高壓變頻器的高壓工作工作原理（主要運用到哪些行業(yè)？）

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(zhù)現代電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的變頻迅猛發(fā)展，(??-)?高壓大功率變頻調速裝??置不斷地成熟起來(lái)，原理(′?｀)用原來(lái)一直難于解決的主運高壓?jiǎn)?wèn)題，近年來(lái)通過(guò)器件串聯(lián)或單元串聯(lián)得到了很好的行業(yè)解(′_｀)決。

隨著(zhù)現代電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的高壓??工??作迅猛發(fā)展，高壓大功率變頻調速裝置不斷地成熟起來(lái)。變頻高壓變頻器是原理用指輸入電源電壓在3KV以上的大功率變頻??器。主要電壓等級有 3000V、主運3300V、行業(yè)6000V、高壓工作6600V、變頻10000V等電壓等級的原理用高壓大功率變頻器，是主運利(li)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。

高壓變頻器的行業(yè)基本構成：

1、(°ロ°) !高壓變頻器的構成： 內部是由十八個(gè)相同的單元模塊構成，每六個(gè)模塊為一組，分別對應高壓回路的三相，單元供電由移相切分變壓器進(jìn)行供電。（原理圖）

2、功率單元構成： 功率單元是(shi)一種單相橋式變換器，由輸入切分變壓器的副邊繞組供(′?_?`)電。經(jīng)整流、濾波后由4個(gè)IGBT以PWM方法進(jìn)行控制，產(chǎn)生設定的頻率波形。變頻器中所有的功率單元，電路的拓撲結構相同，實(shí)行模塊化的設計。

其控制通過(guò)光纖發(fā)送。來(lái)自主控??制器的控制光信號，經(jīng)光/電轉換，送到控制信號處理器，由控制電路處理器接收到相應的指(??-)?令后，發(fā)出相應設的IGBT的驅動(dòng)信號，驅動(dòng)電路??接到相應的驅動(dòng)信號后，發(fā)出相應的驅動(dòng)電壓送到IGBT控制極，操作IGBT關(guān)斷和開(kāi)通，輸出相應波形。功率單元中的狀態(tài)信息將被收集到應答信號電路中進(jìn)行處理，集中(zhong)后經(jīng)電/光轉換器變換，以光信號向主控制器發(fā)送。

高壓變頻器(′▽?zhuān)?的基本原理

三相高壓電進(jìn)入高壓開(kāi)關(guān)柜，經(jīng)輸入降壓和移相等處(chu)理后為功率柜中功率單??元供電；其次，主??控制柜中包??含的控制單元經(jīng)過(guò)光纖時(shí)，對功率柜中功率單元進(jìn)行整流、逆變控制、檢測等處理，使得頻率可以根據需要通過(guò)操作界面給出；最后，控制柜中控制單元將控制信息發(fā)送至功率單元中進(jìn)行整流、逆變等調整，輸出所需等級的電壓。

變頻器輸出實(shí)際上為線(xiàn)電壓，由A相和B相輸出電壓產(chǎn)生(sheng)的UAB輸出(?⊿?)線(xiàn)電壓可達6000V，為25階梯波。如下圖所示，為輸出的線(xiàn)電壓和相電壓的階梯波形，UAB不僅具有正弦波形而且臺階數也成倍??增加，因而諧波成分及dV/dt均較小。

高壓變頻器的??性能特點(diǎn)：

1、應用范圍： 調速范轉寬，可以從零轉速到工頻轉速的范圍??內進(jìn)行平滑調節。 在大電機上能實(shí)現小電流的軟啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)的方式可以根據現場(chǎng)工況進(jìn)行調整。 頻率的(de)調整是根據電機在低頻下的壓頻比系數進(jìn)行電壓和頻率??的輸出，在低轉速下，電機不僅是發(fā)熱量低，而且輸入電壓低(di)，將使電機絕緣老化速度降低。

2、??技術(shù)新穎 串聯(lián)多重化疊加技術(shù)的應用實(shí)現了真正意義的高-高電力變換，無(wú)需降壓升壓變??換，降低了裝置的損耗，提高了可靠性，解決了高壓電力變換的困難。串聯(lián)多重化疊加技術(shù)的應用還為實(shí)現純正弦波、消除電網(wǎng)諧波污染開(kāi)ヾ(′?｀)?辟了嶄新的途徑。

移相(xiang)變壓器

用低壓電力電子元件做高壓變頻器通常有兩種方法：一是用低壓元件直接串聯(lián)，另一種方法是用獨立的功率單元串聯(lián)，稱(chēng)為單元串聯(lián)型多電平高壓大功率變頻器。后者因為比前者有更多的(de)優(yōu)點(diǎn)而成為高壓大功率變頻器的主流。

以6kV變頻器為例：它的每相由6個(gè)獨立的ヾ(′?｀)?、額定電壓為Ve=577V（峰值為816V）的低壓功率單元串聯(lián)而成，輸出相電壓為3464V線(xiàn)電壓可達6000V左右。每個(gè)功率單元承受(shou)全部輸出電流但只提供1/6相電壓和1/18的輸出功率。每個(gè)功率單元分(fen)別ヾ(′▽?zhuān)??由變壓器的一組??二次繞組供電，功率單元之間以及變壓器二次繞組之間相互絕緣。

很明顯移相變壓器在該變頻器中起了兩個(gè)關(guān)鍵的作用：一是電氣??隔離作用才能使各個(gè)變頻功率單元相互獨立從而實(shí)現電壓迭加串聯(lián)，二是移相接法可以有效地消除35次以下的諧波。（理論上可以消除6n-1次以下的諧波， n為單元級數）

相關(guān)重要行業(yè)應用

電力：引風(fēng)機、送風(fēng)機、一次風(fēng)機???、吸塵風(fēng)機、增壓風(fēng)機、排粉機、給水泵、循環(huán)水泵、凝結水泵、渣漿泵；

冶金：除塵風(fēng)機、通風(fēng)機、泥漿泵、除垢泵

石化：注水泵、電潛泵、輸油泵、管道泵、排風(fēng)機、壓縮機、除垢泵

水??務(wù)：供水泵、取水泵

環(huán)保：污水泵、凈化泵、清水泵

水泥：窯爐引風(fēng)機、壓力送風(fēng)機、冷卻器吸塵機、生料碾磨機、供氣風(fēng)機、冷卻器排風(fēng)機

這是因為：一方面，設備在設計時(shí)，通常都留有一(╬?益?)定的余量；另一方面，由于工況的變化，需要泵機輸出不同的流(liu)量。

隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展和自動(dòng)化，智能化程度的提高，采用高壓變頻(′?_?`)器對泵類(lèi)負載進(jìn)行速度控制，不但對改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量有好處，又是??節能和設備經(jīng)濟運行的要求，是可持續發(fā)展的必然趨勢。對泵類(lèi)負載進(jìn)行調速控制的好處甚多。

從應用實(shí)例看，大多已取得了較好的效果（有的節能高達30%-40%），大幅度降低了自來(lái)水廠(chǎng)的制水成本，提高了自動(dòng)化程(cheng)度(?⊿?)，且有利于泵機和管網(wǎng)的降(???)壓運行，減少了滲漏、爆管，可延長(cháng)設備使用壽命。