实现串联快速切换的同时有大容量电机启动,这会导致母线电压出现最恶劣现象,切换时电压波动导致母线电压下降80%以下,很多进口变频器或者国产变频器均不能适应这种大范围的电压扰动。（2）大容量电机启动:大容量电机启动时的启动电流将会达到额定电流的5~7倍,这会导致母线电压在很大范围内下降,且启动时间较长,为10~15秒。（3）外部故障的影响:当用电系统或者相连电网发生外部故障时,母线电压会随之下降。由于故障类型、故障发生地点以及开关类型各不相同,所造成的母线电压的恢复时间也各不相同。其中以母线附近发生三相短路故障造成损失最大。

2.3 防止变频器出现瞬停故障对策

为了防止变频器经常发生瞬停故障,要对变频器的参数进行一定的设定及修改。通常情况下,以保证变频器正常运行为前提,其瞬停保护电压设为额定电压的65%~80%,恢复延时为2~3秒。针对变频器经常出现瞬停保护动作,首先要保证变频器的正常运行,再将变频器的瞬停动作电压设置为的额定压75%,延时仍设置为2秒。

3、高压变频器电磁干扰

3.1 高压变频器电磁干扰的主要来源

高压变频器与普通变频器最大的不同之处在于电压值的大小不同,高压变频器会产生强烈的信号干扰。电磁干扰对高压变频器产生较大干扰,主要从传导、电磁辐射、感应耦合三种途径产生。

（1）传导:通过传导途径产生的干扰强度较大,产生的电磁干扰表现为:与抵押网络相连的变频器产生干扰信号通过配电变压器传入中压网络,最终进入民用低压网络,导致电气设备受到电磁干扰而无法接收信号,造成变频器传输信号中断。（2）电磁辐射:变频器逆变桥的主要技术使变频器的脉冲宽度调制,当按照给定频率和复制产生预期的和重复开关模式时,会输出离散的电压和电流功率谱,造成高次谐波,对变频器产生干扰。（3）感应耦合:电力线路以及通信线路之间耦合产生电磁干扰。感应耦合在临近到县内产生感应电压或者感应电流,对变频器产生不利影响。感应耦合出现形式包括导体间电容耦合、电感耦合或者电容电感混合状态。

3.2 变频器抗干扰措施

（1）接地:由噪声引起的电磁干扰常采用接地方式进行调整。变频器接地方式常常采用多点接地、母线接地以及一点接地等方式。电力人员在采用接地方式时需根据实际需求,利用良好的接地控制噪声耦合,经接地改造后变频器抗干扰性得到明显提高。（2）隔离:隔离的目的是将变频器与其他线路相隔离,避免电磁干扰对其他正常电路造成干扰。通常情况下,可以利用电子检测仪器发现电路异常以后,然后对电路进行相应的改造处理,将干扰源与其他线路隔离开来,主要从电路上完成高压变频器的隔离处理。（3）屏蔽:在了解变频器干扰来源的情况下,直接对电磁干扰来源进行屏蔽处理。由于高压变频器结构的特殊性,屏蔽电磁干扰的关键在于对于信号线路的调整。（4）安装:高压变频器安装工艺的好坏直接影响着其性能的发挥,如果在安装环节出现错误将会直接损坏变频器的精密度,使其信号传递减弱。高压变频器的安装需要注意一下两方面:首先是安装温度,高压变频器的安装温度范围要控制在-10℃~50℃;其次是控制安装高度,变频器需安装在距离地面1000米的地方。（5）滤波:高压变频器时通过调整电机工作电源频率对交流电动机进行控制的,这样很容易在电源传输过程中出现谐波干扰。因此需对变频信号的传输进行过滤处理,这样便可提前检测异常信号,避免变频器受到电磁干扰。

4、结语

随着我国社会主义市场经济的快速发展,对电力能源的需求快速增长,电网规划成为电力改造中的重要内容。高压变频器作为主要调控装置被广泛应用,要针对其运行过程中出现的各类问题制定有效的防范措施,从而改善调控水平,保证变频装置安全可靠运行。

参考文献

[1]李齐生,翟宝占,王志新,李东辉,唐鹏.东芝高压变频装置在电厂实际应用中应注意的问题[J].黑龙江电力,2003（2）:71-74.

