高压电机使用变频器的优缺点

型 的 高压 电机 使 用 变频 器 的优 点 和 缺 点 。 关键词 ： 高压电机 ； 变频器 ； 优缺 点
现在的高压 电机使用变频器种类不断翻新 ， 根据高压 的组成方 频器输入侧 ， 添加 了移相降压功能 ， 可以胜任超过 １ ８ 脉 冲的整流工 法不同 ， 可 以把 高压 电机使用变频器 的种类 分成高低高类型和直接 作 ， 这达 到了国际 电网在谐波方面的最严格标准要求 。 负载状态下 ， 高压类 型 ； 根据 是否存在直 流环节 ， 可 以把高压 电机使用变 频器 的 串联多 电平类型的变频器 电网侧能够产生超过 ９ ５ ％的功率因素。 借 种类 分成交直交类型和交交类型 ； 根据交直交类 型中的滤波环节不 助于输 出侧 的 Ｐ ＷＭ技术 ， 可 以形成很少 的谐波 ， ｄ ｖ ／ ｄ ｔ 数值也较小 ， 同， 可 以把高压 电机使用变频器 的种类分成 电流源类 型和 电压源类 符合异步类 型电机的工作需求 。 进行 串联多电平类 型的变频器输 出 型。下面先讲解高低高类型的高压 电机使用变频器优点 和缺点 。 电压设计工作时 ， 需要参考 工作 实际的负载需 求 ， 解决处理好 １ ０ ｋ Ｖ １高低高类型的高压 电机使用变频器优点和缺 点 电 网或者 ６ ｋ Ｖ电网的调速问题 。借助 于标 准化 的设计思路来 完成 在 高压变频技术还 没有完全成熟 时 ， 变频器使用 的是 低压类型 功率电路设计工作 ， 使以后进行更换 时更加 简便 。器件的采购工作 的变频器 ， 这时高压 电网同电机的接 口实现需要借助 于变压器来 进 在国内就可 以进行 。 串联多 电平类型的变频器 的逆变元件使用的是 行输 出升压 ， 输入降压处理。 低压变频器产生 的电压值很小 ， 电流不 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 。 这 和相 同类型 的三 电平变频器 比较 ， 会使用更多 的元件数 目， 会无 限制地上升 ，受到 限制 的电流影响 到了低压变频器 容量 的大 但是具备 了更加成熟 的工作技术。这和 Ｉ Ｇ Ｃ Ｔ类型的三电平变频器 小。 输 出变压 器让 整个 系统 的工作效率变低 。加上输出变压器会在 比较 ， 会使用更多 的元件数 目， Ｉ Ｇ Ｃ Ｔ总 的元件数 目比三 电平变频器 低频时降低磁 的耦合力 ， 让低压变频 器启动时带载 的能力 降低 。有 的要少 ， 这是由于辅助 电路方面 的原 因。功率模块 同整流功能 的变 很大 的电网谐波 ， 当使用 ｌ ２ 脉 冲的整流器 时 ， 能够 降低 谐波 ， 但还 压器产 生了很多 的连线 ， 让变压 器没有 良好地和变频 器分离 ， 不能 是不能达 到谐波方 面的标准要求 。借助于输 出变压器来进行 升压 很好地适应有限的空间场合里 。 ５ 结论 时， 同样地 也放大 了变频器形成 的 ｄ ｖ ／ ｄ ｔ ， 为此 ， 需要加装 ｄ ｖ ／ ｄ ｔ 滤波 器来 满足普通的电机要求 ， 只有这样 ， 才能避免 出现绝缘损坏 、 电晕 高压 电机使 用变频器技术发展 迅速 ，并且 能够在 四象 限 内运 放 电的现象。 行 。受到高压时器件进行 串联产生 的均压影 响、 谐波对电机造成的 ２ 电压源类型的三 电平变频器优点和缺点 影响以及谐 波对 电网造成 的影响 ， 使高压电机使用变频器的应用受 电压 源类 型的三电平变频器借 助于二极管进行整流 ， 依靠 电容 到了一定的限制 。 高压 电机使用变频器的整体性能还受到 电机参数 来储存能量 ， 进行的是 Ｉ Ｇ Ｃ Ｔ逆变。三电平 进行 逆变 的方法 ， 使用二 的影响 ， 没有 良好的通用 性 ， 电流产生 的谐波也 比较多 ， 形 成的损耗 极管 ， 巧妙 地处理 了两个元件进行 串联的 问题 ， 这 比起 原来两个 元 也 比较 大 ， 对环境也造成了污染 ， 共模采用的 电压值 比较高 ， 给电机 件进行直接 串联要 简单很多 。设置输 出电平 ， 让输 出的波形优 于两 本 身的绝缘性能带来影响 。为此还需要我们不断钻研 ， 设计 出更加 个 电平产生 的波形 。 电压源类型 的三 电平变频器也存在着一些 不足 完 善的高压 电机使用变频器。 之处 ： 使用的是高压类型的元件 ｄ ｕ ／ ｄ ｔ 的输 出问题 比较严重 ， 还需借 参考文献 助于输 出滤波器 的支持 。