高压变频范文第6篇

【关键词】高压变频器 结构 现状 发展趋势

近些年来，电子技术发展迅猛，无形中也带动了高压变频技术的发展。该项技术不仅能够节约日益短缺的能源，同时还能保证产品的质量，因此，其被重视程度的程度也在不断增加。但是，与国外一些发达国家相比，我国高压变频器发展还比较落后，有待于进一步提高。

一、高压变频器简介

（一）高压变频器的一般组成。高压变频器内部结构比较复杂，共由18个结构单元模块组成，根据实际情况将18个单元模块分成三组，每6个模块为一组。每个组都要对应着不同的三相高压回路，通常采用移相的方式对变压器实行切分，从而实现每个单元的供电，保证高压变频器的高效运转。

（二）高压变频器的分类.高压变频器的分类众说纷纭，不同分类标准会有不同类型，常见的有以下几种分类方法：1.根据结构分为高-高型高压变频器和高-低-高高压变频器。2.根据功率单元结构分为单元串联多电平型高压变频器和三电平型高压变频器。3.根据滤波方式分为电流型高压变频器和电压型高压变频器。其中电流型高压变频器应用较广，其能够有效抑制直流电压的脉冲，降低阻力，很大程度的提高变频器的工作效率。

（三）高压变频器的优越性能。高压变频器性能优越，应用范围越来越广。第一其实际应用性强，高压变频器的调速范为广泛，可以根据实际操作需要顺利平稳调节各个阶段的工频，保证不同阶段工作的顺利进行，提高工作效率。第二其技术可靠稳定，绝大多数的高压变频器都采用串联多重化叠加技术，该项技术不仅能够有效避免电压的起伏变化，还能够在很大程度上降低因电压转换而造成的装置损耗，从而实现机器运转的安全性和实用性。

二、国内高压变频器发展情况分析

截止到目前，我国高压变频器发展局势紧张。国内低压变频器的生产制造商很多，其所生产的产品对为中小型功率的变频器，不能满足时展的需要。而研究生产高压大功率变频器的企业不是很多，能够独立完成研制、生产的机构更是少之又少，因此加大高压变频器投资势在必行。除此之外，我国高压变频器的加工工艺还不是很成熟，与国外相比还存在有一定差距，高压变频器的性能研究还处在摸索的发展中。综合以上叙述，我国高压变频器发展状况如下：

（一）国内生产的高压变频器的功率在逐年提高，能够达到的最大功率为20000KW，还有待于进一步提高。（二）国外各大品牌发展势头迅猛，市场被占领的越来越多，如德国西门子、日本东芝等，国内发展形势严峻。（三）国内对高压变频器研发工作投入资金不足，致使缺少有独立研发能力和生产能力的规模化企业，高压变频器发展脚步缓慢。（四）国内高压变频器的加工技术不够先进，各项技术标准不规范。（五）国内高压变频器生产工艺差强人意，勉强可以满足变频器生产需要，但是生产粗糙，技术含量很高以致于产品价格低，企业的经济效益不高，不能很好的促进电气行业发展。（六）变频器中使用的部门零件不能独立生产，如功率半导体驱动电路，需要从外国进口，这无形中就增加了生产成本，使企业利益有所降低。（七）与国外相关行业的技术差距正在逐渐缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。国内很多企业在生产高压变频器的同时也加大了研发的力度。（八）与高压变频器相配套的产业发展缓慢，以致于高压变频器的发展孤立无援。（九）先进高校的高压变频器，如能够进行四象限运行的变频器，仅有小部分厂家能够生产出来，还需要进一步普及。

三、国外高压变频器发展情况分析

国外高压变频器的起步要早于中国，加上其科研人员和经费的大量投入，致使其发展迅速，技术水平高超。目前国外高压变频器发展状况如下：（一）研究生产起步早，技术开发投资大，相关产业规模化。（二）其研发生产的变频器的功率很大，截止到目前已经超过了10000KW，市场优势明显。（三）高压变频器生产技术水平规范，技术设备完善，整体设施先进，企业竞争力强。（四）与高压变频器相配套的相关行业发展良好，并已经具有一定规模，能够辅助高压变频器的研发和生产。（五）能够独立完成高压变频器的研发和生产过程，无需向其他国家进口相关功率器件，生产成本低，应用范围广，企业经济效益高。（六）其所生产的高压变频器远销海外，国际化水平高，经济效益可观。（七）加工工艺和加工技术更新速度快，适应时展，紧跟科技步伐。（八）截止到目前尚未生产出10KV的产品。

四、高压变频器的发展趋势

在经济和科技飞速发展的二十一世纪，高压变频技术的发展必将更上一层楼，其所带来的经济效益更上不可估量。

（一）高效先进的开关元件

（二）优化的电路元件

（三）数字化控制电路。简约方便的数字化控制是高压变频器发展的主题，人们很早就开始应用16位微处理器来研究高压变频器的数字化控制。随着时代的发展，渐渐的16位微处理器逐渐被32位微处理器所取代，其控制较前者更加精准。

（四）控制技术的革新。截止到目前，高压变频器主要应用两种控制技术，即矢量控制技术和直接转矩控制技术。另外，已经有相关研究证实，无法从电机本身来完善直接转矩控制技术。因此，在未来的发展中，必须研制出一种先进完善的控制技术，保证高压变频器的发展。

（五）与国际接轨。与国外发达国家相比，我国高压变频器的研发和生产上都比较落后。因此，在未来的发展中，中国必将学习和引用外国先进的生产技术，以他人之长补个人之短，逐步提高生产水平。另外，国外高压变频器生产规模化，其管理方法独到，也是我们学习的方面之一。

五、结束语

高压变频器是电子行业发展的里程碑，其不仅能够有效节约能源，还能够促进我国国民经济的发展。因此，要重视高压变频器的研发和生产过程，这不仅需要国家财政的大力支持，也需要相关从业人员的不懈努力，相信在不久的将来高压变频技术将不断成熟和完善，这对于我国电气行业发展意义重大。

参考文献：

[1] 草正清，电厂应用对高压变频器技术进步的促进 [J].变频器世界，2004年第3期.

[2]傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算[M].北京：中国电力出版社，2004 （10）.

高压变频范文第7篇

能源问题一直困扰着发展中国家，对于我国来说尤其如此，我国是个能源消耗大国，对能源的需求十分巨大，同时，在对能源使用过程中的浪费情况也十分严重，不过这也表明我国在节能方面同样有着巨大的潜力。高压变频器普遍的运用于各种发动机，传统的高压变频器存在许多问题，而级联型高压变频器比起传统的高压变频器，在保证同样功率输出情况下，节省了平均30%的能源消耗，所以级联型高压变频器能够极大的节省能源消耗。本文介绍了级联型高压变频器的工作原理，并探析了级联型高压变频器的控制算法。

【关键词】级联型 高压变频器 控制算法

级联型高压变频器，又被称作完美的无谐波变频器，级联式高压变频器比起以往的高压大功率变频器，在使用效果上有了质的飞跃。高压变频器通常因为容量足够大，所以应用的范围十分广，这就导致对电网的谐波污染十分严重，而级联式高压变频器实现高压输出的方式，是通过串联多个低功率变频单元，然后对其进行叠加，从而实现高压输出。这就让二次绕组进行供电的各低功率变频单元相互之间因为存在了一个相位差，从而让级联式高压变频器在输入电压时，达到多重化的效果，这种整流电路输入的多重化效果，就能够使普通高压变频器对电网产生的谐波污染问题得到有效解决。

1 级联型变频器工作原理

级联式高压变频器在对低功率变频单元进行供电前，需要移相变压器降低对电网的电压供应，然后把电压供给低功率变频单元，在对低功率变频单元进行供电时，需要对位于变压器里的二次绕组进行输入隔离，而二次绕组彼此之间是不导电的。