高压器件 的耐压 能力 影响 ， 使变频器最 高 ［ １ ］ 竺伟 ， 陈伯 时 ， 周鹤 良， 等． 单元 串联 式多电平 高压 变频 器的起源、 的电压不会超 过 ４ １ ６ ０ Ｖ。为 了满足 １ ０ ｋ Ｖ 电 网或者 ６ ｋ Ｖ 电 网的要求 现 状 和 展 望『 Ｊ １ ． 电 气传 动 ， ２ ０ ０ ７ （ ６ ） ． 时， 可以对电机进行更 换 ， 为此也会影响到 电网的旁路。 人们对 ６ ｋ Ｖ 【 ２ 】 栾茹 ， 陈志新 ， 张培 华． 变频器输 出对调速 电机影响的仿真［ Ｊ ］ ． 计 算 电机进行 了一种变通 ，把 电机的接法类型 由星 型的转 为了角型的 ， 机仿真 ， ２ ０ ０ ９ （ ４ ） ． 从而得到 ３ ｋ Ｖ的电机电压 ， 这种对 电机的变通方法也存在着不 足之 【 ３ ］ 南永辉 ， 罗仁俊 ， 伍海林． 基 于级联 型 多电平高压变频器的异 步电 处， 就是提 高了 电机换流 产生的损耗情况 ， 一些 电机烧毁 的案例可 机控制策略『 Ｊ １ ． 变流技术与 电力 牵引， ２ ｏ ０ ８ （ ５ ） ． 能就与此相关 。 对于电压源类 型的三电平变频器 ， 大多使用 １ ２ 脉冲 王桂 英 ， 徐岩 ， 徐丽红． 变频 器非 正弦供 电对异 步电机 运行性能 的 的整流方法。 影响『 Ｊ １ ＿ 沈 阳农业大学学报 ， ２ ０ ０ ８ （ ４ ） ． ３ 电流源类型 的高压 电机使用变频器优点和缺点 【 ５ ］ 杨静 波 ， 范永强． 长导线对 变频 器控 制 电机 的影 响及 解决 办法ｆ Ｊ １ ． 这种 电流源类 型的高压 变频 器借 助了可控硅来整流输入侧 ， 使 冶金 自动 化 ， ２ ０ ０ ８ （ １ ） ． 用 的是 电感储存 能量的方式 ，在逆变侧 的开光 控件 选用的是 Ｓ Ｇ Ｃ Ｔ ［ ６ 】 周正权 ， 宁忠培 ， 周辉． 高压 电机轴 电流 引起运行故 障的排 除及原 控件 ， 属于两 电平类型 的老式传统结构。 器件耐压的能力影 响 ， 需要 因分析［ Ｊ ］ ． 大氮肥 ， ２ ０ ０ ９ （ １ ） ． 进行不 同器件 间的串联 。 而多个不 同器件 串联牵涉到 了十分复杂的 工程技术 ， 加上输 出侧 电平数量不 多 ， 会使 电机受 到很 大的 ｄ ｖ ／ ｄ ｔ 问 题， 所以 ， 需要借助 于输 出滤波器 的功能 。 在 电网侧的整流器属于可 选元件 ，使用人员可 以根据 自己工厂 的实 际情 况进 行相关的选择 。 ， 电流 源类 型 的高压 变频器最 大的好处就是在 没有外加 电路 的情况 下， 就能够将惯性 能量返 回电网内。电流源类型的高压变频器也有 些不足之处 ， 例如， 谐波大 ， 谐波也会跟 着工况情况变动而产生变 化， 不方便进行补偿 ； 电网侧功率方面的因数 值也很小 。 ４ 串联 多电平类型 的高压 电机使用变频器优点和缺点 在 功率模块 多电平类 型的变频 器时 ， 通过 串联 方法来进行高压 的输 出 ， 它属于一种 电压源类型 的变频器 。在 串联 多电平类 型的变
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高压电机使用 变频器 的优缺 点
阎 威
（ 华 电能源股份有限公 司富拉 尔 基发 电厂 ， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 受到技术约束 、 功 率高、 电压大的 问题 干扰 ， 高压 变频 器在我 国上世 纪八 十年代 中期进行 了产业化发展 ， 在 近三十年 来 ， 大功 率的电子元件得到 飞速发展 ， 加上 市场 的 巨大推 动力 ， 让高压变频器产业也有 了很迅猛的发展 ， 对于 Ｇ Ｔ Ｒ 、 Ｓ Ｃ Ｒ这些电子器件 ， 已经升级 到 了Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 、 Ｉ Ｇ Ｅ Ｔ， 覆盖 了 １ ０ ０千 瓦 ～ １ ０ ０兆瓦的功 率范围。在技 术上 变得越 来越成熟 、 可靠性 能也得到 了很大的保障。高压电机使 用变频 器能够和 大功 率的交流电动机 配合 ， 组建一个交流的调速 系统 ， 进行压缩机 、 水泵 、 风机 等机械 转动装置的驱动 ， 具有很 大的节能性 、 高效 性 。本文依次讲解 了高低 高类型的 高压 电机使 用变频器、 电压源类型的三电平变频器、 电流源类型的高压电机使 用变频器、 串联 多电平类