级联式高压变频器实现高压输出的方式，是通过串联多个低功率变频单元，然后对其进行叠加，从而实现高压输出，这就避免了大量的器件进行串联，从而间接的解决了均压问题。

而且级联式高压变频器实现高压输出的方式让其在对电压进行输入时，能够根据需求进行多种功率输入，这种对电压进行多种输入的方式，使得电网谐波污染问题得到了有效的解决。

2 载波移相控制算法

普通的高压变频器，当对电压的输出波动剧烈，即输出时大时小时，电动机里的接线端子就会受到较为剧烈的影响，电动机里的二次绕组同样如此，会使其上升沿或者下降沿趋势较陡，从而导致过电压、漏电流、电磁干扰、轴承电流等问题的出现。并且，如果输出电压的波动过大，还会使得PWM波形电压这种和输出电压保持同步输出的电压产生一种共模现象。这种共模现象产生的电压，会受到寄生电容的影响，从而产生一种轴电压，而这种轴电压会对加速电动机绝缘效果的丧失。

而级联型变频器却可以有效的对这些影响进行消除，级联型变频器是通过多载波移相式控制算法运行的，在级联型变频器的每一相内，每一路三角载波，都会对应一级功率单元，相内的正弦调制波因为存在一些相位的区别，所以多载波算法根据相位的不同，又可以分为同相位调制算法和异相位调制算法。

同相位调制算法中的的等效载波频率比异相位调制算法的更高，这是其最大的特色，而且同相位调制算法中每个低功率变频单元对供电电压的利用率更高，比异相位调制算法的利用率高了15%。比起异相位调制算法，同相位调制算法的谐波含量较低，造成的电网谐波污染更小。不过同相位调制算法无法对共模电压进行完全的消除，但是和传统的变频器相比，同相位调制算法产生的共模电压强度很低，对电动机的绝缘效果破坏很小，几乎不会产生影响。同相位调制算法中，相位一样的所有低功率变频单元会和不同相位的三角载波一一对应，这就会导致在对电压进行输出时，各功率单元有各自不同的变化规律，输出的波形也是SPWM这种普通的波形，所以要实现电压值的调整，只需对脉冲的宽度进行调节即可。

功率单元对应的三角载波，虽然单个的频率不是很高，但是组合在一起后，整体的系统等效波频率却并没有受到影响，反而相对较高，而且低功率变频单元的联合使用，还可以对低次谐波污染进行有效的控制，并且在开关功率单元时造成的能量损耗问题，也能够得到有效的解决。正弦调制波在三项控制中的相位不同，要事先调频调压的控制，只需要对正弦调制波的幅值和频率进行改变即可。

3 FPGA算法和DSP算法

在对多载波算法进行实现的时候，需要对每个功率单元的SPWM控制信号进行要求，即1个功率单元，对应的控制信号为2路。例如，同一相位内的功率单元串联了6个，那么这一相位总共需要的控制信号就是12路，而要实现三相同步输出的话，那么就需要36路的控制信号。如同在现实的使用中，需要信息的采样和通信保持同步，那么这种功能可以利用FPGA算法和DSP算法编制一个控制器来实现。FPGA算法和DSP算法在设计通信功能时，采用的是并行方式，DSP算法可以根据对地址的不同需求，来对FPGA算法里的随机存储单元进行选择。在控制器的功能实现中，DSP算法的控制器完成了对采样的计算功能和一些其它和计算相关的功能，而FPGA算法的控制器则完成了对控制信号的输出功能。

4 结束语

级联型高压变频器比起传统的高压变频器，拥有输出多样化、谐波污染小和共模现象弱等方面的优势，不论是从能源的节约角度出发还是设备的实用性角度出发，级联型高压变频器都是电动机未来发展的方向，而作为级联型高压变频器的核心算法，多载波控制算法还有很大的改进空间，所以在将会在未来很长的一段时间里，对多载波控制算法的持续研究，将会是相关研究人员的工作重点。

参考文献

[1]傅电波，尹项根，王志华等.高压变频器分段SPWM控制策略的实现研究[J].电力自动化设备，2002，22（10）：13-16.

[2]李宗臣，张奕黄.级联型多电平高压变频器的建模与仿真[J].电机与控制应用，2009，36（3）：31-34，52.

[3]朱丽媛，王英.基于MATLAB的级联型高压变频器的建模与仿真[J].电机与控制应用，2012，39（4）：51-56.

作者单位

高压变频范文第8篇

【关键词】高压；变频器；故障诊断；日常维护

1.引言

随着电力电子技术的发展，现在对于电压、电源的控制要求也越来越高，相配套的高压或者低压变频器的结构越来越复杂，对于高压变频器而言，要保证其正常稳定可靠运行，必须要对高压变频器实施日常维护，同时要对日常发生的一些常见故障进行简单的故障诊断和故障处理，只有这样，才能够实现高压变频器服役寿命的最大化。

本论文主要结合目前主流的高压变频器的内部结构，对其进行详细的分析，给出常见的故障类型及其原因分析，并对日常维护给出具体的建议与措施，从而能够实现对高压变频器的有效维护和保养，延长其服役寿命，并以此和广大同行分享。

2.高压变频器概述

2.1 高压变频器结构

高压变频器是近几年逐渐发展起来的一种应用十分广泛的变频器，它和过去传统的采用液力耦合方式或者串级调速实现的电机调速方式是一样的，只是采用改变电机运行电源频率实现对电机调速的目的。目前，高压变频器不管是通用的还是专用的，其内部的结构都是相通的，主要包括三个部分：一是主电路接线端，包括接工频电网的输入端(R、S、T)，接电动机的频率、电压连续可调的输出端(U、V、W)；二是控制端子，包括外部信号控制端子、变频器工作状态指示端子、变频器与微机或其他变频器的通信接口；三是操作面板，包括液晶显示屏和键盘。

通用变频器由主电路和控制电路组成，其中，给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分称为主电路，主电路包括整流器、中间直流环节（又称平波回路）和逆变器等。

2.2 高压变频器工作原理

高压变频器内部主要是由整流器、逆变器、中间直流环节和控制电路等构成。高压变频器主要是通过改变电流的高压与低压的状态，从而改变电源频率达到电机调速的目的。因此，具体来说，高压变频器的工作原理可以按照其结构构成部件的工作原理来理解：

(1)整流器

电网侧的变流器为整流器，它的作用是把工频电源变换成直流电源。三相交流电源一般需经过压敏电阻网络引入到整流桥的输入端。压敏电阻网络的作用是吸收交流电网浪涌过电压，从而避免浪涌侵入，导致过电压而损坏变频器。

(2)逆变器

逆变器的作用与整流器相反，逆变器的主要作用是为了将直流功率转换为所需要的交流功率，通畅逆变器安置在负载侧；逆变器最常见的形式就是采用6个半导体开关器件组建成三相桥式逆变电路，从而完成从直流到交流的逆变过程。

(3)中间直流环节（平波回路）

中间直流环节，也称平波回路，其主要作用是使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用；通过开关电源为各个控制线路供电；同时，可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。

(4)控制电路

控制电路主要是将变频器在整流、逆变及中间直流储能环节上的各种电压、电流信号传输给相应的整理器、逆变器、微机处理器以及其他电路部件等，通过对这些电气信号的采集、检测与控制，实现电路的开关作用或者对交流直流电压电流转换的控制作用，并能够依据这些控制信号实现对变频器的状态监测，从而提供故障诊断和保护的数据依据。

3.高压变频器日常维护建议与措施

3.1 常见故障分析

高压变频器在运行过程中，对于一些常见的故障是有必要掌握的，以便进行简单故障的快速排除。对于高压变频器而言，其常见的故障主要有以下几类：

(1)通电开机后不响应

高压变频器由于内部电压经过多重断路器、变频线圈，因此结构相对较为复杂，很容易引起一些无法察觉的细微故障，而通电后开机不响应就是最常见的故障之一。造成这类故障的主要原因是插头松动或者熔断丝烧坏，如果插头和熔断丝都没有问题，则需要进行细致检查，检查有无碰锡、碰线或者细小金属颗粒落在电源进线之间造成短路或者断路，同时还需要检查线路板是否有灰尘、水滴等常见故障导火索。

(2)变频器无法带负载启动

高压变频器空载工作时一切正常，但是一旦带负载则无法启动，造成这类故障的主要原因是由于采用了恒转矩负载启动方式，因此对变频器启动的加减速时间的设定是否有误，通畅选取合理的加减速时间即可解决这个故障。

(3)变频器功率已经上升，但是电机转速仍然很低

高压变频器启动后功率上升很快，但是电机输出转速很低，导致系统无法高速工作，通畅这是由于频率增益设定不合理导致的，只要适当改变频率增益即可排除故障。

(4)变频器重载过流

高压变频器往往在运行期间，负载突然加重，导致电机转速急剧下降，电流急剧增加，最终烧毁电机，损坏变频器。造成这一故障的原因主要是电机本身存在电气故障，如果确认电机不存在电气故障，则需要对电机与变频器之间的传动比进行修正，适当增大传动比，能够有效的提高变频器带重负载的能力，从而避免了出现变频器重载过流故障的出现。

(5)过电压停机故障

高压变频器在运行过程中，其直流母线上承载的电压最大，因此一旦此处的电压保护器损坏，则整个高压变频器就容易引起故障。要避免变频器由于过电压而发生停机故障，就要确保在直流母线上的过压保护器的正常工作，这可以通过并联反向钳位二极管实施保护，或者采用电容防击穿实现对过电压的保护。

3.2 日常维护建议与措施

(1)运行维护

高压变频范文第9篇

关键词：高压变频器 控制 市场应用 输入变压器

中图分类号：N73T7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（c）-0131-01

我们平时所说的高压变频器，输入的电源电压一般都在3000 V以上，属于大功率变频器。就目前的国内市场来看，电压等级从3000～10000 V不等，种类也有高-低-高、低-高和高-高之分。对于传统的高压变频器，主要包含可控硅整流、硅逆变等结构，存在许多不足之处，其产生的谐波将影响到电网和电机的正常使用。近些年来，电力电子技术及计算机控制技术发展迅速，涌现出了一些新型的器件，改善了原有系统的不足之处，如目前常用的IGBT、IGCT等新型原件。这些新型原件所构成的先进高频变压器性能得到了明显的提升，可以实现PWM逆变和PWM整流，而且产生的谐波较小，可以有效的提高功率因数。

1 高压变频器的分类

随着高压变频技术的不断发展，市场上出现了种类繁多的高压变频器，其分类方法也不尽相同。如果只关注变频器的中间环节是否产生直流电，高频变压器可以分为交变变频器和交直交变频器；如果侧重于所产生直流电的性质，就可将高频变压器分为电流型和电压型变频器；如果按照过程中是否产生低压回路，可将高压变频器分为高高变频器和高低高变频器；如果仅仅依据变频器的输出电平数，可分为两电平、三电平及多电平变频器；通用变频器和高压变频器是按照高压变频器的等级和用途进行分类得到的，二极管嵌位型和电容嵌位型的分类原则是变频器的嵌位方式。

1.1 高低高变频器

高低高变频器的主要原理是利用降压变压器结构，将电网中原有的高压转变为低压，低至低压变频器的额定或是允许的输入电压范围。通过高低高变频器的转换，形成了交流电，并且交流电的频率和振幅都可以随着设定的不同而改变，然后交流电再经过升压变压器的转换，转化为机器需要的特定电压数。高低高变频器的工作方式，过程中采用了标准的低压变压器进行降压，然后通过升压变压器进行升压，其优点就是可以通过对变压器的参数设定，任意匹配不同登记的电网和电动机，当数量较小时，其成本比直接高压变频的方法低。高低高变频器的一个主要缺点，就是升压和降压的变压器体积较大，十分笨重，并且容易影响频率的变化范围。高低高变频器通常被划分了电流型变频器和电压型变频器两种类型。

1.2 交-交变频器

交-交变频器工作过程中不会出现直流环节，可以利用晶闸管直接实现交流到交流的变频。如果变频器的工作条件在3000 V以下，每个相需要12只晶闸管，这样三个相相加就是36只；如果工作电压大于3000 V，就必须将晶闸管串联起来，数量也就要加倍。交-交变频器的电路结构主要分为两类：一种采用的是公共交流母线的进线方式；另一种是输出星形的连接方式。交-交变频器所具有的优点是：过程中没有直流，只有一次变流，效率较高；由于其输出特点，可以较为简单的实现四个象限同时工作；其输出的低频率波与正弦波非常接近，利用率高。交-交变频器也存在一些不足之处：首先就是电路结构复杂，不利于接线，输出的频率相对其他高压变频器较低，相应的输出功率因数就低；另外在谐波方面，输出电流中谐波含量大，形成的频率谱较为复杂。就目前我国的应用情况来看，交—交变频器主要应用于50万或是100万瓦以上的大功率低转速的交流调速电路之中。

2 高压变频器的控制方法与策略

通过对我国高压变频器市场的调查发现，其控制方法主要有以下几种。

电动机稳态模型。通过多种PWM调制技术的应用，改变电机的工作频率，同时控制电动机的电压或电势。在V/f协调控制之下，可以将磁通量近似的稳定在一个常态，方法简单可行，通过这种方式可以控制电动机的开环速度。由于低速状态下，异步电动机定子电阻压降所占比重增加较大，不能再忽略不计，所以现在应用中存在的主要问题是低速性能较差。还有，由于V/f协调控制是在稳态的基础上得出的，因而在动态情况下性能就会相应的下降。

当保持磁通量在一个稳定的状态下时，通过异步电动机稳态的等效电路和转矩的公式进行推导，可以对转差频率进行控制。这样得到的推到结果只是用于转速变化较慢的情况，因而在转速变化快的情况下转矩的控制性能差。

电动机动态模型。矢量控制技术的基础条件是坐标变换后的电动机动态模型，通过坐标变换，使得交流电机在理论上能像直流电机一样分别对励磁分量与转矩分量进行独立控制，使得电动机的动态性能如直流电动机一样良好。这种转换的不足之处在于，矢量控制需要确定转子的具置，为了保证电动机的工作状态，还需要控制磁链的幅值。这些参数都与电动机有直接的关系，并且在机器实际工作情况下，这些参数并不是固定值，会随着周围温度和励磁条件而不断的变化。这些都会严重影响控制系统的动态性能，甚至会直接导致系统失稳。这一问题是国内外专家研究的重点问题之一。

动态模型还可以采用直接转矩，对异步电动机和磁链分别进行控制。不像矢量控制系统那样亿转子磁链为基础，直接转矩控制的对象是定子磁链。这种控制方式省去了坐标变换的步骤，也不会受到转子参数变化的干扰，整个结构简单可靠，动态、静态性能都比较良好。

3 结语

高压变频器以及一些与其相关的产品是电力电子行业中一个尚未得到良好解决的难题，近些年来也受到了全世界业内人事的广泛关注。高压变频器不仅涉及大功率交流电动机的各类负载的调速和节能，还涉及到一些其他事关国计民生的重点领域。因此，我们应该加速对高压变频器电路和控制技术的探索，开发出具有自主知识产权的、性能优异的高压变频器，不断发展我国的高压变频器技术。

参考文献

[1] 张皓，续明进，杨梅.高压大功率交流变频调速技术[M].北京：机械工业出版社，2006.7.

[2] 王兆安，黄俊电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2004.

[3] 陈伯时，电力拖动自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，199704.

高压变频范文第10篇

关键词：无谐波、拓扑结构、高压变频器、效益

Abstract: with the national energy saving policy advocacy and cement plant competition is becoming increasingly fierce, make cement industry gradually towards conservation-oriented industrial development has been imminent. This article is about the principle and non-harmonic HV frequency converters in the application in the project were discussed.

Key words: no harmonic, topology structure, high voltage inverter, benefit

中图分类号： 文献标识码：A文章编号：

1．概述

长期以来，水泥行业都是国民经济生产中的能源消耗大户，在国家政策大力提倡推行节能的大形势下，提高水泥行业的节约型制造和应用水平，建立节约型水泥工业体系意义逐渐增大。特别是近年来新型干法水泥生产线，规模越来越大，因此节能空间也越来越大。在目前辊式磨系统水泥生产线的工艺设备配置中，高压风机有立磨风机、后排风机、高温风机、窑头余风风机、煤磨风机、水泥磨风机、辊压机循环风机等等，而这些风机所耗电能大约要占总消耗电能的25%~30%。所以风机的电耗直接影响到水泥企业的生产成本，因此能否降低风机的电耗，对提高效益，降低水泥生产成本是至关重要的。通过高压变频器在很多生产线上的应用证明，高压变频器在风机中的应用，不但可以通过变频器控制风机调节风量，而且风机进行变频后，节电率在30%~50%的范围内，节约了大量能源，提高生产效率，使得水泥厂的效益达到了最大化。以下就结合无谐波高压变频器的原理以及在水泥生产线中的应用进行阐述。

关于高压变频器

无谐波高压变频器是采用若干个变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。在变频器中，由多个低压单元串联连接，构成驱动系统的高压输出。基于这种拓扑结构，使得无谐波高压变频器具备了在维护、功率品质方面的优点，另外变频器通过快速功率单元旁路，是系统的可靠性大大增加。该变频器具有对电网谐波危害小，输入功率因素高，无需采用输入谐波滤波器和功率因素补偿装置。输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动，噪音，输出dv/dt，共模电压等问题，不必设置输出滤波器就可以用于普通的异步电机。

图1：拓扑结构原理图

从拓扑结构原理图可以看出，它是基于功率单元电压串联结构，A、B、C为功率单元，其结构图中，变频器输入为三相交流电压，可选任何电压等级，星形或三角连接，输出6~7.2kV，可直接接入三相感应电机。

传统的变频器拥有5个独立部件，即输入滤波器、功率因数补偿、隔离变压器、逆变装置和输出滤波器。而无谐波高压变频器完美的输入/输出特性，因此其内部仅需隔离变压器和变频器两个主要部件。与普通采用高压器件直接串联的变频器相比，由于采用整个功率单元串联，器件承受的最高电压为单元内直流母线的电压，可直接使用低压功率器件，器件不必串联，不存在器件串联引起的均压问题。功率单元中采用的低压IGBT功率模块，驱动电路简单，技术成熟可靠。功率单元采用模块化结构，同一变频器内的所有功率单元可以互换，维修业非常方便。由于采用功率单元串联结构，所以可以采取功率单元旁路技术，当功率单元故障时，控制系统可以将故障单元自动旁路，采用中心点漂移技术，变频器仍可降额继续运行，大大提高了系统的可靠性。

无谐波高压变频器的应用

为了充分保证系统的可靠性，为变频器同时加装工频旁路装置，变频器异常时，变频器停止运行，电机可以直接手动切换到工频下运行。工频旁路由三个高压隔离开关组成，这三个高压隔离开关在机械上实现互锁，在变频和工频运行时，分别联锁动作。为了实现变频器故障的保护，变频器用户高压开关进行联锁，一旦变频器故障，变频器跳开高压开关，工频旁路时，变频器允许高压开关合闸，撤消对高压开关的跳闸信号，使电机能正常通过高压开关合闸工频启动。

下面对立磨风机和后排风机的运行数据进行了比较，通过高压变频器在立磨风机的应用，节能效果相当明显，经济效益显著。后排风机风门的开启在70%左右，电机全速运行；立磨风机变速运行，风门全开。因现场工况变化不是很大，变频调速系统经常运行在42Hz左右，与调节档板时的消耗功率大大减少，节电效果与经济效益显著，两者电机的运行数据如下：

立磨风机的节能率为：（832-658）/832=20.9%，该风机年运行时间按280天，每度电按0.5元计算，年节省电费：（832-658）×24×280×0.5=584640元。

另外立磨风机由于变频调速系统经常运行在42Hz（生产时），电机及风机转速降低，电机及风机的轴温降低，噪音和振动降低，电机碳刷消耗量减少，整体维护周期大大延长。操作人员在DCS侧通过监控界面很方便的调节电机的运行频率，调节及时，调节精度高，由于电机变频改造后转速降低，输出功率大大降低，电机的温升也没有升高。因此高压变频器的应用效果明显，带来极大的效益。

结束语

无谐波高压变频器可靠性高，输入输出波形质量好。通过变频器实现电机的软启动，降低了启动电流，避免了启动时的机械冲击，延长了电动机寿命。同时水泥厂排风系统中粉尘含量较大，对高速转动中的风机及档板磨损很大，采用变频调速后，电机转速降低，档板全开，磨损大大减小，延长了使用寿命，降低了设备检修费用。